¿Es el rendimiento del cigüeñal un factor clave que afecta la vida útil del vehículo?

El cigüeñal es uno de los componentes importantes del motor automotriz, y las formas de falla comunes son la fractura por fatiga por flexión y el desgaste del muñón. Por lo tanto, el material del cigüeñal requiere alta rigidez, resistencia a la fatiga y buena resistencia al desgaste, y su desempeño afecta directamente la vida útil del vehículo. El cigüeñal está sujeto a grandes cargas y momentos de flexión y pares de torsión constantemente cambiantes durante la operación. Entonces, echemos un vistazo a si el rendimiento del cigüeñal es un factor clave que afecta la vida útil del vehículo.

Principio de funcionamiento del cigüeñal

Como principal componente de soporte de carga de un motor, la falla por fatiga del cigüeñal es muy común en términos de falla por fatiga del metal (es decir, falla por fatiga por flexión y falla por fatiga por torsión), y luego se desarrolla hacia el brazo del cigüeñal. Las grietas torcidas ocurren en orificios de aceite y filetes mal maquinados y se desarrollan paralelas al eje. La falla por fatiga del metal es el resultado de la acción de esfuerzos variables que cambian periódicamente con el tiempo. El análisis estadístico de la fractura del cigüeñal muestra que la primera tiene una mayor probabilidad de ocurrencia que la segunda. Las grietas por fatiga por flexión ocurren primero en el muñón (pasador del cigüeñal) de la biela o en el filete del muñón del eje principal, y aproximadamente el 80 por ciento de ellas son causadas por la fatiga por flexión.

Proceso de fabricación del cigüeñal

Actualmente, existen dos tipos de materiales para cigüeñales de motores de automóviles: fundición nodular y acero. Puede mejorar la resistencia a la fatiga, la dureza y la resistencia al desgaste del cigüeñal. El costo de los cigüeñales de hierro fundido nodular es solo alrededor de 1/3 del de los cigüeñales de acero templado y revenido. El hierro fundido nodular tiene un buen rendimiento de corte y puede obtener formas estructurales ideales. Se somete a varios tratamientos térmicos y tratamientos de fortalecimiento de la superficie similares a los cigüeñales de acero, que representan el 90 por ciento en los Estados Unidos, el 85 por ciento en el Reino Unido y el 60 por ciento en Japón. Además, Alemania, Bélgica y otros países también han adoptado un gran número. La tendencia de usar cigüeñales de hierro dúctil en China es más obvia, por lo que los cigüeñales de hierro dúctil se han usado ampliamente en el país y en el extranjero. Las estadísticas muestran que la proporción de cigüeñales de motores de vehículos hechos de hierro fundido nodular es superior al 85 por ciento de los cigüeñales de motores diesel de potencia mediana y pequeña hechos de hierro fundido nodular, y los cigüeñales de motores con una potencia de más de 160kW utilizan principalmente cigüeñales de acero forjado.

Principales causas de fractura de cigüeñal

1) El deterioro, la sobrecarga y la sobrecarga del aceite del motor después de un uso a largo plazo han resultado en una operación de sobrecarga a largo plazo del motor y quema de las almohadillas de los cojinetes. El cigüeñal está muy desgastado por la quema de las tejas del motor.

2) Después de reparar el motor, el vehículo no ha pasado el período de desgaste. En otras palabras, suspensión de sobrecarga, operación de sobrecarga a largo plazo del motor y carga del cigüeñal que excede el límite permitido.

3) El uso de soldadura de superficie para el mantenimiento del cigüeñal ha causado una vibración significativa del motor, ha alterado el equilibrio de potencia del cigüeñal y no se ha comprobado el equilibrio, lo que ha provocado un desequilibrio excesivo y la fractura del cigüeñal.

4) Debido a las malas condiciones de la carretera y la sobrecarga severa y el adelantamiento de vehículos, el motor a menudo se encuentra dentro del límite de velocidad de rotación de la vibración torsional y el amortiguador falla, lo que provoca daños por fatiga por vibración torsional y fractura del cigüeñal.

Precauciones para el mantenimiento del cigüeñal

【1】 Durante el mantenimiento del cigüeñal, asegúrese de que la holgura de ajuste entre los semicojinetes de bancada y entre los semicojinetes de bancada, y entre el muñón de la biela y los semicojinetes de la biela esté dentro del rango permitido. Inspeccione cuidadosamente el cigüeñal en busca de defectos como grietas, dobleces y torsiones, y verifique el desgaste de los casquillos de cojinete principal y los casquillos de cojinete de biela.

【2】 Las grietas del cigüeñal a menudo ocurren en el filete de transición entre el brazo del cigüeñal y el muñón o en el orificio de aceite en el muñón.

【3】 Al reparar y ensamblar el cigüeñal, asegúrese de que el volante funcione de manera equilibrada.

【4】 El cigüeñal debe inspeccionarse después de que ocurran accidentes importantes, como quema de baldosas y golpes de cilindros en motores de combustión interna.