曲軸結構在汽車發展歷程中的變化是怎樣的

曲軸結構在汽車發展歷程中變化顯著。

19世紀末，曲軸開始廣泛用于汽車領域，最初結構簡單，多為傳統機械式曲軸，主要由主軸頸、連桿軸頸、曲柄、平衡塊、前端和后端等組件構成。其作用是把活塞承受的氣體壓力轉化為動力傳給車輛傳動系統，同時驅動配氣機構和風扇、水泵等輔助設備。

隨著汽車技術發展，為適應不同需求，曲軸結構不斷改進。在曲拐設計上，一個連桿頸與曲臂和兩個主軸頸結合形成曲拐，曲軸曲拐數等于氣缸數。直列發動機連桿軸頸數等于氣缸數，V型發動機為氣缸數一半。連桿軸頸通過圓弧過渡設計降低應力，曲柄連接主軸頸和連桿軸頸，并帶有平衡重塊平衡發動機不平衡力矩。曲軸前端裝配正時齒輪驅動輔助設備，設有甩油盤防止機油泄漏；后端安裝飛輪，通過檔油凸緣和回油螺紋確保密封，防止機油反向流動。

后來曲軸從傳統機械式發展到電控曲軸。電控曲軸的出現讓發動機控制更精準高效，能根據不同工況實時調整，提升動力輸出和燃油經濟性。

在材質方面，早期多采用鋼質材料。如今球墨鑄鐵因切削性能好、成本低、能進行多種熱處理和表面強化處理來提高性能，在國內外廣泛應用。統計顯示，美國、英國、日本等國家車用發動機曲軸采用球墨鑄鐵材質比例頗高，國內中小型功率柴油機曲軸大部分也采用球墨鑄鐵，大功率發動機曲軸多采用鍛鋼曲軸。

在結構形式上，有整體式和組合式。整體式曲軸堅固穩定，被多數汽車發動機選用。

為應對復雜工作環境，曲軸設計還考慮了諸多因素。例如為減小質量和離心力，軸頸作成中空；軸頸表面開油孔潤滑；主軸頸、曲柄銷與曲柄臂連接處采用過渡圓弧連接減少應力集中；平衡重根據發動機氣缸數、排列形式及曲軸形狀等設置，平衡旋轉離心力及其力矩，有時也平衡往復慣性力及其力矩，減輕主軸承負荷 。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯網）