发动机工作时，曲轴受到旋转质量的离心力、周期性变化的气体压力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受着弯曲力和扭转载荷。为了保证发动机能连续而可靠地工作，要求曲轴具有足够的刚度和强度，各工作表面润滑良好，且能承受冲击交变负荷和具备较好的耐磨损性能。基于曲柄连杆机构的这个工作特点，曲轴机件一般采用强度高，冲击韧度和耐磨性能好的中碳钢、中碳合金钢模锻或球墨铸铁材料制成（45#钢或40Cr合金钢）。为了提高其耐磨性，主轴颈和曲柄销表面均做淬火和渗氮处理，再进行精磨，以达到较高的精度和较低的表面粗糙度值。这么精密的曲轴件，在选购与鉴别方面给维修服务人员带来很高的难度。本文从主要技术指标、拆装注意要点、常见故障及原因分析、简便识别方法等方面作简要介绍，供大家参考
一、主要技术指标
（一） 组合式曲轴
1. 连杆
连杆应采用按GB3077《合金结构钢技术条件》中规定的20CrMnTi、20CrMo或40Cr合金钢制造：
技术要求
（1）连杆的非加工表面应光洁，不允许有裂纹、折叠、折痕、结疤、氧化皮及因金属未充满锻模而产生的缺陷。分模面的飞边高度应不大于0.5mm
允许有总数不多于2个，直径不大于2.5mm，深度不大于0.3mm的凹坑或修整痕迹，其位置不得在同一截面上，经修整的痕迹应圆滑过渡。连杆不允许焊补。
（2）连杆经精加工后，应清除各部分的金属屑及其污物。连杆毛坯应进行强化喷丸处理。加工后的连杆应经过磁力探伤，探伤后，应作退磁处理
（3）平行度要求
①在两轴线所决定的平面方向上的平行度公差值，应不大于100：0.03。
②在垂直于上述平面方向上的平行度公差值，应不大于100：0.06。
2. 曲柄轴锻件
（1）技术要求
① 曲柄轴锻件应做高频淬火、软氮化处理和喷丸处理。
② 曲柄轴锻件需经调质处理，调质处理硬度为207 HBS～302HBS，同一根曲轴硬度差应不大于50 HBS单位，调质后基体的显微组织为索氏体，按GB/T13320评定，1级～4级合格。
③ 曲柄轴锻件不允许有折叠、起鳞、裂纹、氧化皮等缺陷。不允许用压整和焊补的方法消除曲轴的缺陷。曲柄轴锻件不允许有过烧现象，表面脱碳层深度不允许超过0.70mm。
④ 主轴颈与曲柄连接的过渡圆角处，应该圆滑过渡；圆角处表面粗糙度Ra≤1.6μm；连接处不应有明显接痕。主轴颈表面粗糙度应Ra不低于0.4μm
⑤ 曲柄轴锥面配合。曲柄轴锥面配合时（指与飞轮内锥面孔）锥度按产品图样规定，用专用量规涂色检查，着色面积不少于75%，并且沿周向均匀分布。
⑥ 曲柄轴的加工表面应光洁，不允许有碰痕、凹陷和其他肉眼可见的锻造及加工缺陷。
（2）曲轴-连杆总成要求
① 曲柄销压入曲柄时，不允许有刮皮、剥落、崩裂等现象。
② 连杆大头端面和曲柄之间的端面总间隙为0.10 mm～0.40mm。
③ 曲轴-连杆总成装配时，连杆大头孔、曲柄销及滚针轴承应分组选配，以控制其径向间隙为0.016 mm～0.024mm。
④ 曲轴-连杆总成装配后，将主轴颈支撑在专用支架上，连杆在水平方向上由自重下落产生摆动，其运动应平稳灵活。
⑤ 主轴颈和锥面相互径向跳动值，不大于0.03mm。
⑥ 装配后的曲轴总成，其正时链轮的齿中心应正对曲柄销中心，正时齿角度偏差不大于±20′。
⑦ 平行度要求
（a）两轴线平面方向平行度公差。在两轴线所决定的平面方向上的平行度公差值应不大于100：0.08。
（b）垂直于上述平面方向的平行度公差。在垂直于上述平面方向上的平行度公差值应不大于100：0.12。
⑧ 在用户遵守摩托车发动机使用说明书中规定的安装、保养和使用规则的情况下，曲轴-连杆总成保用期，应不低于主机的保用期。
（二）整体式曲轴
1. 整体式曲轴应采用按GB3077《合金结构钢技术条件》中规定的40Cr合金钢制造。
2. 曲轴锻件不允许有折叠、起鳞、裂纹、氧化皮等缺陷；不允许用压整和焊补的方法消除曲轴毛坯的缺陷；曲轴锻件不允许有过烧现象，表面脱碳层深度不允许超过0.70mm。
3. 曲轴锻件需经调质处理，调质处理硬度为207 HBS～302HBS，同一根曲轴硬度差应不大于50 HBS单位，调质处理后基体的显微组织为索氏体，按GB/T13320标准评定，1级～4级合格。曲轴锻件在热处理后，应做喷丸或喷砂等处理。
4. 曲轴表面应进行软氮化处理，其氮化层深度≥0.10mm，表面硬度HV0.1≥420，氮化处理后，其轴颈表面应做抛光。表面热处理部位、深度和心部硬度应符合产品图样规定。
5. 曲轴主轴颈和连杆轴颈与曲柄连接的过渡圆角处应圆滑过渡，圆角处表面粗糙度Ra≤1.6μm；曲轴主轴颈和连杆轴颈表面粗糙度不得低于Ra0.4μm。
6. 曲轴左端与飞轮锥面配合时，其锥度应按照产品图样规定，用专用量规涂色检查，着色面积不得少于75%，并且沿周向均匀分布。
7. 曲轴上正时齿轮的齿中心线与连杆轴颈轴线和主轴颈轴线组成平面的角度偏差不大于±30′。
8. 加工好的曲轴锻件应按JB/T6729的规定进行磁力探伤检验，采用磁力探伤检验后应进行退磁处理。
9. 曲轴轴颈与油道孔口的交接处应进行倒钝或抛光处理，其粗糙度应不大于1.25μm。同时，应仔细清除曲轴润滑油道内和各部位的金属屑及杂物，确保润滑油道清洁和畅通。
10. 在用户严格遵守摩托车使用说明书中规定的安装、保养和使用规则的情况下，曲轴保用期应不低于主机的保用期。
（三）主轴瓦及连杆轴瓦
1.材料
（1）钢背材料应采用GB699规定的15号钢或经规定程序批准的其他材料。
（2） 合金材料应采用CuPb24Sn或经过规定程序批准的其它材料。
（3） 镀覆层材料应采用PnSn10Cu2或经过规定程序批准的其它材料。
2.硬度
（1） 钢背材料硬度为HB16～HB20。
（2） 合金硬度为HB12～HB30。
（3）镀覆层硬度为HV25 13～HV25 15。
3. 表面要求
合金层表面不得有外来夹杂物、气孔、缩松等缺陷，合金层与钢背应牢固粘合，不得有脱壳现象。
4. 尺寸公差
轴瓦壁厚公差按图纸要求：在定位唇周围5mm范围内，其壁厚允许减薄0.015mm，合金层厚度为0.2mm～0.3mm；镀覆层厚度为0.01mm～0.05mm；轴瓦对接平面对外圆母线平行度为0.02mm。轴瓦宽度公差按图纸要求。
5. 轴瓦贴合面要求
轴瓦外圆钢背的贴合度应不小于钢背面积的85%。不贴合面应分散分布，其中最大集中面积应不大于钢背面积的10%。轴瓦在自由状态时的弹张量为0.3mm～2.0mm。
6. 表面粗糙度
轴瓦外圆表面粗糙度参数Ra值为1.25μm；轴瓦内圆表面粗糙度参数Ra值为0.8μm；轴瓦对接平面表面粗糙度参数Ra值为2.5μm。
7. 内圆表面和对接平面要求
轴瓦的内圆表面和对接平面应光滑平整，不允许有划伤、碰伤及压伤。钢背面不得有毛刺、锈蚀、裂纹等缺陷。
8. 镀锡
轴瓦工作表面可镀锡，锡层厚度为0.002mm～0.003mm，镀层应均匀，不得有镀瘤，也可采用其他防蚀措施。
9. 保用期
轴瓦在正常使用条件下（选用型号适宜的润滑油，油量充足并按行驶里程定期换油）的保用期为2000h。
二、拆装注意要点
（一）组合式曲轴
由于曲柄连杆机构的组合精度要求高，加工难度较大，曲柄与曲柄销为过盈配合，而且过盈配合量较大（通常情况下，组合式曲轴过盈配合值在0.06mm～0.09mm之间），拆装均不容易。因此，在万不得已的情况下，不要轻易分解曲轴。在维修过程中，除轻微损坏做简单处理外，通常都是更换曲轴总成，而不是更换其中某一个零部件。这时由于曲柄轴与曲柄销及连杆的装配，主要依靠油压机将曲柄销压入曲柄轴销孔，在压装的同时，由专用工具和设备来保证曲轴两轴颈的同轴度等技术要求。如果不在专用设备及专用工具的辅助下，以上这些工作是无法完成的。如果您所在维修站有专用的设备和辅助工具，分解和组装曲轴的条件均具备时，可在油压机上将曲柄销压出。若是单缸机型（以南方NF125摩托车发动机为例），可以自制一个曲轴分解和组合工具（图4）进行分解。曲轴分解组合工具由工具本体、螺杆等组成。螺杆的螺距为3mm，公称直径27mm，螺杆上端装有扳杠。分解时，先将曲轴组合放到自制的专用工具中，再将分解专用工具夹在台虎钳内。然后用手扳动扳杆，使螺杆旋转，将曲柄缓慢压出。
分解双缸发动机曲轴组合时，可将曲轴组件在车床上用顶尖顶起，使曲柄处于水平位置。在曲柄的配重端面和曲柄销端面用划针刻一中心线标记，以便组合时能够保持三者在同一中心线上。分解时，使用自制的专用夹具夹住左右曲柄轴，并将曲轴组合安装在分解架上，放到油压机上，将曲柄销压出。
如果曲轴组合不需要分解，则在拆卸时，要保持曲轴处于比较平稳的状态。单缸机型曲轴，只要平放在平板上即可。若是双缸机型曲轴，应注意不要将曲轴倾斜放置，其双缸连杆应处在一上一下的位置，最好不要有重的物品压在曲轴组合上面。
为了预防连杆在拆卸时产生弯曲，曲轴连杆组件应轻拿轻放，尤其是拆装活塞销时，需在活塞销孔的另一端用专用工具顶住活塞销孔，再拆装活塞销，更不能使用铁锤硬敲活塞销，避免使连杆受力，产生弯曲。
（二）整体式曲轴
整体式曲轴的拆卸作业主要是纪录各轴承孔、孔座和轴瓦的代号等工作（以本田V型发动机为例）。
1. 分组纪录
需要大修和更换曲轴连杆总成时，可将发动机汽缸盖等零部件以及所有合箱螺钉卸去，依次分离曲轴箱下箱体，拧松连杆螺栓，把连杆大头盖从连杆组件上取出。再卸下曲轴总成，将活塞连杆组件一起向着缸面的方向从缸体中小心提出后进行分组记录，曲轴箱主轴承孔内径代号（图6a）、曲轴主轴颈外径代号（图6b），连杆大头内径代号（图5a），连杆轴颈（即曲柄销）代号（图5b），连杆轴瓦厚度代号（图5c）。
（1） 曲轴箱主轴承座孔部位内径标记：在上曲轴箱左侧的字母A、B、C表示主轴承座孔的内径代号，左边的字母表示发动机后汽缸的主轴承孔内径；右边的字母表示发动机前缸的主轴承孔内径。
（2） 曲轴主轴颈外径标记：在曲轴平衡块上的数字1或2表示主轴颈外径代号。
（3） 连杆内径标记：在连杆剖分侧面的数字1或2表示连杆大头孔内径代号。
（4）曲轴连杆轴颈（即曲柄销）外径标记：在曲轴平衡块侧面的字母A或B表示连杆轴颈外径的代号（图6）。
（5） 颜色标记。轴瓦侧边的颜色标记，表示轴瓦的厚度。有一处颜色标记的是前汽缸连杆瓦；有两处颜色标记的是后缸连杆瓦。
2. 配合间隙的检查
可持内径百分表和外径千分尺分别测量曲轴主轴承孔和连杆大头孔，以及曲轴主轴颈和曲柄销（即连杆轴颈）外径，根据所测得的数据计算其主轴瓦壁厚和连杆轴瓦壁厚。
3. 装配
装配与拆卸顺序相反。值得注意的是，必须将主轴承、主轴瓦、连杆轴颈及连杆轴瓦清洁干净，按照各轴颈、孔尺寸分组或按原机记号进行装配。在轴瓦内壁涂覆二硫化钼溶液，以加强轴瓦的初始润滑。按照规定的扭矩紧固各螺栓螺母。
除此之外，装配时，连杆、连杆轴承盖内侧应彻底除油，连杆轴瓦的定位唇、连杆及盖槽应对齐，有油孔的轴瓦与连杆的油孔对准。对于多缸发动机，如需要更换连杆以及对重量进行测定时，应选择平衡块与原连杆相同的连杆。标印在连杆上的字母代号是平衡块的重量代号，如果没有重量标记，可用电子秤对连杆进行称重（要求同一台发动机上的各缸连杆重量不超过±10克）。若连杆重量超过规定值，会影响曲柄连杆机构的运行平衡，装配时应确保各缸连杆的重量一致。此外，还应注意，连杆上有润滑油喷溅口的车型，连杆装配时，应确保喷溅口位于曲轴旋转方向的后侧。
三、常见故障及原因分析
由机械原理可知，往复惯性力是由活塞组和连杆小头产生，旋转惯性力是由连杆大头段和曲柄（俗称曲拐）产生。其中，连杆在承受冲击负荷时做比较复杂的运动，其小头既随活塞做上下的往复运动，同时又做旋转运动。再加上活塞在进气、压缩、膨胀、排气四个工作行程中产生的旋转力和惯性力是极不均匀的，因此，只要曲柄连杆机构的自振频率与车速、负荷的频率接近或重叠时，便会产生共振现象，从而引发发动机的某个区域转速的颤振和振动。这种颤振和振动随着摩托车行驶里程的增加而逐渐加大。如果摩托车驾驶者不注意避开此共振区域（即在一定车速下产生的共振，因车型不同，产生共振车速的区域不同），曲轴连杆及活塞等运动摩擦副零件就会随着共振现象的持续，而逐渐损坏。同时还有零件制造误差对曲轴连杆机构运转带来的影响。
（一）组合式曲轴
在曲轴机构中为减轻自身的振动而设置了平衡装置（有的发动机可能还装配平衡轴），在发动机运转时，能够平衡一部分惯性力。但零件的机械制造是有积累误差的（尤其是组合式曲轴）。就拿单缸发动机来说，曲轴组件由两个曲柄轴和一个曲柄销、一个连杆组成，曲柄轴上的曲柄销孔中心距尺寸是最关键的技术参数。一般情况下，比较正规的生产厂家，在制造曲柄轴和配对压合装配时，都是以偏心距公差0.003mm为一组，这样组装起来的曲轴，基本能够保证其曲轴组件的主轴颈径向圆跳动值在0mm～0.03mm之间。即使存在制造误差，也能够通过组装后的合理校正，来确保曲轴主轴颈的径向圆跳动值，在规定值范围以内。
众所周知，部分不正规的企业，其生产批量小，制造的曲柄轴销孔中心距散差大（如是伪劣配件情况就更严重），未按照规定的0.003mm的组别进行分组装配，因而使曲轴在压合组装后，其主轴颈径向圆跳动值严重超标，即使采用校正的方法也无法将超差的曲轴主轴颈的径向圆跳动值控制在规定范围内，造成曲轴组件在发动机运转过程中，不但振动较大，使活塞在上下运行时产生偏磨，而且两轴端径向圆跳动值过大，使支撑的轴承内外圈严重磨损，游隙超标，引起运转异常声响，造成曲轴故障（图7～图9）。还有一部分因素是在维修过程中拆卸或更换曲轴连杆组件的不规范操作造成的。
再有，若连杆大小头平行度超过规定的100：0.08，使装在连杆小头孔内的活塞歪斜在汽缸内，导致活塞及环偏磨，故障严重时，将产生窜机油拉缸故障。
（二）整体式曲轴
大排量多缸发动机采用整体式曲轴结构形式，安装在曲轴箱上的主轴承和连杆大头中的连杆轴承一般剖分成两半的轴瓦。轴瓦分二片：一片装在曲轴箱轴承座孔或连杆大头上，另一片轴瓦装在轴承盖或连杆盖上。发动机工作时，由机油泵泵出的润滑油经过机油粗滤器和精滤器二道过滤后，以一定的油压在曲轴主轴颈、连杆轴颈部与轴瓦之间形成油膜，同时还通过直通油路泵压润滑油润滑发动机各运动摩擦副零件，由于油膜的作用，轴颈和轴瓦不直接接触，便能够进行平滑的旋转，实际上润滑油膜在轴瓦与轴颈之间起到了浮动轴承的作用。但若在紧固连杆大头螺栓时扭紧力矩过大，会造成此处油膜消失，金属之间就会产生直接接触，轴瓦在较短的时间内就会烧损。此外，轴瓦表面的伤痕、毛刺、渣滓等以及确保油膜形成的配合间隙过大或过小，都会破坏油膜或使油膜消失，直至轴瓦烧损。因此，大排量摩托车使用说明书上通常推荐选用品质更为超群的全合成机油（API-SJ、SK……以上）。该油品的基础油底拥有上佳的流通特性，适宜在极端变化的气温条件下或要求更高的环境下使用。部分用户为了节约用油费用，擅自使用普通的四冲程润滑油，导致经常发生轴瓦烧损，轴颈拉伤故障。再加上不按时清洁保养或更换机油滤芯，使机油脏污，严重影响曲轴轴颈与轴瓦之间的正常润滑。
