クランクシャフトの性能は、車両の寿命に影響を与える重要な要素ですか

クランクシャフトは自動車エンジンの重要な部品の 1 つであり、一般的な故障形態は曲げ疲労破壊とジャーナルの摩耗です。 そのため、クランクシャフトの材質には高い剛性、疲労強度、耐摩耗性が求められ、その性能は車両の寿命に直結します。 クランクシャフトには大きな負荷がかかり、運転中に常に変化する曲げモーメントとトルクにさらされます。 では、クランクシャフトの性能が車の寿命を左右する重要な要素なのか見ていきましょう！

クランクシャフトの作動原理

エンジンの主要な耐荷重コンポーネントとして、クランクシャフトの疲労破壊は、金属疲労破壊 (すなわち、曲げ疲労破壊およびねじり疲労破壊) に関して非常に一般的であり、その後、クランク アームに向かって発展します。 加工不良の油穴やフィレットにねじれクラックが発生し、軸方向に平行に進展します。 金属疲労破壊は、時間とともに周期的に変化する可変応力の作用の結果です。 クランクシャフトの破断を統計的に解析すると、前者の方が後者よりも発生確率が高いことが示されています。 曲げ疲労亀裂は、コネクティングロッドのジャーナル（クランクピン）やメインシャフトのジャーナルフィレットに最初に発生し、約8割が曲げ疲労によるものです。

クランクシャフトの製造工程

現在、自動車エンジンのクランクシャフトには、ノジュラー鋳鉄と鋼の 2 種類の材料があります。 クランクシャフトの疲労強度、硬度、耐摩耗性を向上させることができます。 ノジュラー鋳鉄製クランクシャフトのコストは、焼き入れ焼き戻し鋼製クランクシャフトの約 1/3 です。 ノジュラー鋳鉄は切削性が良く、理想的な構造形状が得られます。 スチール製クランクシャフトと同様に、さまざまな熱処理や表面強化処理が施されており、米国で 90%、英国で 85%、日本で 60% を占めています。 また、ドイツ、ベルギーなどでも多数採用されています。 中国でダクタイル鉄製クランクシャフトを使用する傾向はより明白であるため、ダクタイル鉄製クランクシャフトは国内外で広く使用されています。 統計によると、自動車用エンジンのクランクシャフトのノジュラー鋳鉄製の割合は、中・小出力のディーゼルエンジンのクランクシャフトのノジュラー鋳鉄製の割合の85%を超えており、出力160kWを超えるエンジンのクランクシャフトはほとんどが鍛鋼製クランクシャフトを使用しています。

クランクシャフト折れの主な原因

1) 長期使用によるエンジンオイルの劣化、過負荷、過負荷により、エンジンの長期過負荷運転やベアリングパッドの焼損が生じています。 エンジンタイルの焼けにより、クランクシャフトがひどく磨耗しています。

2) エンジンを修理した後、車両が摩耗期間を過ぎていない。 つまり、過負荷停止、エンジンの長期過負荷運転、許容限界を超えるクランクシャフト負荷です。

3) クランクシャフトのメンテナンスに表面溶接を使用すると、エンジンの振動が大きくなり、クランクシャフトのパワーバランスが崩れ、バランスがチェックされていないため、過度のアンバランスとクランクシャフトの破損が発生しました。

4) 道路状況が悪く、過負荷や車両の追い越しが激しいため、エンジンがねじり振動の限界回転速度内にあることが多く、ショック アブソーバーが故障し、ねじり振動による疲労損傷やクランクシャフトの破損が発生します。

クランクシャフトのメンテナンス上の注意

【1】 クランクシャフトの整備時は、主軸受外殻同士、主軸受外殻同士、コンロッドジャーナルとコンロッド軸受外殻とのはめあいすきまが許容範囲内であることを確認してください。 クランクシャフトに亀裂、曲がり、ねじれなどの欠陥がないか注意深く検査し、メイン ベアリング シェルとコネクティング ロッド ベアリング シェルの摩耗をチェックします。

【2】 クランクシャフトアームとジャーナル間のトランジションフィレットやジャーナルの油穴にクランクシャフトの亀裂が発生することが多い。

【3】 クランクシャフトの修理・組立時は、フライホイールがバランスよく作動することを確認してください。

【4】 内燃機関でタイル焼けやシリンダーストライクなどの重大事故が発生した場合は、クランクシャフトの点検が必要です。