曲軸是汽車發動機的關鍵部件之一，其性能好壞直接影響汽車的壽命。曲軸工作時承受著大負荷和不斷變化的彎矩及扭矩作用，常見的失效形式為彎曲疲勞斷裂及軸頸磨損，因此要求曲軸材質具有較高的剛性和疲勞強度以及良好的耐磨性能。

曲軸是發動機中最典型、最重要的零件之一，其功用是將活塞連桿傳遞來的氣體壓力轉變為轉矩，作為動力而輸出做功，驅動器他工作機構，并帶動內燃機輔助裝備工作。

發動機主要受力零件曲軸其疲勞破壞最常見的是金屬疲勞破壞，即彎曲疲勞破壞和扭轉疲勞破壞，前者的發生概率大于后者。彎曲疲勞裂紋首先產生在連桿軸頸（曲柄銷）或主軸頸圓角處，然后向曲柄臂發展。扭轉疲勞裂紋產生于加工不良的油孔或圓角處，然后向與軸線成 方向發展。金屬疲勞破壞是由于隨時間周期性變化的變應力作用的結果。曲軸破壞的統計分析表明，80%左右是彎曲疲勞產生的。

曲軸制造工藝：

目前車用發動機曲軸材質有球墨鑄鐵和鋼兩類。由于球墨鑄鐵的切削性能良好，可獲得較理想的結構形狀，并且和鋼質曲軸一樣可以進行各種熱處理和表面強化處理來提高曲軸的抗疲勞強度、硬度和耐磨性。球墨鑄鐵曲軸成本只有調質鋼曲軸成本的 1/3 左右，所以球墨鑄鐵曲軸在國內外得到了廣泛應用。統計資料表明，車用發動機曲軸采用球墨鑄鐵材質的比例在美國為 90%，英國為 85%，日本為 60%，此外，德國、比利時等國家也已經大批量采用。國內采用球墨鑄鐵曲軸的趨勢則更加明顯，中小型功率柴油機曲軸 85%以上采用球墨鑄鐵，功率在160kW 以上的發動機曲軸多采用鍛鋼曲軸。

曲軸制造技術：

1、球墨鑄鐵曲軸毛坯鑄造技術

球墨鑄鐵曲軸的生產繼 QT800-2、QT900-2 等幾種牌號后，廣西玉柴等經過攻關已能穩定生產 QT800-6 牌號的曲軸，為曲軸“以鐵代鋼”奠定了基礎。

（1） 熔煉

高溫低硫純凈鐵水的獲得是生產高質量球墨鑄鐵的關鍵。國內主要是以沖天爐為主的生產設備，鐵水未進行預脫硫處理；其次是高純生鐵少、焦炭質量差。

目前已采用雙聯外加預脫硫的熔煉方法，采用沖天爐熔化鐵水，經爐外脫硫，然后在感應電爐中升溫并調整成分。目前，在國內鐵水成分的檢測已普遍采用真空直讀光譜儀來進行。

（2） 造型

氣流沖擊造型工藝明顯優于粘土砂型工藝，可獲得高精度的曲軸鑄件，該工藝制作的砂型具有無反彈變形量等特點，這對于多拐曲軸尤為重要。目前，國內已有一些曲軸生產廠家從德國、意大利、西班牙等國引進氣流沖擊造型工藝，不過，引進整條生產線的只有極少數廠家，如文登天潤曲軸有限公司引進了德國KW 鑄造生產線。

2、鋼曲軸毛坯的鍛造技術

近幾年來，國內已引進了一批先進的鍛造設備，但由于數量少，加之模具制造技術和其他一些設施跟不上，使一部分先進設備未發揮應有的作用。從總體上來講，需改造和更新的陳舊的普通鍛造設備多，同時，落后的工藝和設備仍占據主導地位，先進技術有所應用但還不普遍。

3、機械加工技術

目前國內曲軸生產線多數由普通機床和專用機床組成，生產效率和自動化程度相對較低。粗加工設備多采用多刀車床車削曲軸主軸頸及拐頸，工序的質量穩定性差，容易產生較大的內應力，難以達到合理的加工余量。一般精加工采用MQ8260 等曲軸磨床粗磨-半精磨-精磨-拋光，通�？渴止げ僮�，加工質量不穩定。

隨著貿易全球化的到來，各廠家已意識到了形勢的嚴峻性，紛紛進行技術改造，全力提升企業的競爭力，近年來引進了許多先進設備和技術，進展速度很快。就目前狀況來講，這些設備和技術基本依賴進口。

4、熱處理和表面強化處理技術

曲軸的熱處理關鍵技術是表面強化處理。球墨鑄鐵曲軸一般均采用正火處理，為表面處理做好組織準備，表面強化處理一般采用感應淬火或氮化工藝。鍛鋼曲軸則采用軸頸與圓角淬火工藝。引進的設備有 AEG 全自動曲軸淬火機床、EMA 淬火機床等。

據國外資料介紹，球墨鑄鐵曲軸采用圓角滾壓工藝與離子氮化結合使用進行復合強化，可使整條曲軸的抗疲勞強度提高 130%以上。國內部分廠家近幾年也進行了這方面的實踐，取得了良好的效果。