发动机曲轴断裂的原因分析与处理(正式)

为 增 压 柴 油机 ） 。
图 ３所 示 的 是 曲轴 弯 曲疲 劳 断 裂 的 断面 。其 特 征 是 裂 纹

源出现在轴颈与 曲柄臂的过渡 圆角处 （ 图中断面 的右侧 ） ，断
面 与 曲 柄 中心 对 称 线 垂直 ，断 面 上 明显 地 存 在 贝 纹 状 扩 展 区 和 瞬 时 断 裂 区 。贝 纹 状 扩 展 区 占整 个 断 面 的 ２ ／ ３左 右 。曲轴
第 ９期 平 、 晶 粒 明 亮 的撕 裂 状 。
梁 福 权 等 ：柴 油机 曲轴 断 裂 的原 因 分析 与 处 理
８ ７
疲劳破坏 经常 出现在 曲轴 中间或两端 的曲柄上 （ 如 图 ３ 所
示） 。此外 ，在 增 压 柴 油机 上各 缸 功 率大 小 不 均 ，曲轴 的转 速 出 现 波 动 ，又 会 使 增 压 器 发 生 喘 振 现 象 ，这 将 影 响各 缸 供 气 量 的 均 匀 性 ，使 功 率 不 平 衡 现 象 加 剧 （ ６ ＲＮＤ７ ２ Ｍ 型 柴 油机
断裂故 障除上述受力原因外 ， 还 与曲轴的结构 因素 （ 如设计、 材料 、制造工艺 ）和使 用因素等对 曲轴 的疲 劳强度的影 响有
关 。从 图 中 所 显 示 的 断面 情 况 看 ，最 终 瞬 时 断 裂 区 仅 占 曲轴 断面 的 １ ／ ４ － １ ／ ３ 。这 说 明 该 曲轴 在 运 转 中 无 过 载 或 过 载 很 小 ，是 曲轴 正 常 运 转 中所 承 受 的 载 荷 是 在 设 计 、 制造 的 许 用 范 围 之 内 的 。因此 ，应 从 使 用 因素 分 析 曲轴 疲 劳 破 坏 的原 因 。 柴 油 机 的 曲轴 扭 转 断 裂 的直 接 原 因 是 ， 曲轴 发 生 强 迫 扭 转 振 动 时 所受 到 的 交 变 作 用 力 矩 （ 亦称 激 振 力 矩 ）是 随 曲 柄 转 角 变 化 的复 杂 周 期 函 数 ，使 用简 谐 分 析 可 以把 它 分 解 为 无 数 个 简 谐 次 数 不 同 的 简 谐 力 矩 。 当激 振 力 矩 分 解 出 的某 次 简 谐 力 矩 在 某 一 转 速 范 围 的 变 化 莫 测 频 率 等于 曲轴 的某 个 固 有 自振 频 率 时 ，就 会 发 生 共 振 ｌ ２ ｌ 。共 振 时 会 出 现 曲 轴 扭 振 振 幅 增 大 ，但 在 扭 振 节 点 处 振 幅 为 零 、 附加 应 力 最 大 且 温 度 升 高 等 现 象 。 当 扭 振 附加 应 力超 过 曲轴 的疲 劳 强 度 时 ，就 会 在 节 点 处 发 生 曲轴 的 扭 转 疲 劳 断 裂 ｌ ２ 】 。一 般 ，在 曲轴 的设 计 、 制 造 中 就 已 采 取 多 种 措 施 ， 调 整 曲轴 的 固有 自振 力 矩 的 变 化 频 率 ，仍 有 可 能 发 生 共 振 现 象 。 这 是 因为 激 振 力 矩 中 包 括 气 缸 中气 体 力 产 生 的 周 期 性 变 化 的 力 矩 、 曲柄 连 杆 机 构 的 重 力 和 惯 性 力 的 周期 性 变 化 的力 矩 以 及 曲 轴 所 驱 动 的各 机 构 的周 期 性 变 化 的 阻力 矩 等 。其 中气 缸 中 气 体 力 产 生 的周 期 性 变 化 的 力 矩 是 使 曲轴 扭 振 的主 要 激 振 力 矩 。 在 多 缸 发 动 机 上 ，各 缸 的 气 体 力 产 生 的 周 期 性 变 化 力 矩 大小 是 否 均 匀 ，对 激 振 力 矩 的 变 化 频 率 有 着 直 接 的 影 响 ，是 发 生 曲 轴 共 振 的潜 在 威 胁 。

动机较大的振动，导致曲轴的断裂。
（4）由于路况的不佳，车辆有严重的超载、超挂， 发动机总是在扭振临界转速内运行，减速器失效， 也会造成曲轴扭转振动疲劳破坏而破裂。
曲轴断裂的主要原因
（1）在曲轴修理过程中，应仔细检查曲轴有无裂纹、弯曲、扭曲等缺陷，和主轴瓦与连杆轴 瓦的磨损情况，保证主轴颈与主轴瓦、连杆轴颈与连杆轴瓦之间的配合间隙在允许范围之内。 （2）曲轴裂纹多发生在曲柄臂与轴颈之间的过渡圆角处，以及轴颈中的油孔处。 （3）维修装复曲轴时应保证飞轮的运转平衡。 （4）内燃机发生了烧瓦、捣缸等重大事故后，要对曲轴进行全面的检修。 烧瓦：烧瓦主要是由于轴颈与轴瓦之间润滑不足或间隙过小造成的。烧瓦后，轴颈表面会出 现严重的擦伤划痕，并氧化烧成蓝色。 捣缸：指发动机内，活塞和套件因使用不当发生猛烈撞击，导致活塞和套件损坏，无法正常 工作。
Байду номын сангаас
曲轴断裂的主要原因
（1）机油的长期使用变质：严重的超载超挂，是发动机长期处于超负荷运行而出现烧瓦事故。 由于发动机烧瓦，曲轴受到严重磨损。 （2）发动机修好后，装车没经过磨合期，即超载超挂，发动机长期超负荷运转，是曲轴负荷超过容许的极限。 （3）在曲轴的修理中采用了堆焊，破坏了曲轴的动平衡，又没有做平衡校验，不平衡量超标，引起发

1、曲轴断裂的原因曲轴断裂的原因归纳起来一般情况有如下几点：超载行驶，发动机经常处于高速或超速运转状态;高速行驶中，经常急刹车;道路状况较差，驾驶员操作不当;曲轴材质不均，抗疲劳强度差;曲轴本身有暗伤;润滑油质差，有抱瓦现象;主轴承松动;主轴承座孔变形2、分析与检测2.1询问根据上述曲轴断裂的原因，我们与司机和副手交谈，仔细了解该车的使用情况，驾驶员反映该车发动机修复后，发动机有力而且声音小，不冒黑烟，耗油量正常。

近期都是在城市道路上运行，车速不快，没有出现过急刹车现象，该司机是我公司开20年车的老司机，驾驶经验丰富。

并且据我公司近期经营情况可以证明以上交谈内容属实。

因此可以排除“超载行驶、急刹车、路况差”等原因。

2.2检测除上述“曲轴材质不均，抗疲劳强度差”暂时无法检测外，发动机解剖后从曲轴断裂的接面观察，未见旧伤痕;连杆轴承与连杆瓦结合面磨损正常，未见抱瓦现象;拆除主轴承瓦，装上主轴承瓦盖，螺栓按规定力上紧，用百分表测量孔径，其偏差不到0.01mm，但第三、四道座孔上有一点刮伤痕迹;再拆除主轴承瓦盖，按油道孔为基准，用钢板尺测量七道孔偏差，发现三、四道孔与其它孔比相差0.5mm。

由此可见，曲轴断裂的原因是孔座刮伤和孔座变形所致。

3、修复与处理该车已行驶将近40万公里，考虑到已接近报废期，如果更换一个新缸体，从经济角度考虑不合算。

但从该车的整体性能角度考虑，该车还有利用价值。

因此我们采用了机加工法:购买一条新曲轴，缸体主轴承座孔镗大2mm，按照加大2mm的曲轴孔座，重新配制一副加厚2mm的主轴瓦，其内径按曲轴标准件加工。

发动机修复后已经行驶了4万多公里，从发动机的声音、烟色、动力、耗油量等方面评价，该车性能正常。

发动机尾气排放的诊断与分析一、故障现象汽车排放的C0、HC、NOX 等有害气体的量超过汽车设计时要求的这些气体的排放量或是尾气中O2 和CO2 的含量与标准值相差较大。

排放不合格时可能只有一种尾气超标,也有可能是两种或两种以上的尾气排放量均超标。

路虎发动机曲轴断裂曲轴断裂主要原因路虎发动机曲轴断裂故障分析路虎公司(Land Rover)以四驱车而举世闻名：自创始以来就始终致力于为其驾驶者提供不断完善的四驱车驾驶体验。

在四驱车领域中，路虎公司不仅拥有先进的核心技术，而且充满了对四驱车的热情：他是举世公认的权威四驱车革新者。

（北京博睿通达大型二类维修企业,比4S店便宜30%-50% ,原厂配件质量保证）(1)曲轴是发动机中受力最复杂的零件，因此结构复杂，加工精度要求很高。

路虎轿车发动机把曲轴设计为全支承型，并在上边装有飞轮、正时齿轮、链轮、带轮、连杆等。

路虎车曲轴用球墨合金铸铁经精密铸造而成，一般发动机曲轴用中碳钢或中碳合金钢模锻而成。

由于曲轴结构复杂、制造困难、加工成本高，为延长其使用寿命，对于标准曲轴在磨损后可以按级修复使用，但路虎轿车曲轴设计时只允许加工磨修一次。

(2)曲轴轴承曲轴装在缸体的座孔内，在二者之间也装有薄壁滑动轴承，以增长缸体和曲轴使用寿命、维修方便、易于保持应有的配合精度。

曲轴轴承(也称为主轴承、或主轴瓦)其结构与图2-19中连杆轴承基本相同，也是薄壁轴承，其区别为：1)标准级曲轴轴承厚度为1.829±0.003mm，修理级曲轴轴承厚度为1.979±0.003mm。

2)装在气缸体上的全部轴承(缸体上半片轴承)带有油槽。

路虎曲轴断裂不可信！装在主轴承盖(也就是曲轴箱上)的轴承在第二、四轴颈上的轴承有油槽；在第一、三、五轴颈的轴承无油槽。

曲轴主轴颈与主轴承装配标准间隙为0.03-0.09mm。

在主轴承处为保证足够刚度和强度，另设二个紧固螺栓。

先把此螺栓拧紧20N•m的预紧力矩后，再将螺母拧转45°后，加好防护装置，才能保持正常工作。

(3)曲轴的轴向间隙。

为了保证离合器的正常工作和活塞在气缸中的恰当位置，曲轴设有轴向定位装置，路虎发动机的轴向定位设置在第二道主轴颈处，由两片带有油槽的止推片来调整曲轴的轴向间隙，标准的轴向间隙为0.07-0.272mm。

案例分享：发动机曲轴的断裂失效分析展开全文断裂失效是指金属、合金材料、机械产品的一个具有有限面积的几何表面的分离过程，断裂是发动机曲轴在运行过程中的主要失效形式，且疲劳断裂居首位，占失效实例约60%，对企业生产和经营造成巨大浪费和损失。

曲轴断裂失效分析特别重要，可以防止同类失效现象的重复发生，为改进设计及加工工艺提供依据，消除隐患确保产品安全可靠等，同时也是企业节能增效的有利途径。

一、曲轴断裂简介曲轴作为发动机核心零件之一，由于加工基准在曲轴中心孔和主轴颈间经常转换，产生基准不重合误差，再加上各轴颈加工精度高和轴类零件加工过程中刚性差的特点，是发动机本体五大件中加工质量最难保证的零件。

同时，曲轴又是把燃烧气体推动活塞进行直线运动转变成回转运动的桥梁，曲轴的旋转运动是整车或发动机的动力源，因此曲轴的寿命是发动机考核的关键指标之一。

由于曲轴在工作中承受交变载荷，主轴颈和连杆颈圆角过渡处属于曲轴强度的薄弱环节，长期的高速旋转运转和较大的交变负荷应力将造成曲轴圆角处产生裂纹或断裂。

轴颈圆角处、轴颈表面如有缺陷，将成为裂纹源，易造成曲轴的早期非疲劳断裂。

裂纹源一般位于连杆颈R角处，沿着约45°方向往曲柄梢扩展，最后断裂，包括裂纹源、裂纹扩展、断裂三阶段。

如图1、图2所示。

曲轴的断裂大多是突然发生，易引起人员的伤亡和机器的损坏，造成的损失非常巨大，是曲轴生产厂家生产经营中特别关注的课题。

二、曲轴断裂分析曲轴断裂的原因主要有以下几种情况：1.机加工不符合要求（1）曲轴制造质量不好，加工粗糙、材质不佳，达不到设计要求。

（2）各缸工作不平衡，活塞连杆组重量偏差过大，引起曲轴受力不均而导致断裂。

（3）冷校直也是曲轴断裂的一个原因。

因为校直是塑性变形，会产生微裂纹，大大降低了曲轴的强度，因而在交变载荷的作用下，会导致曲轴断裂。

（4）各道主轴承中心线不同心，使曲轴受交变压力的作用，导致曲轴断裂。

造成主轴承不同心的原因，除了缸体热处理过程中自然失效机体本身变形引起的以外，往往还由于维修装配或刮瓦时主轴承不同心引起。

、
曲轴 断裂 的 主要 原 因
５ ． 各缸 工作 不平衡 ， 活塞连
杆组组合重量偏差过大 ， 飞轮螺 栓松动等 ， 均能 引起曲轴受力不 均， 导致 曲轴 产生疲劳损坏而断 裂。 ６ ． 工作 中超 负荷 ， 曲轴负荷 过大； 发动机 发生飞 车 ， 出现 捣 缸、 烧瓦、 抱轴 、 主轴 承盖断裂 、 活 塞 顶 气 门 等 导 致 曲轴 损 坏 而 断裂 。 ７ 参 理时因校直或修复方法
座孔不同轴度过大 ， 三是轴瓦间
３ ６
５ ． 运转中严格控制柴油机 的
２ ０ １ ４ ． ０ ５ 啊蕊圈■
如何通过发动机异响进行故障诊断
发动机发 出异响 ， 主要是 由
于 内部 机 件 磨损 松 旷 、 调整 不 当
响的影响。
（ ４ ） 对于 多缸发 动机 ， 应 首
一
或使用不 当而引起 的 ， 说明发动 机存在或大或小的故障 ， 应及时
先用 单缸断 油断 火的方 法检查 异响与缸位是否有关联 。 若某缸 断油断火后异 响有明显的变化 ，
进行检查 ， 并采取有效的防范维 修措施。 就异响出现的时期和连
续存在的时间而言 ， 异响一般分 别 存在于 ：怠速或低 速运转 期 间、 高速运 转期 间 、 整 个行 车期 间 等几 种时 期 。 １ ． 对于怠速或低速运转期间 出现的异响 （ １ ） 首先应检查异响与工作 循环 是否有关联 ， 并进一步判定
忽小 ， 紧急制动频繁或长时间超
３ ． 机油油路不 畅 ， 机油泵磨
损严重 ， 主 油 道 限 压 阀开 启压 力
过低 ， 机油质量 差等 ， 导致的润 滑不 良， 致使 曲轴轴颈 与轴 瓦长
负荷 、 超速运 转 ， 也会使 曲轴 因 受 到 过 大 的 扭 矩 或 冲 击 载 荷 而 导致 断 裂 。

柴油机曲轴断裂失效原因分析及预防措施【摘要】曲轴作为柴油机的关键零部件，其自身质量决定了整个机车的使用寿命。

本文从一起16V240ZJB柴油机铸铁曲轴运用中发生断裂失效，造成机破的现场入手，分析了造成曲轴断裂的原因，从曲轴质量评审及检修的角度，提出了工艺改进方案，确保铸铁曲轴装车后的运用可靠性。

【关键词】柴油机曲轴断裂分析措施1.前言内燃机车16V240ZJ柴油机装用球墨铸铁曲轴和锻钢曲轴，自装车使用以来，经不断改进，曲轴的结构和材料不断得到改进，可靠性与耐久性不断提升。

球墨铸铁曲轴与传统的锻钢曲轴比较，既有制造简便，成本低廉的优势，又有吸震耐磨，对表面刻痕不敏感等锻钢材料所不具备的优良特性而得到广泛使用。

但在实际运用中，经常发生曲轴断裂失效的情况。

1.案例2010年8月4日，配属青藏公司西宁机务段的东风4B型1077号机车重联担当41052次货物列车牵引任务，列车编组47辆、换长52.8米、牵引总重4370吨。

列车运行至青海湖―海晏站间，当时运行速度50km/h，机车牵引工况运行，柴油机转速980转/分。

柴油机转速突升、差示动作停机。

司机确认不能起机运行，附挂回西宁机务段入库检修。

1077号机车于2008年兰州公司大修完出厂，止2010年8月4日事故发生，机车行走32.2万公里。

公司售后人员赴段后，对事故机车柴油机的相关破损部件做了检查、拍照、查看了行车记录。

2.1 机车柴油机状况东风4B型1077号机车柴油机号930，装用大连所钢顶铁裙活塞，大连所增压器，曲轴为兰州公司二级同等级磨修铁曲轴（编号：DL86-254），气缸套、活塞销均为兰州公司检修件，河南银牛气缸盖，运风G型连杆。

2.2 柴油机零部件事故状况曲轴四处断裂，曲轴第3、4曲柄断裂后连同3、11，4、12缸连杆掉落在油底壳上，第四、五位主轴颈碾瓦、瓦背合金被碾出。

第四位主轴瓦发生转动约90度，机体油底壳在破损塌陷，4缸机体侧筋板被撞击变形。

路虎发动机曲轴断裂的原因及预防路虎发动机曲轴断裂原因及预防北京博睿通达了解汽车曲轴断裂困扰着许多车主，其中⼤部分车主不清楚为什么汽车会发⽣曲轴断裂。

路虎曲轴断裂的原因，不仅仅是汽车本⾝的曲轴有问题，还跟车主⽇常⾏车的习惯有着⼀定的关系。

为了能够让车主们对曲轴断裂有个更深的认识，下⾯将为车主们解析导致汽车曲轴断裂的原因以及预防措施。

（北京博睿通达⼤型⼆类维修企业,⽐4S店便宜30%-50% ,原⼚配件质量保证）众所周知曲轴是发动机重要回转零件，发动机功率要靠曲轴输出，有机器的“主⼼⾻。

之称。

曲轴在⼯作中承受不断变化的⽓体压⼒、惯性⼒和扭矩的作⽤。

为了保证发动机正常⼯作，曲轴必须具有⾼的强度和刚度，各⼯作表⾯耐磨。

曲轴制造⼯艺复杂，所需材质较好，尺⼨精度与光洁度要求较⾼。

曲轴材料主要是球墨铸铁和中碳钢，国外进⼝机型上则有采⽤合⾦钢的。

曲轴在设计中虽有较⼤的安全系数，但由于制造或修理的质量问题及使⽤中疲劳或故障，出现裂纹导致断裂，主要原因有：（1）使⽤尺⼨超限，包括经喷涂修复的曲轴，虽恢复了尺⼨，但由于在⼯艺上采⽤了拉⽑、车螺纹等表⾯粗糙处理，引起疲劳寿命降低，强度并未增加。

（2）各缸⼯作不平衡，活塞连杆组组合重量偏差过⼤，飞轮偏摆过⼤等，都能引起曲轴受⼒不均。

（3）⼯作超负荷及事故性损坏，如飞车、捣缸、烧⽡、顶⽓门等。

（4）曲轴制造中的⾦相组织缺陷、重⽪、裂纹等，制造或修理后的曲轴过渡圆⾓半径过⼩，引起过⼤的应⼒集中。

（5）机体主轴⽡座不同⼼度过⼤或轴⽡间隙过⼤，使曲轴受过⼤的交变载荷。

曲轴断裂的预防措施（1）避免发动机在超负荷条件下⼯作，并防⽌突爆的发⽣；机车重载时，应平稳起步，不可抬脚过快，遇到障碍物时，不要加⼤油门猛松离合器硬冲；机车⾏驶中，⼀般应先踏离合器脱档后制动；正确控制油门，切勿忽⼤忽⼩。

（2）保持发动机润滑系统中油路畅通。

润滑油充⾜，使润滑良好，以免造成轴⽡与轴颈发⽣⼲摩擦。

（3）在安装曲轴之前对其主要技术要求进⾏严格检验，应符合标准规定。

侧裂纹则是完全独立形成的。
网
4a 左侧裂纹
4b 右侧裂纹
图 4 过渡圆角的槽底裂纹
为了检查右侧裂纹的起始位置和形态，将裂纹在液氮温度下起开，得到断口。图 5 是主
裂纹和右侧裂纹的起源位置低倍形貌，看出该两裂纹是性质相同的疲劳裂纹，其相对主轴颈
圆周和主轴颈与曲柄臂的过渡圆角槽，起裂点和裂纹扩展方向完全相同，只是右侧裂纹扩展
火索氏体组织，晶粒度 7.5 级，是正常的调质组织。组织呈锻造加工的条带状，在过渡圆处
条带的方向与表面呈一角度，组织中主要夹杂物为条状硫化锰，各区域的组织如图 15 所示。
包括主轴颈在内的各区域的表面都没有观察到表面淬火层。由于取样的原因，来样中紧靠过
8
渡圆槽的主轴颈部分仅有约 2mm 的长度，是否在该长度以外的主轴颈部做过高频淬火无法检 验。
图 10 过渡圆角槽磨损形态 图 11 是右侧裂纹两匹配断口的低倍形貌，裂纹源明显位于较大的径向台阶处。在略高
6
的放大倍率下，可以看出这种台阶是由与表面呈一倾角的表面裂纹形成的，如图 12，表面
裂纹的裂纹面呈光滑状，是反复接触挤压所致，这是滑动摩擦产生的表面疲劳裂纹的特征。
从过渡圆角槽表面观察裂纹源位置的表面形态，如图 13，明显看出裂纹源的台阶是和摩擦
中 国 应 急 分 图 18 轴瓦断口的低形貌 析 网
图 19 轴瓦断口的微观形态 轴瓦有不规则的磨损和擦伤，但经测量轴瓦的厚度仍有约 4.9mm，局部表面保护层仍在， 这表明轴瓦厚度方向的均匀磨损不严重。磨损主要集中在轴瓦的边缘，轴瓦边缘磨损层已磨 损掉，钢背衬已经磨成了圆弧形，轴瓦边缘形状恰与曲柄臂过渡圆弧槽相匹配。如果结合测 量主轴瓦和残片的尺寸，可以得到主轴瓦磨去的高度，从小块残片的尺寸来看，高度方向至 少磨去 4mm 以上。 图 20 是摩擦内表面的形态，形成垂直磨削方向的裂纹，是强力磨削的结果。

Internal Combustion Engine & Parts• 81 •汽车发动机曲轴断裂的原因、预防的措施研究路方(烟台工贸技师学院，烟台264003)摘要：汽车发动机曲轴断裂在生活中比较常见，影响发动机的使用寿命，增加了车主的经济负担。

本文将通过分析汽车发动机曲 轴断裂的原因，针对汽车发动机曲轴断裂的预防措施进行简单的讨论。

关键词：发动机;曲轴断裂;原因；预防0引言曲轴是汽车发动机的关键组成部分，在运转中受力情 况复杂，包括压缩、扭转、弯曲等多种形式的荷载，且曲轴 本身结构复杂，造价成本较高，受应力集中的影响较大，很容易出现曲轴断裂，影响使用寿命，增加安全隐患。

加强对 汽车发动机曲轴断裂的原因分析，进行重点检查和严格质 量控制，采取针对性的预防措施，是减少车主经济损失，确保驾驶员生命财产安全的关键。

1汽车发动机曲轴断裂的原因1.1缺乏制造质量保证曲轴发生断裂的根本原因就是质量问题，加工粗槌、材料质量不合格、设计缺陷等，都可能导致曲轴断裂。

只有 解决这些问题，才能从根本上控制曲轴质量，减少断裂的 发生，延长曲轴的使用寿命，保证交通安全。

1.2工作时曲轴断裂在发动机投入使用后，需要关注发动机内各缸工作的 平衡度以及活塞连杆组质量的偏差程度，在失去平衡时，质量偏差较大，曲轴受力不均匀出现断裂。

同时，在发动机 工作时，还应该保证主油道和润油路的通畅，防止主轴与 轴瓦之间出现干摩擦，磨损过度出现过深的裂纹和划痕引 起断裂。

此外，其他发动机工作事故，也可能引起发动机曲 轴断裂，例如活塞顶气门、捣缸、烧瓦、瓦盖断裂、抱轴等。

在操作时，操作不当也会引起曲轴断裂，应注意操作的规 范性和合理性，例如，一定要在活塞达到上止点时，才开始 供油，避免曲轴在长期的过大冲击负荷下，因为疲劳过度 产生断裂。

1.3装配不当引起断裂发动机曲轴的装配不当是引起曲轴断裂的一个重要 原因，例如，轴承装配时，间隙过大，会增加咋冲击载荷，在转动后出现甩动，引起曲轴受力过度断裂；主轴承中心线 不重合，在受交变应力的影响下，出现曲轴断裂。

发动机曲轴断裂的原因分析与处理引言发动机是汽车的核心部件之一，负责转化燃油能量为机械能以推动轮胎运动。

发动机曲轴作为发动机的重要部件之一，承载着发动机的旋转运动。

然而，在使用发动机的过程中，有时会发生曲轴断裂的情况。

曲轴断裂会导致发动机损坏严重，甚至引起危险的交通事故。

因此，深入分析发动机曲轴断裂的原因并采取相应的处理措施非常重要。

原因分析1. 原材料质量不良原材料是曲轴的重要组成部分，如果原材料质量不良，曲轴就很容易出现折断的情况。

例如，原材料中含有铸造缺陷、气孔和夹杂物等缺陷，或者原材料的成分不均匀、含有过多的杂质等，这些因素都会导致曲轴在使用中发生断裂。

2. 加工工艺不当发动机曲轴通常需要通过多道工序进行精密加工，例如车削、铣削、磨削等。

如果加工工艺不当、或者加工过程中出现偏差，就会导致曲轴内部的应力分布不均匀，从而使曲轴出现疲劳裂纹并最终折断。

3. 过度磨损曲轴在使用过程中会经受到巨大的力和压力，因此需要经常保养和检查。

如果曲轴在使用过程中发生磨损，而没有及时更换或修复，就会导致曲轴的强度下降，最终出现断裂。

4. 油液污染曲轴主轴承和副轴承在使用过程中需要润滑油进行润滑，如果润滑油中带有杂质、氧化物等，就会加速曲轴和轴承的磨损，并使曲轴表面出现疲劳裂纹和腐蚀，导致曲轴折断。

5. 使用不当在使用发动机的过程中，如果没有及时清洁或更换空气滤清器、油滤清器等，就会导致发动机内部积聚大量污垢和杂质，从而造成曲轴的过度磨损和断裂。

此外，在使用过程中出现过载或者过度负荷运行也会导致曲轴出现断裂的情况。

处理措施1. 原材料选择在设计和生产曲轴时，应该优先考虑原材料的质量，尽可能选用高品质的材料。

必要时还应进行材料测试和检验，以确保曲轴的质量。

2. 加工流程控制在曲轴加工过程中，应该采用正确的工艺流程和切削参数，保证曲轴的形状和尺寸精度，防止出现疏忽和错误。

同时，需要采用高精度的检测手段检测曲轴的质量，确保曲轴加工的正确性。

船用柴油机曲轴的断裂原因与处理探讨慕德刚发布时间：2021-08-12T07:11:51.569Z 来源：《防护工程》2021年12期作者：慕德刚[导读] 曲轴平时的工作条件比较恶劣，需要承受多种周期性变化的压力，比如离心力、惯性力矩和气体压力等，并且承受的荷载较大，应力比较集中，在实际工作过程中还会出现摩擦情况，因此对曲轴的材质、加工工艺、表面粗糙度等都有较高的要求，如果其中某一个环节出现问题，都会对曲轴的整体质量造成严重影响。

潍柴重机股份有限公司山东潍坊 261108摘要：曲轴发生断裂或其他不同程度的损坏，会对柴油机的正常运行造成重大影响，从而危及到船舶的航行安全，并造成巨大的经济损失。

所以当事故发生时应及时找到事故发生的原因，并采取针对性措施做好预防。

本文对船用柴油机曲轴的断裂原因与处理进行探讨。

关键词：船用柴油机；曲轴；断裂原因；处理1曲轴断裂的部位和实例断面分析曲轴平时的工作条件比较恶劣，需要承受多种周期性变化的压力，比如离心力、惯性力矩和气体压力等，并且承受的荷载较大，应力比较集中，在实际工作过程中还会出现摩擦情况，因此对曲轴的材质、加工工艺、表面粗糙度等都有较高的要求，如果其中某一个环节出现问题，都会对曲轴的整体质量造成严重影响。

一般情况下当弯曲作用力施加到曲轴上面时，应力都会集中在曲柄臂、曲柄销和圆角部位，使得这些部位的强度降低，所以需要在曲柄臂和曲柄销连接的部位设置过渡的圆弧，以此来降低集中的应力。

如果曲轴一开始出现了裂纹，当曲轴在高速旋转时裂纹就会出现张合现象，经过长时间的反复摩擦，裂纹扩张到一定程度后就会发生断裂，使得断面的上部则比较粗糙，通过研究可以看出变形比较严重的部位是曲轴的中心线部位，这种情况下就会产生弯曲交变应力，一旦曲轴超负荷运行，突破了曲轴材料的承受能力，就会出现曲轴断裂的情况，并且断裂现象是在比较短的时间内发生。

2船用柴油机曲轴断裂的原因①材料自身质量问题，比如有大量气孔存在于内部，杂质含量较高等，从而引起曲轴断裂，但曲轴在出厂之前都需要经过严格的检测，所以此种原因导致曲轴断裂的情况不太常见。

曲轴断裂的原因及预防措施
贺吉范
【期刊名称】《农机维修》
【年(卷),期】1999(000)004
【摘要】曲轴是发动机重要零件之一,加工精密,价格较高,一旦发生断裂,后果不堪
设想。

所以,要找出曲轴发生断裂的原因并采取积极措施加以预防,避免事故的发生,延长曲轴的使用寿命。

一、曲轴断裂的主要原因 1.如果曲轴制造工艺不符合要求,或本身存在制造缺陷,工作中易发生断裂。

2.发动机在工作中因润滑不良而造成烧瓦、抱轴,或轴颈磨损过度,或长期超负荷工作,使曲轴过度疲劳,强度降低,造成断裂。

3.装配发动机时,主轴承螺母扭矩不足。

【总页数】1页(P19)
【作者】贺吉范
【作者单位】新疆石河子市西营教育中心
【正文语种】中文
【中图分类】S219.07
【相关文献】
1.发动机曲轴断裂的原因及预防措施 [J], 何兆惠
2.曲轴断裂原因及预防 [J], 刘丕泉
3.D80A—12型推土机发动机曲轴断裂的原因及预防措施 [J], 宋宝玉;张立新
4.曲轴断裂的原因及预防 [J], 李宪合
5.柴油机曲轴断裂故障诊断与预防措施 [J], 尤艳忠
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发动机曲轴断裂的原因发动机是汽车的核心部件之一，承载着将燃烧能量转化为机械能的重要任务。

然而，在长期使用过程中，发动机曲轴断裂是一种常见的故障现象。

曲轴断裂不仅会造成发动机无法正常运转，还可能引发严重的事故。

因此，了解曲轴断裂的原因对于预防故障的发生具有重要的意义。

首先，金属疲劳是导致发动机曲轴断裂最常见的原因之一。

长期以高速旋转工作的曲轴会承受巨大的力和摩擦，使金属材料发生应力集中和疲劳损伤。

曲轴的设计寿命是有限的，一旦金属材料的疲劳极限被超过，就会出现断裂的情况。

此外，操作不当、负荷过大、频繁启动和熄火等因素也会加速曲轴金属材料的疲劳程度，增加断裂的风险。

其次，设备过载也是导致发动机曲轴断裂的一个重要原因。

发动机工作时，曲轴需要承受巨大的负荷，如果超过了曲轴设计的承载能力，就会导致曲轴断裂。

设备的过载可能源于设计缺陷、制造质量问题、使用不当等因素，因此在选购和使用发动机时，必须要严格按照规定的负载范围进行操作，以避免发生曲轴断裂的情况。

再次，悬挂系统的问题也可能导致发动机曲轴断裂。

悬挂系统是发动机和车辆底盘之间的连接部件，其主要作用是降低发动机的振动和冲击，保证其平稳工作。

如果悬挂系统失效或出现失调，就会增加发动机曲轴的振动和冲击，导致曲轴金属疲劳加剧，进而造成断裂。

因此，定期检查和维护悬挂系统是预防发动机曲轴断裂的重要措施之一。

另外，不正确的机油使用也是导致发动机曲轴断裂的一个重要原因。

机油在发动机中起到润滑减摩、冷却和封堵等重要作用。

如果机油的粘度不符合规定，过早老化或污染严重，就无法有效地进行润滑和冷却，造成曲轴金属间的摩擦增大，从而容易出现曲轴断裂。

因此，使用符合规定的机油、定期更换机油和定期检查机油质量，是预防发动机曲轴断裂的重要手段之一。

最后，设计和制造过程中的缺陷也可能导致发动机曲轴断裂。

发动机的设计和制造涉及到众多环节，如材料选择、工艺控制、热处理等等。

如果在其中的任何一个环节出现问题，就可能导致发动机曲轴的质量问题，增加断裂的风险。

某单缸柴油机曲轴断裂失效分析及改进措施作者：王乃中来源：《农家科技下旬刊》2014年第09期摘要：针对市场单缸机发生曲轴断裂现象，对故障件进行了故障模式分析，并进行了金相组织分析、化学成分检测、力学性能检测、圆角滚压检测等。

结果表明：该型号曲轴断裂是由于圆角滚压不合格导致的典型的弯曲疲劳断裂，通过更新滚压设备来提高连杆颈R角质量。

关键词：柴油机；曲轴；断裂；故障分析；改进2011年至2012年，柴油机用户在使用初期，由于发生曲轴连杆颈断裂现象，导致整机动力功能无法实现。

尤其是在云南地区断裂现象比较严重。

一、故障描述公司下属企业曲轴公司对返司故障件的断裂特征进行了统计分析：断裂特征为：一是沿轴颈与曲轴圆角过渡区呈45度角，如图1所示；二是呈典型的高周疲劳断口。

从断裂位置看：长头断裂占总数的70%，其余为短头断裂，如图2所示。

大量的证据表明：曲轴断裂，80%是弯曲疲劳断裂，其它是扭转应力断裂。

二、原因分析（一）金相组织检测对断裂曲轴进行金相组织检测，如表1所示。

从表中可以看出该曲轴金相组织符合技术要求。

（二）化学分析检测对断裂曲轴进行化学成分检测，如表2所示。

从表中可以看出该曲轴化学成分符合技术要求。

（三）力学性能检测对断裂曲轴进行力学性能检测，如表3所示。

从表中可以看出该曲轴的本体抗拉强度、相对延伸率、本体硬度均符合技术要求。

（四）圆角滚压检测曲轴R角滚压的作用：滚轮在外力作用下，使曲轴圆角部分产生局部的塑性变形，表层一定深度范围内出现双向残余应力。

由于残余应力的存在能抵消一部分工作拉应力，同时，曲轴圆角滚压后，消除了因机加工产生的应力集中源，削减应力峰值，从而提高了曲轴的疲劳强度。

公司技术要求滚压力为18～22kgf，滚压圈数8～10圈，无滚压痕迹。

现场对断裂曲轴进行了观察：连杆颈R处圆角有明显刀痕，过渡不自然，从而导致连杆颈R处部位应力过大。

同时观察现场滚压次数为4～6圈，没有严格按照技术要求执行。

发动机曲轴断裂的十大原因
嘿，朋友们！今天咱就来唠唠发动机曲轴断裂的十大原因。

这事儿可大可小，就像咱人要是腿折了，那可就麻烦啦！
先来说说这第一个原因，就好比人干活累着了一样，发动机长时间高负荷运转，那曲轴它能吃得消吗？一直紧绷着，可不就容易出问题嘛！
第二个原因呢，就像咱吃坏了肚子会生病，劣质的燃油或者润滑油进入发动机，这曲轴能好受吗？肯定要闹脾气呀！
再看看这第三个，发动机的冷却系统要是不给力，就跟人发烧了似的，高温能把曲轴给折磨得够呛。

然后呢，零件的质量不过关，这就好比你买了双质量差的鞋子，没走几步就坏了。

曲轴也是啊，如果本身质量就不行，那怎么能指望它好好工作呢。

接着说，装配不合理也不行啊！这就像搭积木没搭好，轻轻一碰就倒了，发动机里面的各个部件配合不好，曲轴不就遭罪了嘛。

还有啊，驾驶习惯不好也会影响。

总是急加速、急刹车，发动机也受不了啊，曲轴就跟着倒霉啦。

再有就是路况太差啦！坑坑洼洼的，就像人走在乱石堆里，发动机一直颠簸，曲轴能安稳吗？
发动机内部的积碳太多，这就像人血管里垃圾多了，能舒服吗？曲轴也会被连累呀！
如果发动机曾经受过猛烈撞击，就像人摔了一跤还挺严重，那曲轴也可能会受伤啊。

最后一个，维修保养不及时。

车跟人一样，也得按时保养啊，你不照顾它，它能好好给你干活吗？
所以啊，咱可得好好对待咱的爱车，别让这些问题出现。

平时多注意保养，开的时候也别太“暴力”，这样才能让发动机曲轴好好工作，咱的车才能跑得更稳更远呀！这可不是开玩笑的哟！。

发动机曲轴断裂曲轴的折断通常是从小裂痕处开始，产生裂痕断裂部位大部分是出现在头缸或末缸连杆轴颈圆角处与曲柄臂联结部分。

在运转过程中，裂痕逐渐扩展，到达一定程度时突然折断。

在折断面上观察时常会发现褐色部分，这显然是旧裂痕，光泽发亮组织才是发展到后来突然折断的痕迹。

今天我就跟大家一起来看看曲轴折断的原因是什么吧~发动机曲轴断裂故障有十大原因：一、曲轴轴颈两端的圆角过小曲轴时磨工未能正确控制该曲轴的轴劲圆角，除了弧面加工粗糙外，圆角半径也过小，因而曲轴工作时圆角处就产生较大的应力集中，并缩短了曲轴的疲惫寿命。

二、曲轴主轴颈轴线偏移轴主轴颈轴线偏移，破坏了曲轴组件的动平衡，柴油机高速运转时便产生强大的惯性力，导致曲轴断裂。

三、曲轴的冷较量过大轴经长期使用，特别是发生烧瓦或捣缸事故后，会发生较大的弯曲，应卸下进行冷压矫正。

由于矫正时曲轴内部金属塑性变形会产生很大的附加应力，从而降低曲轴的强度，如果冷较量过大，就可能是曲轴受损或出现裂痕，这种曲轴装机使用不久就会断裂。

四、飞轮松动飞轮螺栓松动，曲轴组件便失去了原有的动平衡，柴油机运转后就会发生抖动，同时产生很大的惯性力，致使曲轴疲惫，容易在尾端产生断裂。

五、曲轴自身质量差买曲轴不可贪图便宜，一定要从正规渠道进货。

装机前还应仔细检查，假设有问题则及时改换或退货。

另外，发动机大修时，对曲轴应进行磁力探伤检查或浸油敲击检查，假设轴颈表面有径向或延至轴肩圆角的轴向裂痕，该曲轴则就不可再用。

六、主轴瓦不同轴轴装配时，假设缸体上各道主轴瓦的中心线不同轴，柴油机工作后就容易发生烧瓦抱轴事故，而曲轴在交变应力的激烈作用下也会断裂。

七、曲轴装配间隙过大曲轴轴颈与轴瓦配合间隙过大，柴油机运转后曲轴会冲击轴瓦，只是合金脱落而烧瓦抱轴，曲轴也易受损。

八、供油时间过早或各缸油量不均喷油泵供油时间过早，活塞还未到上止点就燃烧做工，会引起柴油机爆震，并使曲轴受到交变应力的冲击。

假设各缸供油量不均，会因各缸突发例不一致而使曲轴各轴颈受力不匀，从而过早地疲惫、产生裂痕。