在發(fā)動(dòng)機(jī)的制造與維護(hù)過(guò)程中,曲軸平衡是一項(xiàng)至關(guān)重要的工序,除了曲軸外,其他機(jī)加工后的毛坯重量和質(zhì)心偏差已經(jīng)極小,許多工廠因此僅保留曲軸平衡這一步驟,這樣,裝配后的超差情況基本上可以得到避免,盡管如此,部分工廠仍會(huì)在裝配后進(jìn)行動(dòng)平衡檢驗(yàn),以確保曲軸的精確平衡。
曲軸動(dòng)平衡機(jī)是確保曲軸在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)達(dá)到最佳平衡狀態(tài)的關(guān)鍵設(shè)備,由于曲軸并非均勻部件,在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大振動(dòng),因此必須進(jìn)行動(dòng)平衡,曲軸作為發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件,承受著來(lái)自連桿的力,并將其轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)矩輸出,驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)其他附件工作,曲軸承受著旋轉(zhuǎn)質(zhì)量產(chǎn)生的離心力、周期性變化的氣體慣性力和往復(fù)慣性力的綜合作用,導(dǎo)致曲軸承受彎曲和扭轉(zhuǎn)的載荷。
若曲軸失去平衡,在其旋轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)對(duì)其支撐結(jié)構(gòu)和曲軸本身產(chǎn)生壓力,導(dǎo)致振動(dòng),對(duì)曲軸進(jìn)行動(dòng)平衡是必不可少的,動(dòng)平衡機(jī)正是用于在曲軸旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下進(jìn)行動(dòng)平衡檢驗(yàn)的設(shè)備,動(dòng)平衡指的是旋轉(zhuǎn)物體的質(zhì)量重心不在旋轉(zhuǎn)軸心上,從而產(chǎn)生偏心力矩,造成旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的振動(dòng)和支撐承受不必要的沖擊力。
發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸斷裂的原因有很多,以下列舉幾個(gè)常見(jiàn)原因:
1、氣門落缸前兆:氣門落入氣缸,通常是由于氣門桿折斷、氣門彈簧折斷、氣門彈簧座開(kāi)裂、氣門鎖夾脫落等原因引起的。
2、曲軸軸頸圓角過(guò)小:在磨曲軸時(shí),如果磨工沒(méi)有正確控制軸頸圓角,導(dǎo)致圓角半徑過(guò)小,曲軸工作時(shí)圓角處會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中,進(jìn)而縮短曲軸的疲勞壽命,最終導(dǎo)致曲軸斷裂。
3、曲軸主軸頸軸線偏移:曲軸主軸頸軸線的任何偏移都會(huì)破壞曲軸組件的動(dòng)態(tài)平衡。
動(dòng)平衡過(guò)程旨在消除旋轉(zhuǎn)體在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的不平衡力,確保旋轉(zhuǎn)體在所有方向上的質(zhì)量分布均勻,對(duì)于曲軸和飛輪,這一過(guò)程尤為重要,因?yàn)樗苯雨P(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行和性能表現(xiàn),通過(guò)動(dòng)平衡,可以顯著減少因不平衡力導(dǎo)致的振動(dòng),提高發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性,延長(zhǎng)其使用壽命,為汽車提供更優(yōu)質(zhì)的動(dòng)力輸出。
太平洋汽車網(wǎng)指出,曲軸動(dòng)平衡的作用包括:提高轉(zhuǎn)子及其構(gòu)成的產(chǎn)品質(zhì)量;減小噪聲;減小震動(dòng);提高支承部件(軸承)的使用壽命。
曲軸和飛輪作為質(zhì)量較大的旋轉(zhuǎn)體,若未進(jìn)行動(dòng)平衡,往往在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)怠速抖動(dòng)和高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng),加速軸承磨損,進(jìn)行動(dòng)平衡是確保發(fā)動(dòng)機(jī)性能和壽命的關(guān)鍵措施。