一、曲軸是什么材質(zhì)做的

曲軸工作時(shí)需承受周期性的氣體壓力、慣性力及扭矩，受力狀態(tài)復(fù)雜，因此對(duì)材質(zhì)的“耐疲勞強(qiáng)度”、“抗沖擊韌性”、“耐磨性”要求極高。目前行業(yè)內(nèi)常用的曲軸材質(zhì)主要分為兩大類：

1、鍛鋼材質(zhì)

鍛鋼是高負(fù)荷、高性能發(fā)動(dòng)機(jī)（如乘用車渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)、商用車重型發(fā)動(dòng)機(jī)）曲軸的主流選擇，其核心優(yōu)勢(shì)是“組織致密、力學(xué)性能均勻”。

常用類型：以45#優(yōu)質(zhì)碳素鋼、40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼為主，部分高端場(chǎng)景會(huì)采用35CrMo、42CrMo等高強(qiáng)度合金鍛鋼。

性能特點(diǎn)：通過(guò)“鍛造+調(diào)質(zhì)處理（淬火+高溫回火）”，鍛鋼曲軸的抗拉強(qiáng)度可達(dá)800-1200MPa，耐疲勞強(qiáng)度比鑄鐵高30%-50%，能承受長(zhǎng)期高頻次的沖擊與扭矩，不易出現(xiàn)裂紋或斷裂。

適用場(chǎng)景：乘用車高性能版車型、重型卡車、工程機(jī)械用發(fā)動(dòng)機(jī)等對(duì)動(dòng)力和可靠性要求嚴(yán)苛的場(chǎng)景。

2、鑄鐵材質(zhì)

鑄鐵材質(zhì)因“成本低、鑄造工藝簡(jiǎn)單”，廣泛應(yīng)用于中低負(fù)荷發(fā)動(dòng)機(jī)（如普通乘用車自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)、小型商用車發(fā)動(dòng)機(jī)），其中“球墨鑄鐵”是當(dāng)前鑄鐵曲軸的主流類型。

普通灰鑄鐵：早期低端發(fā)動(dòng)機(jī)曾采用，但其脆性大、耐疲勞性能差，目前已逐漸被淘汰。

球墨鑄鐵：通過(guò)在鑄鐵中加入球化劑（如鎂、稀土），使石墨呈球狀分布，大幅提升了材質(zhì)的韌性與強(qiáng)度——其抗拉強(qiáng)度可達(dá)600-900MPa，接近部分鍛鋼水平，且耐磨性優(yōu)于鍛鋼，同時(shí)鑄造時(shí)能精準(zhǔn)成型復(fù)雜結(jié)構(gòu)，降低加工成本。

適用場(chǎng)景：普通家用轎車、微型貨車、小型農(nóng)機(jī)用發(fā)動(dòng)農(nóng)機(jī)機(jī)等對(duì)成本敏感且負(fù)荷適中的場(chǎng)景。

3、其他特殊材質(zhì)

少數(shù)高端或特殊用途發(fā)動(dòng)機(jī)（如賽車、航空發(fā)動(dòng)機(jī)）會(huì)采用“粉末冶金合金”或“陶瓷基復(fù)合材料”，這類材質(zhì)雖具備更優(yōu)的耐高溫、耐磨損性能，但因成本極高、加工難度大，暫未大規(guī)模普及。

二、曲軸的組成部分有哪些

曲軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需適配發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)、沖程等參數(shù)，但其核心組成部分基本一致，主要包括以下6個(gè)關(guān)鍵部件：

1、主軸頸

結(jié)構(gòu)：曲軸上與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體“主軸瓦”配合的圓柱形部位，沿曲軸軸線均勻分布（數(shù)量通常比缸數(shù)多1個(gè)，如4缸發(fā)動(dòng)機(jī)一般有5個(gè)主軸頸）。

功能：作為曲軸的“支撐軸”，承受曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)的徑向力，確保曲軸在缸體內(nèi)穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，同時(shí)需與主軸瓦配合實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑，減少磨損。

2、連桿軸頸（曲柄銷）

結(jié)構(gòu)：位于主軸頸之間，與連桿大頭“連桿瓦”配合的圓柱形部位，數(shù)量與發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)一致（如4缸發(fā)動(dòng)機(jī)有4個(gè)連桿軸頸）。

功能：連接連桿與曲軸，將活塞傳遞的往復(fù)力轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)扭矩，是曲軸受力最集中的部位之一，對(duì)材質(zhì)的耐疲勞強(qiáng)度要求最高。

3、曲柄臂（曲柄）

結(jié)構(gòu)：連接主軸頸與連桿軸頸的“拐臂狀”部件，呈對(duì)稱或非對(duì)稱分布（根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)平衡需求設(shè)計(jì)）。

功能：傳遞主軸頸與連桿軸頸之間的力，同時(shí)為曲軸提供足夠的剛性，防止曲軸在旋轉(zhuǎn)時(shí)因受力變形。

4、平衡塊

結(jié)構(gòu)：鑄/鍛在曲柄臂外側(cè)的配重塊，形狀與重量根據(jù)曲軸“動(dòng)平衡”需求設(shè)計(jì)。

功能：抵消曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的“離心力”（由連桿軸頸、連桿大頭等偏心部件引起），減少發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)，降低噪音，延長(zhǎng)軸承、缸體等部件的使用壽命。

5、曲軸前端

結(jié)構(gòu)：曲軸靠近發(fā)動(dòng)機(jī)前端的端部，通常設(shè)有“正時(shí)齒輪/皮帶輪安裝臺(tái)”“油封密封面”。

功能：安裝正時(shí)齒輪（或皮帶輪），驅(qū)動(dòng)凸輪軸、水泵、發(fā)電機(jī)等附件運(yùn)轉(zhuǎn)；同時(shí)通過(guò)油封密封，防止機(jī)油泄漏。

6、曲軸后端

結(jié)構(gòu)：曲軸靠近變速箱的端部，設(shè)有“飛輪安裝法蘭”、“油封密封面”，部分曲軸還會(huì)集成“信號(hào)齒圈”。

功能：通過(guò)法蘭安裝飛輪，將曲軸的旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞給變速箱；信號(hào)齒圈則與轉(zhuǎn)速傳感器配合，為發(fā)動(dòng)機(jī)ECU（電子控制單元）提供轉(zhuǎn)速信號(hào)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)點(diǎn)火與噴油控制。