Czy wydajność wału korbowego jest kluczowym czynnikiem wpływającym na żywotność pojazdu

Wał korbowy jest jednym z ważnych elementów silnika samochodowego, a typowymi formami uszkodzeń są pęknięcia zmęczeniowe przy zginaniu i zużycie czopów. Dlatego materiał wału korbowego wymaga dużej sztywności, wytrzymałości zmęczeniowej i dobrej odporności na zużycie, a jego wydajność bezpośrednio wpływa na żywotność pojazdu. Wał korbowy poddawany jest dużym obciążeniom oraz stale zmieniającym się momentom zginającym i momentom obrotowym podczas pracy. Przyjrzyjmy się zatem, czy osiągi wału korbowego są kluczowym czynnikiem wpływającym na żywotność pojazdu!

Zasada działania wału korbowego

Jako główny element nośny silnika, uszkodzenie zmęczeniowe wału korbowego jest bardzo powszechne pod względem zmęczenia metalu (tj. zmęczenia zmęczeniowego przy zginaniu i zmęczenia skrętnego), a następnie rozwija się w kierunku ramienia korby. Skręcone pęknięcia występują w słabo obrobionych otworach olejowych i zaokrągleniach i rozwijają się równolegle do osi. Zniszczenie zmęczeniowe metalu jest wynikiem działania zmiennego naprężenia, które okresowo zmienia się w czasie. Analiza statystyczna pęknięć wału korbowego pokazuje, że prawdopodobieństwo wystąpienia tego pierwszego jest większe niż drugiego. Pęknięcia zmęczeniowe przy zginaniu pojawiają się najpierw na czopie korbowodu lub na czopie wału głównego, a około 80 procent z nich jest spowodowanych zmęczeniem przy zginaniu.

Proces produkcji wału korbowego

Obecnie istnieją dwa rodzaje materiałów na wały korbowe silników samochodowych: żeliwo sferoidalne i stal. Może poprawić wytrzymałość zmęczeniową, twardość i odporność na zużycie wału korbowego. Koszt wałów korbowych z żeliwa sferoidalnego wynosi tylko około 1/3 kosztów wałów korbowych ze stali hartowanej i odpuszczanej. Żeliwo sferoidalne ma dobrą wydajność skrawania i może uzyskiwać idealne kształty konstrukcyjne. Poddawany jest różnym zabiegom obróbki cieplnej i wzmacniania powierzchni, podobnie jak stalowe wały korbowe, co stanowi 90 procent w Stanach Zjednoczonych, 85 procent w Wielkiej Brytanii i 60 procent w Japonii. Ponadto Niemcy, Belgia i inne kraje również przyjęły dużą liczbę. Trend stosowania wałów korbowych z żeliwa sferoidalnego w Chinach jest bardziej oczywisty, dlatego wały korbowe z żeliwa sferoidalnego są szeroko stosowane w kraju i za granicą. Statystyki pokazują, że udział wałów korbowych silników samochodowych wykonanych z żeliwa sferoidalnego wynosi ponad 85 proc. wałów korbowych silników Diesla średniej i małej mocy wykonanych z żeliwa sferoidalnego, a wały korbowe silników o mocy powyżej 160kW wykorzystują najczęściej wały korbowe ze stali kutej.

Główne przyczyny pęknięć wału korbowego

1) Zepsucie się, przeciążenie i przeładowanie oleju silnikowego po długotrwałym użytkowaniu spowodowało długotrwałą przeciążeniową pracę silnika i spalenie panewek łożyskowych. Wał korbowy jest mocno zużyty z powodu spalenia płytek silnika.

2) Po naprawie silnika pojazd nie przeszedł okresu zużycia. Innymi słowy, przeciążenie zawieszenia, długotrwała przeciążona praca silnika, obciążenie wału korbowego przekraczające dopuszczalną granicę.

3) Zastosowanie napawania do konserwacji wału korbowego spowodowało znaczne wibracje silnika, zakłóciło równowagę mocy wału korbowego i nie zostało sprawdzone pod kątem wyważenia, co spowodowało nadmierne niewyważenie i pęknięcie wału korbowego.

4) Z powodu złych warunków drogowych oraz silnego przeciążenia i wyprzedzania pojazdów, silnik często znajduje się w granicach prędkości obrotowej drgań skrętnych, a amortyzator ulega awarii, co skutkuje uszkodzeniami zmęczeniowymi drgań skrętnych i pęknięciem wału korbowego.

Środki ostrożności dotyczące konserwacji wału korbowego

【1】 Podczas konserwacji wału korbowego należy upewnić się, że pasowany luz między panewkami łożysk głównych i między panewkami łożysk głównych oraz między czopem korbowodu a panewkami łożysk korbowodu mieści się w dopuszczalnym zakresie. Dokładnie obejrzyj wał korbowy pod kątem uszkodzeń, takich jak pęknięcia, wygięcia i skręcenia oraz sprawdź zużycie panewek łożysk głównych i korbowodów.

【2】 Pęknięcia wału korbowego często występują w pachwinie przejściowej między ramieniem wału korbowego a czopem lub w otworze olejowym w czopie.

【3】 Podczas naprawy i montażu wału korbowego upewnij się, że koło zamachowe pracuje w zrównoważony sposób.

【4】 Wał korbowy należy sprawdzić po poważnych wypadkach, takich jak przypalenie płytek i uderzenie cylindra w silnikach spalinowych.