探秘汽车 “动力传动轴”—— 曲轴的那些事儿，从构造到故障一网打尽

说起汽车的 “心脏” 发动机，大家都不陌生，但在发动机内部，有个默默 “扛活” 的关键部件，它就像发动机的 “动力传动轴”，把活塞的往复运动变成旋转运动，最终带动车轮跑起来，它就是曲轴。可能很多人对曲轴的了解还停留在 “知道有这么个东西” 的层面，接下来咱们就用轻松幽默的方式，好好聊聊曲轴的那些事儿，解答大家可能存在的各种疑问。

曲轴看起来笨笨的，浑身都是 “疙瘩”，它到底是由哪些部分组成的呀？其实曲轴的构造说复杂也复杂，说简单也能掰扯明白。它主要有主轴颈、连杆轴颈、曲柄臂、平衡块这几个关键部分。主轴颈就像曲轴的 “肩膀”，架在发动机缸体的主轴承上，让曲轴能稳定旋转；连杆轴颈则是 “胳膊”，用来连接连杆，接收活塞传来的动力；曲柄臂就是连接 “肩膀” 和 “胳膊” 的 “胳膊肘”，负责传递动力；平衡块呢，就像给曲轴装了 “配重”，能减少曲轴旋转时的振动，让发动机运转更平稳，要是没有它，发动机可能就会像个 “多动症患者” 一样抖个不停。

曲轴的 “工作日常” 相关疑问

曲轴整天在发动机里转，它具体是怎么把活塞的动力传出去的呀？这就得从发动机的工作循环说起了。当发动机进气、压缩、做功、排气四个冲程进行时，做功冲程中，火花塞点燃混合气，产生巨大的压力推动活塞向下运动，活塞就会带动连杆，连杆的另一端连接着曲轴的连杆轴颈，这样活塞的往复直线运动就通过连杆变成了曲轴的旋转运动。然后曲轴再把这个旋转动力传递给飞轮，飞轮又带动离合器、变速箱等部件，最终让车轮转起来，汽车就能跑啦，说起来它就像个 “动力转换工”，把一种运动形式转换成另一种。

那曲轴在工作的时候，会不会受到很大的力呀？那可不嘛！它在工作时承受的力可复杂了。首先有活塞传来的气体压力，尤其是做功冲程时，这个压力非常大，就像有人使劲儿推它一样；然后还有活塞、连杆运动时产生的惯性力，因为它们在不断地加速、减速，会给曲轴带来额外的冲击力；另外，曲轴自身旋转时还会产生离心力，要是平衡不好，这个力能让曲轴 “晃悠” 得很厉害。所以曲轴必须得做得很结实，不然很容易被这些力 “折腾” 坏。

曲轴的 “材质选择” 相关疑问

既然曲轴受力这么大，那它一般是用什么材料做的呀？为了承受这么大的力，曲轴的材料可得好好选。常见的曲轴材料有球墨铸铁和合金钢。球墨铸铁性价比比较高，经过特殊处理后，强度和韧性都不错，很多普通家用车的曲轴会用这种材料；而合金钢的强度、硬度和韧性更好，能承受更大的负荷，所以一些高性能车或者重型卡车的曲轴，就会选用合金钢来制作，毕竟它们对曲轴的要求更高，得用 “更结实的料”。

那这些材料是怎么被加工成曲轴的呀？曲轴的加工过程还挺复杂的，不是随便切切磨磨就行。首先要把原材料做成曲轴的初步形状，也就是毛坯，常用的方法有铸造和锻造。铸造适合批量生产球墨铸铁曲轴，把融化的铁水倒进模具里，冷却后就成了毛坯；锻造则更适合合金钢曲轴，通过锻压的方式让金属内部组织更紧密，强度更高。毛坯做好后，还要进行一系列的机械加工，比如车削、铣削、磨削等，把曲轴的各个部分加工到精确的尺寸和形状，最后还要进行表面处理，像淬火、渗氮等，提高曲轴表面的硬度和耐磨性，让它更耐用，就像给曲轴穿上了一层 “保护衣”。

曲轴的 “故障与保养” 相关疑问

曲轴用久了，会不会出现故障呀？当然会啦，再好的东西用久了也可能出问题。常见的曲轴故障有曲轴磨损、曲轴弯曲变形和曲轴断裂。曲轴磨损主要是主轴颈和连杆轴颈的磨损，因为它们经常和轴承接触旋转，时间长了表面就会被磨掉一点，要是磨损太严重，就会影响曲轴的旋转精度；曲轴弯曲变形大多是因为发动机出现严重的敲缸、抱瓦等故障，或者维修时安装不当导致的，弯曲后曲轴旋转就会不平稳，发动机振动会变大；曲轴断裂可就比较严重了，一般是因为受到巨大的冲击力，比如发动机突然超负荷运转，或者曲轴本身有缺陷，断裂后发动机基本上就 “罢工” 了，得赶紧修。

那平时我们怎么保养，才能让曲轴用得更久呢？其实对曲轴的保养，主要是通过正确保养发动机来实现的。首先要按时更换机油，机油能给曲轴的轴颈和轴承之间形成油膜，减少它们之间的摩擦和磨损，要是机油脏了或者少了，曲轴很容易被磨坏；然后要注意发动机的使用工况，不要经常让发动机超负荷运转，比如猛踩油门、急加速等，这样会给曲轴带来很大的压力，缩短它的寿命；另外，定期对发动机进行检查，及时发现并解决发动机的小故障，比如异响、漏油等，也能避免这些小故障发展成大问题，进而影响到曲轴的正常工作，毕竟曲轴 “身体健康”，发动机才能更好地干活。

曲轴的 “独特设计” 相关疑问

我看有些曲轴上有好几个 “疙瘩”，那些是干嘛用的呀？你说的那些 “疙瘩”，其实就是曲轴的平衡块。刚才咱们也提到过，曲轴旋转时会产生离心力，要是没有平衡块，离心力会让曲轴剧烈振动，不仅会产生很大的噪音，还会影响发动机的寿命。平衡块的作用就是平衡这些离心力，让曲轴旋转更平稳。不同的曲轴，平衡块的数量和形状可能不一样，这都是根据发动机的结构和曲轴的受力情况设计的，可不是随便加上去的 “小疙瘩”。

还有，曲轴上好像有一些小孔，那些小孔是干嘛的呀？你观察得还挺仔细！曲轴上的小孔可不是多余的，它们大多是油道。发动机工作时，机油泵会把机油压送到曲轴的主轴颈，然后通过这些油道，把机油输送到连杆轴颈，给连杆轴颈和连杆轴承之间润滑和冷却。要是没有这些油道，连杆轴颈和轴承之间就会因为缺乏润滑而干摩擦，很快就会被磨坏，所以这些小孔就像曲轴的 “血管”，给曲轴的关键部位输送 “营养”（机油）。

曲轴与 “发动机性能” 相关疑问

曲轴的好坏会影响发动机的动力吗？那肯定会啊！曲轴作为发动机动力传递的关键部件，如果它的强度不够，在承受大负荷时就会发生变形，导致曲轴旋转不顺畅，动力传递就会受到影响，发动机的动力自然就上不去；要是曲轴的平衡不好，旋转时振动剧烈，会消耗一部分动力，而且还会影响发动机的稳定性，间接影响动力输出。另外，曲轴的加工精度也很重要，如果主轴颈和连杆轴颈的尺寸精度不够，会影响它们和轴承的配合间隙，进而影响润滑效果和动力传递效率，所以说曲轴的质量对发动机动力有着直接的影响，它就像发动机动力传递的 “关键通道”，通道不通畅，动力就没法顺利传递。

那不同排量的发动机，曲轴是不是也不一样呀？那肯定不一样。排量大的发动机，一般气缸数量更多，或者气缸直径更大，活塞的行程也可能更长，这样一来，曲轴需要带动的活塞和连杆数量更多，承受的动力也更大。所以排量大的发动机，曲轴的长度可能更长，连杆轴颈的数量更多，而且在材质选择和结构设计上，都会更注重强度和稳定性；而排量小的发动机，曲轴相对来说会短一些，结构也可能更简单，毕竟它承受的负荷 smaller 。就像大卡车和小汽车，它们的发动机排量不一样，曲轴肯定也得 “量身定制”，不能通用。