Knastakslen er en vigtig del i ventiltoget i en bilmotor. Knastakslens strukturelle design og forarbejdningskvalitet påvirker direkte motorens ydeevne. I de senere år udvikles motorer med lavt brændstofforbrug og lav forurening på grund af behovene for miljøbeskyttelse. For at løse problemet med ikke-forurenende biludstødningsemissioner og opnå høj motorhastighed og høj udgangseffekt, vedtager mange motorer multi-ventil og ventilfase, variable ventilløftstrukturer, hvilket øger belastningen af ventilfjedre. For at reducere brændstofforbrug og friktionstab anvendes samtidig en rullestruktur mellem knasten og vippearmen, og kontaktfladen mellem knasten og rullen danner et højtryksområde, hvilket påvirker stabiliteten af kammen. knastakselbevægelse, dynamisk balance, slidstyrke og vridningsstyrke. stille højere krav. Derudover skal delene forenkles så meget som muligt, vægten reduceres, og materialernes brug for at opnå formålet med lav vægt og lave omkostninger ved biler uden at påvirke ydeevnekravene for hver del. mere fornuftigt.
Generelt set svarer en knast til en ventil i en rækkemotor. En V-motor eller boxermotor deler en knast for hver to ventiler. Den roterende motor og den ventilløse motor behøver ikke en knast på grund af deres specielle struktur.
For at opnå lav vægt, let forarbejdning og lave omkostninger samt høj motorhastighed og høj udgangseffekt, skal design af motorkomponenter, især knastaksler, genovervejes, hvilket kræver, at de er kompakte i strukturen, meget koncentrerede i funktioner, let i vægt og i stand til at modstå højere kontakttryk. I den nuværende knastakselapplikation er cylinderhovedsmøresystemet koncentreret om den hule knastaksel, brændstofpumpens drivkomponenter, der realiserer direkte indsprøjtning i cylinderen, er implementeret på knastakslen, og VVT (variabel timingventil) er implementeret på knastakslen . brugt til sidst. I ventiltoget er ydeevnekravene for hver del af knastakslen forskellige. For knast- og brændstofpumpens drivhjul kræves det, at det er modstandsdygtigt over for slid, vedhæftning og pitting; for journalen kræver det god glidende ydeevne; for akslen kræver det god stivhed, bøjning og torsionsydelse.
Med udviklingen af letvægtsbiler udvikler knastaksler sig i retning af lette, meget koncentrerede funktioner og lave omkostninger, og fordelene ved at samle knastaksler bliver gradvist anerkendt og accepteret af folk.
Aksel og knast på en fremstillet knastaksel er fremstillet separat og derefter samlet. Knasten er generelt lavet af kulstofstål eller pulvermetallurgisk materiale, tappen er lavet af pulvermetallurgiske dele eller stålrøret koncentreret på dornen, og dornen er lavet af koldttrukket tyndvægget sømløst stålrør. Kulstofstålknaster kan udsættes for højfrekvent bratkølings- eller karbureringsbehandling og har høj modstandsdygtighed over for vedhæftning og grubetæring.
Designmæssigt kan den samlede knastaksel designes med en smal knastbredde og et lille interval, og opstillingen af knastene er meget kompakt. Sammenlignet med den traditionelle knastaksel har den fordelene ved let vægt, lave forarbejdningsomkostninger og rimelig materialeudnyttelse, og vægten er reduceret med op til 45 procent sammenlignet med den solide knastaksel.
Nøgleteknologien for den samlede knastaksel er forbindelsesmetoden, og fremstillingsprocessen og udstyr bestemmes af de forskellige tilslutningsmetoder. Den samlede knastaksel begyndte i 1980'erne, og den første udviklede var den svejsede knastaksel. I midten af-1980erne blev den sintrede forbindelsesknastaksel taget i brug, og knastakslen fremstillet ved ekspansionsmetoden dukkede op i samme periode. I slutningen af 1990'erne begyndte udviklingen af riflede knastaksler. Fremstillede knastakselfremstillingsteknikker bliver konstant opdateret, efterhånden som nye tilslutningsmetoder dukker op.
Svejseforbundne knastaksler er tilbøjelige til termisk deformation under svejsning, hvilket reducerer dimensionsnøjagtigheden af knastakslerne, og alvorlige termiske ændringer er også tilbøjelige til revner i de svejste dele, hvilket gør det vanskeligt at garantere kvaliteten. , Knasten skal forbindes med stålrøret ved diffusion i væskefasen. Denne proces skal udføres i en sintringsovn over 1000 grader C. Ved høj temperatur er akslen tilbøjelig til at bøje, hvilket resulterer i dimensionelle nøjagtighedsfejl, og under sintring er der restriktioner på materialets ydeevne. , kræver en stor sintringsovn, og den termiske effektivitet er ikke høj; ekspansionsmetoden får først knasten og stålrøret til at samarbejde, og tilføjer derefter hydraulisk eller mekanisk ekspansion fra indersiden af røret. For at kunne modstå ekspansionsrørets indvendige tryk skal kamvæggen have en vis tykkelse. Røret er let at udføre, og der skal bruges tyndvæggede stålrør, og på grund af de særlige krav til højtryksoperationer er udstyret også storstilet; Selvom metoden til interferensforbindelse med varme og kolde ærmer er meget udbredt i produktionen af mekaniske dele, er den muligvis ikke egnet til fremstilling af knastaksler. , fordi når kammen er forbundet med akselvarmebøsningen, opvarmes kammen, hvilket resulterer i blødgøring, og det er vanskeligt at sikre slidstyrken under friktion. Mange knaster vil lede varme til akselenden, når de arbejder, hvilket danner forbindelsen mellem den indledende og slutningen af arbejdet. Hvis mængden ændres, kan forbindelsesgraden ikke holdes konsistent; riflemetoden har visse fordele med hensyn til pålidelighed, nøjagtighed, udstyr, energiforbrug mv.
Yderligere udvikling af den kombinerede knastaksel vil fokusere på udvikling af materialer og optimering af forarbejdningsteknikker. Markedet er i øjeblikket i gang med at udvikle og anvende kompositmaterialer, såsom keramiske materialer til fremstilling af knastaksler. MAHLE arbejder på udvikling af udvidede funktioner til den kombinerede knastaksel. For eksempel vinder integrationen af brændstofpumpeaktivering og sensorkomponenter også frem. Synkronisering af indløbs- eller udløbsknastsegmenterne på SOHC-knastaksler opnås med MAHLE CamInCam™-indlejrede knastaksler.
Samlede knastaksler udvikler sig i øjeblikket med hastig hastighed og bruges hovedsageligt i højtydende motorer. Med forbedringen af produktionsteknologien for monterede knastaksler vil monterede knastaksler med bedre ydeevne, lavere omkostninger og diversificerede teknologier opstå.
