クランクシャフト。
エンジンの最も重要な構成要素であるクランクシャフトは、コネクティングロッドからの力をトルク出力に変換し、エンジンの他の補機類を駆動して作動させます。クランクシャフトは、回転する質量の遠心力、周期的なガス慣性力、往復運動時の慣性力の影響を受け、曲げ荷重とねじり荷重を受けます。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、バランスが確保されている必要があります。
クランクシャフトの質量と運動時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になっていることが多い。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の導入または排出を行うためのオイル穴が設けられている。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、およびクランクアームの接続部は、移行円弧によって接続されている。
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のバランスを取ることです。これらの力とモーメントがバランスが取れている場合、バランスウェイトはメインベアリングにかかる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一般的にクランクシャフトと一体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
高温かつ低硫黄の高純度溶銑を得ることが、高品質の球状黒鉛鋳鉄を生産する鍵となります。国内の生産設備は主にキュポラ式であり、溶銑は脱硫前処理されていません。そのため、高純度銑鉄が少なく、コークスの品質も劣ります。溶銑はキュポラで溶解され、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、溶銑の組成分析は一般的に真空直読分光計で行われています。
成形
空気衝撃成形法は、粘土砂型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造品を得ることができます。この方法で製造される砂型は、リバウンド変形がないという特徴があり、特に多段クランクシャフトにとって重要です。ドイツ、イタリア、スペインなどから空気衝撃成形法を導入している国内クランクシャフトメーカーもありますが、生産ライン全体を導入しているメーカーはごく少数です。
エレクトロスラグ鋳造
エレクトロスラグ再溶解技術をクランクシャフトの製造に適用することで、鋳造クランクシャフトの性能を鍛造クランクシャフトに匹敵させることが可能となり、開発サイクルが短く、金属利用率が高く、設備が簡素で、製品性能が優れているなどの特徴を備えています。
鍛造技術
熱間金型鍛造プレスと電動油圧ハンマーを主動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、精密切断、ロール鍛造（クロスウェッジ圧延）、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、フレキシブル生産システム（FMS）を構成します。FMSは、ワークピースと金型を自動的に交換し、パラメータを自動的に調整し、作業プロセス中に継続的に測定します。鍛造厚さや最大圧力などのデータを表示および記録し、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、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、内部金属流線の繊維が完全に保持されており、疲労強度を20%以上向上させることができます。
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