Eine Kurbelwelle ist eine rotierende Welle, die die Hin- und Herbewegung eines Kolbens in eine Drehbewegung umwandelt. Es wird üblicherweise in Verbrennungsmotoren verwendet, um einen solchen Betrieb durchzuführen. Kurbelwellen bestehen aus einer Reihe von Kurbeln und Kurbelzapfen, an denen die Pleuel befestigt sind.
Im Motorblock dreht sich eine Kurbelwelle mit mindestens einer Welle. Es dreht sich mit den Hauptlagern. Die Kurbelzapfen drehen sich mit Stangenlagern innerhalb der Pleuel.
Wie Kurbelwellen hergestellt werden
Kurbelwellen werden normalerweise aus Metall wie Gusseisen hergestellt. Geschmolzenes Metall wird während des Prozesses (Gießen) in eine Form gegossen.
Moderne Kurbelwellen bestehen aus geschmiedetem Stahl, der in einigen Leistungsmotoren verwendet wird. Es wird hergestellt, indem ein Stahlblock rotglüht erhitzt wird. Es wird dann mit extrem hohem Druck in Form gebracht.
Kurbelwellen sind geschmiedet, um Verschleiß und der Belastung durch Drehbewegungen standzuhalten. Legierter Wärmebehandlungsstahl oder Nitridstahlwerkstoffe werden verwendet. Die Kurbelwellenzapfen sind ebenfalls oberflächengehärtet.
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Funktionen
Die Funktionen von Kurbelwellen bestehen darin, den großen Motoren mit mehreren Zylindern einen gleichmäßigeren Antrieb zu verleihen. Lineare Bewegung der Kolben, die in Rotationsbewegung umgewandelt wird.
Bei der Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches wird Strom erzeugt. Diese Kraft wird in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgewandelt. Die lineare Bewegung der Kolben wird über die Pleuelstange in Drehmoment umgewandelt. Es wird dann an das Schwungrad übergeben
Die Welle der Kurbelwelle ist mit einigen Löchern gebohrt, die den Motor mit Öl versorgen. Dieses Öl glättet die Bewegung. Die Gegengewichte unterstützen die Einstellung des Rahmens und die Schwere der Pleuelstange.
Kurbelwellen fungieren auch als Lastlager, da während des Prozesses eine gewisse Last erzeugt wird. Eine der Belastungen ist die starke Biege- und Torsionsbelastung.
Da die Drehbewegung der Kurbelwelle ständig beschleunigt und verzögert wird, kommen weitere Belastungen durch Drehschwingungen hinzu. Lager erfahren auch einen hohen Verschleiß.
Kurbelwelle Komponenten & Design
Die componential teile von kurbelwelle umfassen:
- Hauptzapfen
- Kurbelzapfen
- Kurbelstege
- Gegengewichte
Hauptzapfen tragen die Hauptlager und geben die Drehachse der Welle an.
Crankpins ermöglicht die Befestigung der Pleuelstange daran.
Kurbelwangen verbinden die Kurbelzapfen mit den Hauptzapfen.
Gegengewichte ermöglichen das Auswuchten und werden an den Stegen montiert.
Das Design einer Kurbelwelle basiert auf der Zündfähigkeit des Motors und der Anzahl der Zylinder. Es wird auch durch die Konstruktion des Motors, die Anzahl der Kurbelwellenlager und die Hubgröße bestimmt.
Kurbelwellenschmierung
Die Schmierung spielt eine wichtige Rolle für den Wirkungsgrad des Motors, da sein Arbeitsmechanismus das Ausrauben von zwei Metallteilen beinhaltet. Vermeidung von unnötigem Verschleiß an Kurbelwelle, Hauptzapfen und Stangenzapfen fahren beide auf einem Ölfilm. Dieser Ölfilm sitzt auf der Auflagefläche.
Das Öl wird dem Hauptlager durch die Ölkanäle aus dem Motorblock zugeführt. Es führt zu jedem Kurbelwellensattel, und das passende Loch in der Lagerschale sammelt das Öl zum Zapfen.
Wie kurbelwelle arbeit
Die arbeits von kurbelwelle ist sehr interessant und einfach. Es gibt einen Abstand zwischen der Mitte des Hauptzapfens und der Mitte des Kurbelwellenbolzens. Dieser Abstand wird als Kurbelradius oder Kurbelwurf bezeichnet. Seine Messung bestimmt den Bereich des Kolbenweges, während sich die Kurbelwelle dreht.
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Der Abstand von oben nach unten wird als Strich bezeichnet. Der Kolbenhub ist doppelt so groß wie der Kurbelradius.
Das hintere Ende der Kurbelwelle erstreckt sich außerhalb des Kurbelgehäuses und wird mit einem Schwungradflansch abgestützt. Dieser Flansch ist ein präzisionsbearbeitetes Teil, das mit dem Schwungrad verschraubt ist. Seine schwere Masse ermöglicht ein sanftes Pulsieren der Kolben, die zu verschiedenen Zeiten feuern.
Die Schwungraddrehung findet ihren Weg durch das Schwungrad und das Getriebe und den Achsantrieb zu den Rädern. Kurbelwellen sind in einem automatischen Antrieb mit dem Hohlrad verschraubt. Es trägt den Drehmomentwandler und leitet ihn an das Automatikgetriebe weiter.
Für mehr Verständnis sehen Sie sich das Video zur Funktionsweise der Kurbelwelle an:
Häufige Kurbelwellenfehler
Probleme an der Kurbelwelle sind selten, nur wenn der Motor extremen Bedingungen ausgesetzt ist. Die motor komponente ist zuverlässig und robust, aber einige gemeinsame fehler umfasst:
Getragen lager: ist verursacht, wenn es ist keine genug öl druck. Die Kurbelwellenzapfen berühren die Lagerflächen. Dies erhöht allmählich das Spiel und verschlechtert den Öldruck.
Verschlissene Lagerzapfen können ernsthafte Probleme am Motor verursachen, wenn sie nicht sorgfältig behandelt werden. Es führt zu zerstörten Lagern und verursacht große Schäden am Motor.
Ermüdung: ist, wenn konstante Kräfte auf die Kurbelwelle zu Brüchen führen. Dieses Problem tritt normalerweise an der Stelle auf, an der die Journale und die Be bahn verbunden sind.
Ein glatter Radius der Leiste ist entscheidend, um Schwachstellen zu vermeiden, die zu Ermüdungsrissen führen. Risse können mit einem Magnafluxing an der Kurbelwelle untersucht werden.
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