Die Kurbelwelle ist ein wichtiger Bestandteil des Automotors. Ihre Funktion besteht darin, die Gaskraft von Kolben und Pleuelstange in Drehmoment umzuwandeln und die lineare Bewegung des Kolbens in eine Drehbewegung umzuwandeln, die zum Antrieb des Getriebes und der Motorkomponenten des Autos, des Luftmechanismus und anderer Zusatzgeräte dient. Kurz gesagt: Sie ist die Leistungskomponente des Autos.
Die Kraft der Kurbelwelle ist äußerst komplex. Sie arbeitet unter der kombinierten Wirkung periodisch wechselnder Gaskraft, Trägheitskraft und ihres Moments und ist wechselnden Biege- und Torsionsbelastungen ausgesetzt. Daher muss die Kurbelwelle ausreichende Dauerfestigkeit und Biege- und Torsionssteifigkeit aufweisen; der Zapfen sollte eine ausreichende Lagerfläche und Verschleißfestigkeit aufweisen.
Die Kurbelwelle wird üblicherweise aus 45, 40Cr, 35Mn2 und anderen mittelkohlenstoffhaltigen Stählen sowie mittelkohlenstofflegierten Stählen durch Gesenkschmieden hergestellt. Die Oberfläche des Zapfens wird hochfrequent abgeschreckt oder nitriert und anschließend veredelt. Um die Dauerfestigkeit der Kurbelwelle zu verbessern und Spannungskonzentrationen zu vermeiden, wird die Oberfläche des Zapfens kugelgestrahlt und die abgerundeten Ecken gewalzt. Es ist zu beachten, dass die nitrierte Kurbelwelle nach dem Schleifen erneut nitriert werden muss, da sonst Bruchgefahr besteht.
Die Kurbelwelle besteht grundsätzlich aus mehreren Kurbelwelleneinheiten. Ein Kurbelzapfen, zwei linke und rechte Kurbelwangen sowie zwei linke und rechte Hauptlagerzapfen bilden eine Kurbelwelle. Die relative Position bzw. Anordnung der Kurbelwelleneinheiten hängt von der Zylinderanzahl, der Zylinderanordnung und der Motorbetriebsreihenfolge ab.
Der Bruch einer Kurbelwelle beginnt meist mit einem winzigen Riss. Die meisten Risse entstehen im Verbindungsteil mit dem Kurbelarm an der Ausrundung des Pleuelzapfens des Kopf- oder Endzylinders. Während des Betriebs weitet sich der Riss allmählich aus und bricht plötzlich, sobald er eine bestimmte Höhe erreicht. Braune Stellen auf der Bruchfläche weisen häufig auf einen alten Riss hin. Das glänzende Gewebe weist auf den späteren Bruch hin. Heute erklärt Ihnen der Herausgeber, was die Ursache für den Kurbelwellenbruch ist.
Ursachen für einen Kurbelwellenbruch
1. Die abgerundeten Ecken an beiden Enden des Kurbelwellenzapfens sind zu klein
Beim Schleifen der Kurbelwelle konnte die axiale Rundung der Kurbelwelle nicht korrekt kontrolliert werden. Zusätzlich zur rauen Oberflächenbearbeitung war der Rundungsradius zu klein, sodass beim Betrieb der Kurbelwelle eine hohe Spannungskonzentration an der Rundung entstand und die Lebensdauer der Kurbelwelle verkürzt wurde.
2. Die Achse des Kurbelwellen-Hauptzapfens ist versetzt, und die Achse des Kurbelwellen-Hauptzapfens ist versetzt, wodurch das dynamische Gleichgewicht der Kurbelwellenbaugruppe zerstört wird. Wenn der Dieselmotor mit hoher Geschwindigkeit läuft, wird eine starke Trägheitskraft erzeugt, die zum Bruch der Kurbelwelle führt.
3. Übermäßiger Kaltverformungsversuch der Kurbelwelle. Nach längerem Gebrauch, insbesondere nach einem Unfall mit brennenden Fliesen oder einem Zylinderschlag, weist die Kurbelwelle eine starke Biegung auf und sollte zur Kaltverformungskorrektur ausgebaut werden. Durch die plastische Verformung des Metalls in der Kurbelwelle während der Kalibrierung entsteht eine große zusätzliche Spannung, die die Festigkeit der Kurbelwelle verringert. Bei zu großer Kaltverformung kann die Kurbelwelle beschädigt werden oder Risse bekommen, und die Kurbelwelle bricht kurz nach dem Einbau.
4. Das Schwungrad ist locker
Wenn die Schwungradschraube locker ist, verliert die Kurbelwellenbaugruppe ihr ursprüngliches dynamisches Gleichgewicht und der Dieselmotor vibriert nach dem Betrieb. Gleichzeitig wird eine große Trägheitskraft erzeugt, was zur Ermüdung der Kurbelwelle und einem leichten Bruch am hinteren Ende führt.
5. Schlechte Qualität der Kurbelwelle selbst
Beim Kauf von Kurbelwellen sollte man nicht auf billige Produkte verzichten, sondern muss über reguläre Vertriebskanäle bezogen werden. Vor dem Einbau sollte die Kurbelwelle sorgfältig geprüft und bei Problemen rechtzeitig ausgetauscht oder zurückgegeben werden. Bei einer Motorüberholung sollte die Kurbelwelle zudem einer magnetischen Fehlerprüfung oder einer Schlagprüfung im Ölbad unterzogen werden. Bei radialen oder axialen Rissen, die bis zur Schulterrundung auf der Zapfenoberfläche reichen, kann die Kurbelwelle nicht wiederverwendet werden.
6. Die Hauptbuchse unterscheidet sich von der Welle
Wenn beim Zusammenbau der Kurbelwelle die Mittellinien der Hauptbuchsen am Zylinderblock nicht auf derselben Achse liegen, kann es nach dem Betrieb des Dieselmotors leicht zu einem Unfall kommen, bei dem die Buchsen und die Achsen verbrennen. Außerdem bricht die Kurbelwelle unter der starken Einwirkung von Wechselspannung.
7. Das Spiel der Kurbelwellenbaugruppe ist zu groß
Wenn der Abstand zwischen dem Kurbelwellenzapfen und der Lagerbuchse zu groß ist, stößt die Kurbelwelle nach dem Betrieb des Dieselmotors an die Lagerbuchse, aber die Legierung fällt ab und die Buchse wird verbrannt, um die Welle zu halten, und die Kurbelwelle wird auch leicht beschädigt.
8. Die Ölzufuhr ist zu früh oder das Ölvolumen jedes Zylinders ist ungleichmäßig
Wenn die Einspritzpumpe zu früh Kraftstoff zuführt, verbrennt der Kolben vor Erreichen des oberen Totpunkts, was zu Klopfen des Dieselmotors führt und die Kurbelwelle durch Wechselspannung belastet. Wenn die jedem Zylinder zugeführte Ölmenge nicht gleichmäßig ist, werden die Kurbelwellenzapfen aufgrund der inkonsistenten Explosionsfälle der einzelnen Zylinder ungleichmäßig beansprucht, was zu vorzeitiger Ermüdung und Rissen führt.
9. Schlechte Kurbelwellenschmierung
Wenn die Ölpumpe stark abgenutzt ist, der Schmierölkanal verschmutzt ist und die Zirkulation nicht reibungslos verläuft, ist die Ölversorgung unzureichend und der Öldruck sinkt, was dazu führt, dass sich zwischen der Kurbelwelle und der Lagerbuchse kein normaler Schmierölfilm bilden kann, was zu Trockenreibung führt und dazu, dass die brennende Buchse die Welle festhält. , gebrochene Kurbelwelle und andere schwere Unfälle.
10. Die Kurbelwelle ist nach dem Betrieb gebrochen
Bei zu großem oder zu kleinem Gaspedal, häufigem Bremsen oder längerem Überlastbetrieb wird die Kurbelwelle durch übermäßiges Drehmoment oder Stoßbelastung beschädigt. Darüber hinaus ist die Kurbelwelle bei Unfällen wie Geschwindigkeitsüberschreitung, Rammen und Ventilstößen im Dieselmotor ebenfalls bruchgefährdet.
Fehlerdiagnose und Beseitigung eines Kurbelwellenbruchs
Um einem Bruch der Kurbelwelle vorzubeugen, können bei der Wartung folgende Maßnahmen getroffen werden:
Prüfen Sie vor der Reparatur der Kurbelwelle sorgfältig, ob diese Risse aufweist. Achten Sie besonders auf den Übergangsbereich der Verrundungsstelle. Bei Rissen sollte die Welle verschrottet werden. Beim Polieren des Zapfens sollten Zapfen und Kurbelarm einen bestimmten Radius der Verrundungsstelle einhalten. Die Größe der Verrundungsstelle sollte nicht beliebig verkleinert werden. Achten Sie auf die Oberflächenbeschaffenheit der Verrundungsstelle, da sonst Spannungskonzentrationen entstehen und die Kurbelwelle brechen kann.
Zweitens: Wenn die Größe des Zapfens den Grenzwert überschreitet, muss zur Wiederherstellung eine Methode verwendet werden, die die Dauerfestigkeit des Zapfens weniger beeinträchtigt. Die Intensität wird stark reduziert.
Anschließend sollten das passende Spiel und das Endspiel jedes Zapfens und Lagers dem Standard entsprechen. Ist das Spiel zu groß, kann die Kurbelwelle durch Stöße leicht beschädigt werden. Ist das Spiel zu klein, kann die Kurbelwelle aufgrund der Welle brechen. Bei der Montage sollte der Zündzeitpunkt genau kalibriert werden, nicht zu früh oder zu spät, und auf die Balance von Kurbelwelle, Schwungrad und Kupplung geachtet werden.
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