发动机曲轴弯扭原因分析及校正方法
张晶
曲轴是发动机的关键部件，其性能的优劣直接关系到发动机的质量与寿命。曲轴的质量状态直接决定柴油机的运行质量和安全水平。曲轴弯扭变形后若继续使用，将加速曲轴连杆机构的磨损，甚至使曲轴产生裂纹和断裂。因此，在发动机修理中，必须对其进行检验。在发动机组装前发现曲轴弯曲度已超过技术标准，就不应同轴瓦勉强组装，若弯曲度超标的曲轴配装上主轴瓦后，工作中就会出现曲轴在转动时半周紧半周松的状况，曲轴就会对轴瓦产生一种附加压力，其结果是轴瓦加快磨损，以致发生轴瓦烧损事故。
1.曲轴弯扭的原因
(1)曲轴在修磨加工时，装卡定位不当，磨床本身精度不高。
(2)发动机超负荷运转，连续“爆燃”，工作不平稳，使各轴颈受力不均匀。
(3)曲轴轴承和连杆轴承间隙过大，松紧不一，造成主轴颈中心不重合，运转时受冲击。
(4)发动机发生轴承烧坏和抱住曲轴时，曲轴将出现弯曲和扭转。
(5)曲轴轴向窜动过大,或活塞连杆组重量不一，相差过大。
(6)点火时间过早，或经常有1～2个火花塞工作不良，使发动机运转不平衡，曲轴受力不均匀。
(7)曲轴的平衡被破坏，或曲轴连杆组以及飞轮的平衡被破坏；曲轴过度磨损，强度、刚度不足，或由于装配不当而产生弯扭。
(8)曲轴材质不佳，或曲轴长期不合理的放置造成变形。
(9)汽车起步行驶时，放松离合器踏板动作过快，接合时不柔和。或用冲力启动发动机，使曲轴受到突然扭转。
(10)行车中使用紧急制动，或在发动机动力不足的情况下，用高挡低速勉强行驶。
2.曲轴弯扭的检验
(1)曲轴弯曲的检验
检验前需先将曲轴擦洗干净，将曲轴的两端放在检验平板的V形架上，或用顶针顶住曲轴两端的中心孔将其顶在车床上，以前后端未发生磨损部分为基面（前端以正时齿轮轴颈，后端以装飞轮的凸缘）校对中心水平后，用百分表进行测量。测量时，百分表的量头对准曲轴中间的一道（被检验曲轴的主轴颈个数为单数时）或两道（被检验曲轴的主轴颈个数为双数时）曲轴轴颈，用手慢慢转动曲轴一圈后，百分表上所指的最大和最小的两个读数之差的1/2，即为曲轴的弯曲度。
测量时，不可将百分表的量头放在轴颈的中间，而应放在轴颈的一端，否则，由于轴颈不同圆，而对曲轴的弯曲量作出不正确的结论。必须指出，这样测量的结果，因为牵涉到两端轴颈失圆所增加的误差，故为一近似值。因为失圆和弯曲的方向往往并不重合。
弯曲度多用弯曲摆差来表示，弯曲摆差为弯曲度的两倍，其摆差一般不超过0.10 mm。曲轴中间轴颈中心弯曲如不超过0.05 mm时，可不加修整；如超过0.05~0.10 mm时，可以结合轴颈磨削一并予以修正；如超过0.10 mm时，则须加以校正。
（2）曲轴扭转的检验
曲轴弯曲检验以后，将连杆轴颈（如1、6，或2、5，或3、4轴颈）转到水平位置，用百分表测出相对应的两个连杆轴颈的高度差，即为扭转度。曲轴扭转一般很微小，可在修磨曲轴轴颈时予以修正。
3.曲轴弯扭的校正
（1）冷压校正
一般是在压力机上进行，校正时，先将曲轴放置在压力机工作平板的V形块上，并在压力机的压杆与曲轴之间垫以铜皮或铅皮，以免压伤曲轴与压杆的接触面。压力作用的方向要与曲轴弯曲的方向相反，压力要分段缓慢的增加，曲轴在校正后往往会发生“弹性变形”和“后效”，所以在校正时的反向压弯量一般要比弯曲量大。如锻制中碳钢曲轴弯曲变形在0.10 mm左右时，压校弯曲度大约为3~4 mm（即为原弯曲度的30~40倍），在1~2 min之内即可校正；而对同样弯曲的球墨铸铁曲轴，压校时大约为原弯曲度的10~15倍，即可基本校正。当曲轴弯曲度较大时，应分多次进行，以防压弯度过大而使曲轴折断，尤其是球墨铸铁更容易折断。校正后加热至180~220 ℃，保持5~6 h，以防发生“弹性变形”和“后效”。
操作时，再将所压轴颈的另一面放上百分表，借以观察校正时的反向压弯量。校正后的曲轴允许有微量的反向弯曲。经冷压校正的曲轴，还应在曲轴臂处用手锤轻轻敲击后再进行检查，以减小冷压所产生的应力。
（2）冷作校正
用球形手锤敲击曲柄的边缘表面，使其产生塑性变形来校正曲轴。敲击部位根据曲轴弯曲的方向而定。敲击力增大时冷作的深度增加，校正效果明显。但在同一位置敲击次数不应超过3次，否则会降低校正效果。
冷作校正的原理:在曲轴冷作区表层金属被挤压，体积缩小，因而产生残余压缩应力，与冷作层附近的金属层则相应产生拉伸应力，在这些应力的作用下，曲柄产生变形。整个曲轴的弯曲就依靠曲柄几个侧面冷作变形而产生的总变形来校正。
冷作法校正曲轴具有效果稳定，不降低曲轴疲劳强度等优点。但冷作校正只适用于弯曲量不大于0.3~0.5 mm的曲轴。（06）
曲轴是发动机的关键部件，其性能的优劣直接关系到发动机的质量与寿命。曲轴的质量状态直接决定柴油机的运行质量和安全水平。曲轴弯扭变形后若继续使用，将加速曲轴连杆机构的磨损，甚至使曲轴产生裂纹和断裂。因此，在发动机修理中，必须对其进行检验。在发动机组装前发现曲轴弯曲度已超过技术标准，就不应同轴瓦勉强组装，若弯曲度超标的曲轴配装上主轴瓦后，工作中就会出现曲轴在转动时半周紧半周松的状况，曲轴就会对轴瓦产生一种附加压力，其结果是轴瓦加快磨损，以致发生轴瓦烧损事故。
1.曲轴弯扭的原因
(1)曲轴在修磨加工时，装卡定位不当，磨床本身精度不高。
(2)发动机超负荷运转，连续“爆燃”，工作不平稳，使各轴颈受力不均匀。
(3)曲轴轴承和连杆轴承间隙过大，松紧不一，造成主轴颈中心不重合，运转时受冲击。
(4)发动机发生轴承烧坏和抱住曲轴时，曲轴将出现弯曲和扭转。
(5)曲轴轴向窜动过大,或活塞连杆组重量不一，相差过大。
(6)点火时间过早，或经常有1～2个火花塞工作不良，使发动机运转不平衡，曲轴受力不均匀。
(7)曲轴的平衡被破坏，或曲轴连杆组以及飞轮的平衡被破坏；曲轴过度磨损，强度、刚度不足，或由于装配不当而产生弯扭。
(8)曲轴材质不佳，或曲轴长期不合理的放置造成变形。
(9)汽车起步行驶时，放松离合器踏板动作过快，接合时不柔和。或用冲力启动发动机，使曲轴受到突然扭转。
(10)行车中使用紧急制动，或在发动机动力不足的情况下，用高挡低速勉强行驶。
2.曲轴弯扭的检验
(1)曲轴弯曲的检验
检验前需先将曲轴擦洗干净，将曲轴的两端放在检验平板的V形架上，或用顶针顶住曲轴两端的中心孔将其顶在车床上，以前后端未发生磨损部分为基面（前端以正时齿轮轴颈，后端以装飞轮的凸缘）校对中心水平后，用百分表进行测量。测量时，百分表的量头对准曲轴中间的一道（被检验曲轴的主轴颈个数为单数时）或两道（被检验曲轴的主轴颈个数为双数时）曲轴轴颈，用手慢慢转动曲轴一圈后，百分表上所指的最大和最小的两个读数之差的1/2，即为曲轴的弯曲度。
测量时，不可将百分表的量头放在轴颈的中间，而应放在轴颈的一端，否则，由于轴颈不同圆，而对曲轴的弯曲量作出不正确的结论。必须指出，这样测量的结果，因为牵涉到两端轴颈失圆所增加的误差，故为一近似值。因为失圆和弯曲的方向往往并不重合。
弯曲度多用弯曲摆差来表示，弯曲摆差为弯曲度的两倍，其摆差一般不超过0.10 mm。曲轴中间轴颈中心弯曲如不超过0.05 mm时，可不加修整；如超过0.05~0.10 mm时，可以结合轴颈磨削一并予以修正；如超过0.10 mm时，则须加以校正。
（2）曲轴扭转的检验
曲轴弯曲检验以后，将连杆轴颈（如1、6，或2、5，或3、4轴颈）转到水平位置，用百分表测出相对应的两个连杆轴颈的高度差，即为扭转度。曲轴扭转一般很微小，可在修磨曲轴轴颈时予以修正。
3.曲轴弯扭的校正
（1）冷压校正
一般是在压力机上进行，校正时，先将曲轴放置在压力机工作平板的V形块上，并在压力机的压杆与曲轴之间垫以铜皮或铅皮，以免压伤曲轴与压杆的接触面。压力作用的方向要与曲轴弯曲的方向相反，压力要分段缓慢的增加，曲轴在校正后往往会发生“弹性变形”和“后效”，所以在校正时的反向压弯量一般要比弯曲量大。如锻制中碳钢曲轴弯曲变形在0.10 mm左右时，压校弯曲度大约为3~4 mm（即为原弯曲度的30~40倍），在1~2 min之内即可校正；而对同样弯曲的球墨铸铁曲轴，压校时大约为原弯曲度的10~15倍，即可基本校正。当曲轴弯曲度较大时，应分多次进行，以防压弯度过大而使曲轴折断，尤其是球墨铸铁更容易折断。校正后加热至180~220 ℃，保持5~6 h，以防发生“弹性变形”和“后效”。
操作时，再将所压轴颈的另一面放上百分表，借以观察校正时的反向压弯量。校正后的曲轴允许有微量的反向弯曲。经冷压校正的曲轴，还应在曲轴臂处用手锤轻轻敲击后再进行检查，以减小冷压所产生的应力。
（2）冷作校正
用球形手锤敲击曲柄的边缘表面，使其产生塑性变形来校正曲轴。敲击部位根据曲轴弯曲的方向而定。敲击力增大时冷作的深度增加，校正效果明显。但在同一位置敲击次数不应超过3次，否则会降低校正效果。
冷作校正的原理:在曲轴冷作区表层金属被挤压，体积缩小，因而产生残余压缩应力，与冷作层附近的金属层则相应产生拉伸应力，在这些应力的作用下，曲柄产生变形。整个曲轴的弯曲就依靠曲柄几个侧面冷作变形而产生的总变形来校正。
冷作法校正曲轴具有效果稳定，不降低曲轴疲劳强度等优点。但冷作校正只适用于弯曲量不大于0.3~0.5 mm的曲轴。（06）
