クランクシャフト。
エンジンの最も重要な部品です。コネクティングロッドからの力をクランクシャフトを介してトルク出力に変換し、エンジンの他の補機類を駆動します。クランクシャフトは、回転質量の遠心力、周期的なガス慣性力、往復運動する慣性力の影響を受け、曲げやねじり荷重に耐えます。そのため、クランクシャフトには十分な強度と剛性が求められ、ジャーナル面は耐摩耗性、均一性、バランスが保たれていなければなりません。
クランクシャフトの質量と運動中に発生する遠心力を低減するため、クランクシャフトジャーナルは中空構造となることが多い。各ジャーナル面には、ジャーナル面を潤滑するためのオイル導入または排出用のオイル穴が設けられる。応力集中を低減するため、スピンドルネック、クランクピン、クランクアームの接続部は、遷移アークによって接続される。
クランクシャフトカウンターウェイト（カウンターウェイトとも呼ばれる）の役割は、回転する遠心力とそのモーメント、そして場合によっては往復運動する慣性力とそのモーメントをバランスさせることです。これらの力とモーメント自体がバランスしている場合、バランスウェイトはメインベアリングの負荷を軽減するためにも使用できます。バランスウェイトの数、サイズ、配置は、エンジンのシリンダー数、シリンダーの配置、クランクシャフトの形状に応じて検討する必要があります。バランスウェイトは通常、クランクシャフトと一体に鋳造または鍛造されますが、高出力ディーゼルエンジンのバランスウェイトはクランクシャフトとは別に製造され、ボルトで固定されます。
製錬
高温・低硫黄の高純度溶銑を得ることが、高品質のダクタイル鋳鉄を生産する鍵です。国内の生産設備は主にキューポラ方式を採用しており、溶銑は事前脱硫処理されていません。そのため、高純度銑鉄の供給量が少なく、コークスの品質も劣っています。溶銑はキューポラで溶解され、炉外で脱硫処理された後、誘導炉で加熱・調整されます。中国では、溶銑の成分検出は、真空直読分光計によって行われるのが一般的です。
成形
エアインパクト成形法は粘土砂成形法に比べて明らかに優れており、高精度のクランクシャフト鋳物を得ることができます。この方法で製造された砂型は、リバウンド変形がないという特性を有しており、これは特に多段式クランクシャフトにとって重要です。ドイツ、イタリア、スペインなどの国内クランクシャフトメーカーはエアインパクト成形法を導入していますが、生産ライン全体に導入しているのはごく少数のメーカーに限られています。
エレクトロスラグ鋳造
クランクシャフトの製造にはエレクトロスラグ再溶解技術が応用されており、鋳造クランクシャフトの性能は鍛造クランクシャフトに匹敵します。また、開発サイクルが速く、金属利用率が高く、設備がシンプルで、製品性能が優れているなどの特徴があります。
鍛造技術
熱間鍛造プレスと電動油圧ハンマーを主力とする自動ラインは、鍛造クランクシャフト生産の発展方向です。これらの生産ラインは、一般的に精密切削、ロール鍛造（クロスウェッジローリング）成形、中周波誘導加熱、仕上げ油圧プレス仕上げなどの先進技術を採用しています。同時に、マニピュレーター、コンベアベルト、ターンテーブルに戻される金型交換装置などの補助機械を備え、フレキシブル製造システム（FMS）を形成しています。FMSは、ワークと金型を自動的に交換し、パラメータを自動的に調整し、作業プロセス中に常に測定を行います。鍛造厚さや最大圧力などのデータを表示・記録し、固定値と比較して、高品質の製品に最適な変形を選択します。システム全体は中央制御室で監視されており、無人運転が可能です。この鍛造方法で鍛造されたクランクシャフトは、内部のメタルフローラインが完全な繊維構造になっており、疲労強度を20％以上向上させることができます。
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