搜索
当前所在位置: 首页>五金/钢铁/冶金

汽车曲轴为什么不用滚动轴承?

发布时间:2022-11-03 13:51:17 作者:行业大咖秀 点击:2951

汽车曲轴用的轴瓦严谨来说也是轴承。轴承可以细分为滚动轴承滑动轴承,滑动轴承比较常见如下图所示,滚珠、滚柱作为滚动体,滚动体在轴承内圈、外圈之间起到润滑的作用。当然滚动轴承会用润滑脂、润滑油来提高滚动体的顺滑程度,减轻滚动体所受到的磨损。

滑动轴承如下图所示,它的结构更简单,轴瓦表面遍布油道,它省略了滚动轴承柱状或球状滚动体,而利用加过压的油液(具有高流动特性的润滑油,机油、ATF等等)作为液态滚动体,起到隔离两个存在摩擦的金属表面的作用,摩擦面上所覆盖的油液可以称之为油膜。

正因为有加压的油膜存在,所以曲轴的轴颈与轴瓦之间不存在硬摩擦,所以在高温、高冲击的恶劣环境下,轴瓦使用寿命更长,稳定性更高。因为加压油膜起到支撑、分隔的作用,所以滑动轴承可以造得更大、可以拥有更大的接触面积,从而获得更理想的支撑及稳定效果,所以滑动轴承能承受更大的载荷。

如果汽车曲轴用滚动轴承,很可能在半年之内轴承的滚动体(滚柱、滚珠)变得不再光滑甚至破碎,过去自行车前轮的轴承滚珠破碎相信朋友们都曾见识过,对吧?自行车上的滚珠轴承坏了也好更换,10分、20分钟就能完成换新。而发动机曲轴上的轴承该如何去更换?总不能一年半载拆解发动机换轴承吧?那叫大修!

而轴瓦(滑动轴承)的滚动体是加压的机油,使用个一年半载机油性能下降后直接更换即可。为什么汽车机油更换的频繁?实际上这等效于更换滚动轴承滚动体的过程,核心部位更换零件太复杂,所以用滑动轴承更稳定也更省心。效率、损耗对于工业而言的确很重要,但简单的结构、持久而稳定的运行同样重要。对于轴瓦而言,只要不是供油系统或机油品质出了问题,拉瓦、抱瓦的问题几乎不会出现。

曲轴能不能使用滚动轴承?

每次遇到这种问题,总会出现一些“大聪明”说曲轴不用滚动轴承是因为曲轴比较特殊的造型(一拐接一拐)。如上图所示,曲轴的特殊结构似乎真没办法把滚动轴承给套上去对么?而之所以会产生这种认知,实际上就是一些朋友对滚动轴承的理解还不够。滚动轴承并非都是一体式的,滚动轴承也有分体式的,如下图所示分体式滚动轴承。轴承分为上下两部分,形状与轴瓦一致,直接往轴颈上一抱即可。

所以汽车曲轴不用滚动轴承主要的原因并不是装不上,分体式滚动轴承就可以轻松地装上。本质则是在于高转速、高温、高载荷的条件下,不适合用滚动轴承。一些船用低转速柴油机的曲轴有采用滚动轴承的,但像高转速汽油机、大功率电机大多数都是采用滑动轴承(轴瓦),这可以理解成工业层面上的一种共识。所以在恶劣工况下运行的轴承都采用滑动轴承。

摩擦系数的比较

相对而言滑动轴承的摩擦系数的确很大,在半干摩擦状态下摩擦系数能达到0.1-0.5。但重点是采用了压力润滑,也就是向摩擦面之间注入加压润滑油(机油),润滑油形成油膜完成对摩擦面的包裹,并起到支撑、分离两个摩擦面的作用。所以此时只存在液体之间的摩擦,这种形式也称之为液体摩擦,也叫液体润滑。如上图所示液体润滑的摩擦系数仅为f=0.001-0.01之间。

如上图所示各类滚动轴承摩擦系数,大部分的摩擦系数在0.01之下,实际上采用了液体润滑的滑动轴承在摩擦系数上已经接近于滚动轴承。很多朋友认为轴瓦面积大、摩擦系数高是没有考虑到液体润滑。油膜起到对摩擦面的分离效果极大程度降低摩擦系数,所以汽车发动机曲轴才会采用轴瓦。敢用轴瓦必然有所依仗,而依仗就是压力润滑,也就是液体静压润滑。

液体静压润滑需要外界的压力系统来提供压力,如发动机、机油泵来提供机油压力。静压轴承的优势在于承载能力更大、回转精度更高、运行稳定、抗震能力强。一般会用于高精度、高转速、高温环境下运行的设备之中。滚动轴承虽然接触面积小,但其起到支撑的是点或线,在支撑上不足,面支撑与点线支撑谁更强不必多说吧?滚动轴承虽然也会上润滑油(黄甘油那类的玩意),但其滚动体是滚珠或滚柱。

所以在运行时必然会产生磨损,而静压轴承利用液体润滑,滚动体是机油,所以出现性能问题后直接更换机油即可,但如果是滚动轴承就需要直接更换了。所以在使用寿命上静压轴承(轴瓦)更长,所以往往在核心部位上都采用轴瓦,除了稳定、耐用之外,核心部位零件的更换有多费劲?活塞上下行产生的震动真不适合滚动轴承相对脆弱的机械结构,低转速的则没问题。

相关推荐

橡胶板制造商专业绿色橡胶板定制


                橡胶板制造商专业绿色橡胶板定制
橡胶板​是以橡胶为主要材料,经过硫化处理,具有一定厚度和较大面积的片状产品。橡胶板具有较高的硬度和一般的物理机械性能,能在20 ~+120℃的低压低温空气中工作。橡胶板是由橡胶化合物经压延、粘贴或挤出,用平板硫化机硫化或用鼓式硫化机连续硫化而成。颜色:黑色、灰色、绿色、蓝色等。广泛应用于工矿企业、交通部门、建筑及楼层等。用作密封橡胶圈、橡胶垫、门窗密封、铺设工作台和地板。...

2分钟带你了解手动切纸机和自动切纸机的区别

2分钟带你了解手动切纸机和自动切纸机的区别
该页面是关于讲述你知道手动切纸机和自动切纸机的区别,希望大家阅读此文章之后能有所收获,瑞安市万德利印刷机械有限公司从事切纸机行业数年,对于切纸机这方面的知识有很深入的探索,向大家提供一些相关知识供大家学习.电话:0577-65607818...

神州十二号返回舱成功着陆! 发来贺电

神州十二号返回舱成功着陆! 发来贺电
浙江电气有限公司热烈祝贺神舟十二号载人飞船返回舱成功着陆,3名航天员安全顺利出舱!详情为你转载如下:...

合格的不锈钢配电箱生产厂家需满足这几个条件

合格的不锈钢配电箱生产厂家需满足这几个条件
现在生产不锈钢配电箱产品的厂家越来越多,这即给客户带来不少便利但也伴随这不少烦忧哦。选择多了同样选择就难了,是不是很矛盾呀?那什么样的不锈钢配电箱厂家才是一家合格的生产厂家呢?今天电气跟大家一起来了解一下吧!...

镀锌镍合金与镀锌的区别

镀锌镍合金与镀锌的区别
  镀锌镍合金与镀锌的区别  一、镀锌镍合金的特点。  锌镍合金涂料是一种适用于恶劣工业大气和恶劣海洋环境的新型优良防护涂料。  由于锌镍合金具有耐腐蚀性高、氢脆性低、可焊性好、可加工性好等优良特点,长期以来受到人们的高度重视,其应用范围越......

食品真空包装机的特点

食品真空包装机的特点
食品真空包装机适用于食品、水产、化工原料、电子元件、精密零件等产品的真空封口包装。...

喜迎国庆,不锈钢配电箱厂家国庆放假通知

喜迎国庆,不锈钢配电箱厂家国庆放假通知
今天是中华人民共和国成立72周年!在这个举国同庆的日子里,浙江不锈钢配电箱厂家电气恭祝祖国生日快乐,祝愿我们伟大的祖国繁荣昌盛、万象更新!...

雨刷的日常维护

雨刷的日常维护
雨刷是安装在汽车上在雨雪天气对前挡风玻璃上的雨雪进行清理的清洁工具,运动杆连接着发动机,通过车内的控制开关和运动模式进行对雨刷的调节作业。雨刷是通过支撑杆与橡胶制品组合而成的,做着规律运动。  雨刷在...

向心球轴承的简介

向心球轴承的简介
1、向心球轴承是一种通用规划,可以在高速运动中承受不同大小的负荷。 2、该型的滚动轴承由成套精细滚珠和保持架以及内外圈组成。 3、该类型的滚动轴承有各种大小可供挑选。...

「轴承知识」推力轴承详解(内径80的推力轴承型号)

「轴承知识」推力轴承详解(内径80的推力轴承型号)
止推轴承一般是由两个止推垫片或更多止推垫片和若干滚动体组成,一般止推垫片分为轴片和座片,滚动体一般最常见型式是由铁质或铜质保持架组合成整体。...
返回顶部