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柴油机曲轴产业调查
　　曲轴行业的区域分布
　　曲轴是发动机中的重要零件，工作环境恶劣，特别是对于汽车用柴油机来说，曲轴的加工精度和韧度、强度要求都比一般零件高。正是因为曲轴质量的好坏对柴油机的性能产生着直接的影响，我国柴油机主机企业基本上都自制曲轴。只是在市场经济条件下，发动机厂为了扩大产量抢占市场份额，适应专业化分工合作的大趋势，才采购配件厂家的产品进行配套。本文所讨论的曲轴生产企业不包括柴油机主机厂。
　　据统计，我国规模以上汽车用柴油机曲轴生产厂家约108家，主要分布在山东、辽宁、江苏、浙江、安徽、湖南等省。与其他配件相比，曲轴企业的区域聚集特点更加明显，区域集中度比较高。
　　之所以形成如图1所示的这种格局，一是由于这些区域工业基础雄厚，金属加工能力强;二是这些省份分布着重要的曲轴配套企业&&柴油机厂(山东省：潍柴、中国重汽、时风、时风洋马、淄博柴油机厂、莱动;江苏省：锡柴、四达、常柴、扬柴、跃进、扬动、江淮动力、如皋柴油机厂、南通柴油机厂;辽宁省：大柴、东风朝柴;浙江省：杭发、新柴、三环、吉奥)。
　　从主要省份曲轴企业的分布情况来看，山东省境内有我国最大的柴油机曲轴企业天润曲轴有限公司以及海得曲轴、莱阳曲轴等具有较强实力的曲轴厂。这些企业的特点是规模大、配套系列全、技术含量高。辽宁省曲轴企业数量仅次于江苏，最主要的企业是辽宁五一八、辽宁北方曲轴有限公司、沈阳曲轴厂、凌源鸿发，其余十余家曲轴厂规模较小，主要以轻型柴油机曲轴为主，且部分厂家为非配套企业。江苏是曲轴生产大省，代表型曲轴企业有江苏松林、江苏万力、江苏博莱特、江动曲轴等，但是除了江苏松林外，大部分曲轴企业只生产轻型产品，为扬柴、四达、常柴等配套。江苏省还有一大批为单缸、双缸柴油机配套的曲轴生产企业。
　　曲轴市场的配套格局分析
　　从配套市场的曲轴品种看，2005年之前，四缸机曲轴总体需求量比较稳定，配套总量小于六缸柴油机。自2005年之后，商用车市场增幅加大，且四缸柴油机曲轴需求量大幅高于六缸柴油机(见图2)。2009年国家对轻型卡车颁布了一系列扶持政策，四缸机产量领先于六缸机的幅度进一步加大。预计今后两年内这一格局不会发生根本改变。由于农用运输车和低速载货车具有不可替代性，在换购轻卡给予补贴的背景下仍表现出十分稳定的刚性需求，因此，小排量四缸机、双缸以上柴油机将会在较长的时间内走势强劲，而单缸机则将继续在低迷的区间内徘徊。这也是全国各地有大量的为单缸农用车柴油机配套的小型曲轴厂能够得以生存又难以大发展、大突破的原因之一。
　　从配套企业的格局来看(见表1)，重型曲轴的生产企业主要为天润曲轴有限公司，该公司2008年在重型柴油机曲轴市场的份额约38.22%，2009年完成上市并部分扩大锡柴、潍柴、康明斯重型机产能后，市场占有率将接近40%，2010年则有望达到45%，预计到2013年，天润曲轴公司重型柴油机曲轴市场占有率将会达到最高峰50%，之后将在此比例左右徘徊(柴油机厂自制曲轴、跨国公司曲轴企业和其他较强实力的重型曲轴厂仍将占有一定比例)。天润曲轴在重型领域的主要竞争对手是辽宁五一八和江苏松林、凌源鸿发等，但这些企业相对天润来说，比例非常小。中型柴油机市场空间不大，使得中型发动机曲轴的市场容量增长空间有限，此市场天润公司市场占有率约16.8%，其余较大份额的企业是海得曲轴、桂林福达和江苏松林。轻型机曲轴门槛低容量大，拥有近百家曲轴生产企业，但高端轻型曲轴产品基本上由柴油机厂自制和天润曲轴、海得曲轴、桂林福达、杭州江南、沈阳曲轴厂等提供。
　　曲轴产业集中度将会缓慢提升
　　经过多年的快速发展，我国柴油机曲轴各企业的产值相差很大。当前，以实行国Ⅲ排放标准与外资新一轮进入为标志，商用车开启了全面的升级换代，发动机的节油、降低噪声都会成为重要的性能考量指标。因此，曲轴的配套市场会越来越向规模大技术先进的工厂集中，年产值在5亿元以上的巨头企业正在迎来更大的发展空间和机遇。
　　如图3所示，我国曲轴企业年产值超过5亿元的企业只占3.71%，即使把超过3亿元的企业算做第一梯队，也为数不多，只有天润曲轴、辽宁五一八、桂林福达、江苏松林、江苏万力等十余家。正是这些占比很小的企业占有重型、中型曲轴市场的绝大多数份额。近几年柴油机曲轴产业的产能扩建主要集中在这些企业。其中，天润曲轴已成长为国际化、现代化、开放型的曲轴龙头，成为中国规模最大的高端发动机曲轴专业制造商。自2006年到2008年，该公司营业收入分别达到4.88亿元、7.49亿元、8.19亿元，同比分别增长23%、54%、9.5%，分别实现净利润0.32亿元、0.94亿元、1.13亿元，同比分别增长106%、194%、20%。2009年上市发行6000万股A股，募集资金投入建设的曲轴生产线达产后，产能将大幅提升，并有望展开一系列的企业重组、收购行动。早在2005年，福达即与东风康明斯共同投资组建襄樊福达东康曲轴有限公司，成为该公司全球采购供应商。2007年福达桂林汽车零部件产业园奠基开工。2008年，福达低速汽车、专用汽车项目投产，填补了广西低速车和专用汽车规模生产的一项空白。12月18日，福达集团锻造中心建设项目开工，预计一期建设投资5.1亿元，建成3条具有国际先进水平的全自动热模锻生产线，形成年产精密锻件5.7万t的生产规模，年实现产销额8.2亿元、利税1.5亿元。海得曲轴在2009年也新上马曲轴毛坯正火、回火热处理生产线。
　　由于近年轿车的产销总量增长大大高于商用车，许多柴油机曲轴企业投资兴建了汽油机曲轴生产线，而对于柴油机曲轴的扩建要谨慎得多。
　　此外，年产值在3000万元~1亿元之间集中了一批规模企业，他们大多以轻型柴油机曲轴企业为主。随着我国轻型车下乡等政策的实施，这些企业迎来了一个较宽松的发展时期。而超过60%以上的曲轴厂年产值都在3000万元以下，该部分企业主要生产单双缸柴油机曲轴。调查发现，这一区间段的企业在设备和产品方面连续3年以上没有大规模的改进。2003年以来，还有十余家企业破产、拍卖或转行。
　　图4列出的是柴油机曲轴行业规模较大、经营业绩较好的几家公司人均销售值情况，由此图可见，江苏万力、天润曲轴、桂林福达等人均销售额比较高，均在人均35万元以上。这个数值在整个汽车零部件行业都是名列前茅的。说明这些企业产品技术含量高、设备先进、员工素质好。其余大部分在人均1120万元左右。实际上，柴油机曲轴行业还有约50%的工厂人均销售额不足8万元，更低的仅在6万元左右。这部分企业大都是设备陈旧、产品老化，从业员工相当比例为农民工，所生产的大多为四缸以下柴油机曲轴。调查中发现其中有些企业只在需求量旺盛的时段季节性开工生产。
　　综上所述，柴油机曲轴企业的竞争实力相差越来越大，预计未来重型柴油机和高端轻型柴油机曲轴的产业集中度将会有较大的提升，中型柴油机曲轴市场狭窄，基本维持目前格局，中低端轻型柴油机曲轴由于市场需求量很大，用户层次多，产业集中的步伐会比较缓慢。
　　技术研发助力企业提升竞争力
　　或许是由于曲轴的加工难度大和其在柴油机中的特殊重要性，与其他类型的零部件行业相比，曲轴企业普遍重视研发和技术人员的作用，即使是一些规模较小的工厂也都配有相当比例的技术人员。
　　由图5、6可以看出，一些主要柴油机曲轴生产企业如天润、辽宁五一八等技术人员所占比例较高，沈阳曲轴厂因为与乘用车配套量大，技术研发人员的比例也较高。作为行业最大生产企业，天润曲轴股份有限公司拥有2000多名员工，各类专业人才就超过400人。该公司还拥有全国首家曲轴工程技术研究中心、国家博士后科研工作站、国家级技术中心。
　　2009年4月，天润的《高强度高韧性QT900-5新材质研制及在大功率高速增压柴油机上的应用开发》、《重型全电控发动机康明斯ISM11曲轴的研发》通过了中国科学院的鉴定，认为该技术属国内外首创，居国际先进水平。桂林福达与清华大学联合成立清华&&福达汽车系统技术开发研究所，开创了我国民营企业与清华大学成立研究所的先河。
　　近年来，高端机型大都采用钢曲轴，但钢曲轴的价格高，各企业在以铁代钢技术方面进行了艰苦探索。滨州海得公司采用圆角滚压工艺和离子氮化技术进行复合强化的球墨铸铁曲轴，抗疲劳程度显著提高，强度接近钢曲轴，但价格只有钢曲轴的70%。据悉，已有数十万台发动机受益于这项技术。东风朝柴经过一系列考核和试验验证选配该公司的产品之后，经过市场使用性能优良、质量可靠。专家表示，锻钢曲轴已成为未来的发展方向。然而，这并不意味着球铁曲轴行将就木，经圆角滚压表面强化的球铁曲轴在代替钢曲轴方向就迈出了重要一步。
　　目前，使用了近半个多世纪的多刀车削工艺和手工磨削工艺，正在退出历史舞台。高速、高效的复合加工技术及装备迅速进入汽车及零部件制造业，高速高效复合加工技术在曲轴加工生产中已有相当程度的应用，一些主要曲轴企业还引进了大量的德国KW铸造生产线、德国BECHE锻造生产线、奥地利气体软氮化曲轴生产线等先进设备工艺。
　　正是曲轴企业普遍重视产品质量，市场销售的曲轴质量比较好，也比较稳定，合格率高于柴油机的其他配件。2008年，国家质检总局对曲轴产品质量进行国家监督抽查，共抽查了河北、上海、江苏、浙江、安徽、山东、河南、湖北、湖南等9个省、直辖市40家企业生产的40种产品，产品实物质量抽样合格率为97.1%(见表2)。
　　此次抽查依据JB/T《内燃机曲轴技术条件》、QC/T481-2005《汽车发动机曲轴技术条件》等国家标准及相关产品标准规定的要求，对曲轴产品的探伤、主轴颈表面硬度、连杆轴颈表面硬度、金相显微组织、调质或正火硬度、力学性能等12个项目进行了检验。抽查结果表明，此次抽查的探伤、主轴颈表面硬度、连杆轴颈表面硬度、轴颈过渡圆角表面粗糙度单项符合率达到100%。而且，市场占有率较高的大型生产企业产品质量较好，所检项目全部达到国家标准规定的要求。抽检中存在的主要质量问题是部分产品硬度、金相组织、抗拉强度等指标不合格。
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农用柴油机漏机油的原因分析
&&&&& 农用柴油机漏油是常见的故障之一，是柴油机&三漏&之一。没有一种柴油机敢承诺自己不漏油，因为柴油机在使用过程中，零部件避免不了磨损老化，也就避免不了漏油故障的发生。漏油的直接危害是损失油料造成浪费，间接的危害是导致机油不足进而导致发动机受损。为节约能源，杜绝事故隐患，应高度重视和根治机油渗漏现象。
&&&&& 1．曲轴箱呼吸器堵塞漏油
&&&&& 曲轴箱呼吸器堵塞造成柴油机内压增高漏油，主要表现在柴油机通气孔冒烟或喷机油，发动机结合面漏油，机油消耗增加，功率下降。
&&&&& 柴油机在正常运转中，气缸内燃烧的气体窜到曲轴箱内，再加上活塞下行程使曲轴箱内的容积变小，曲轴箱压力增大，因此柴油机在设计中有呼吸器，用来排出曲轴箱内的空气，使其不形成内压。如果呼吸器堵塞，柴油机内压增高，就会看到废气管冒大量的烟，一般是蓝烟，有时会有机油排出来。此时，打开加机油口，曲轴箱内压力变小，漏油就少了。所以应认真检查呼吸器，消除呼吸器周围的油污，使其排气畅通。
&&&&& 2．柴油机主要配合件磨损使机油外漏
&&&&& （1）缸套、活塞磨损，活塞环对口。缸套、活塞磨损而成椭圆形，柴油机在作功时，高压空气窜入曲轴箱内，迫使机油外漏。如果磨损严重，就需更换；如是活塞环对口，就需调整开口角度，错开120&安装。
&&&&& （2）进、排气门间隙过大或过小。气门间隙过大、过小引起进气不足、排气不畅，由于不能及时进入新鲜空气，排出的废气也会导致曲轴箱内压升高，使机油外漏。所以要调整好进、排气门的间隙。
&&&&& 3．柴油机油封漏机油
&&&&& （1）油封装歪、唇口划破或唇口翻边。由于装配原因将油封装歪，使唇口沿曲轴凸缘外圆压力不均，压力低的部分承受不了机油压力而漏油。唇口划破或翻边，都会产生漏油。在装配后油封时，应使油封端面与飞轮壳止口面平齐。飞轮壳带油封向曲轴上安装时，注意不要将油封唇口翻边或划破。
&&&&& （2）油封自紧弹簧过长或过短。弹簧过长，会因唇口与曲轴凸缘外口压力不足而漏油；弹簧过短，使唇口压力增大，造成曲轴和油封的过度磨损。
&&&&& （3）自紧弹簧脱槽。装配时，自紧弹簧脱槽，造成唇口压力不足漏油。
&&&&& （4）油封座孔偏磨。由于飞轮壳孔加工偏差，相对曲轴凸缘外圆跳动较大，使油封唇口在曲轴上因偏磨损坏而漏油。
&&& 4．飞轮端漏油
&&& 飞轮端漏油虽然不影响柴油机的正常运转，但长时间漏油，会增加机油的消耗，影响机器外观。飞轮端漏油的原因：
&&& （1）曲轴连接套组原因：连接套油封毛毡接触处粗糙度太差，有沟槽、磨痕和麻点；密封面磨损或磨修量过大，超过了允许的最大值，使轴颈变小，与油封的间隙过大；连接套回油螺纹损伤或磨损，造成回油螺纹槽（前）回油螺纹开始和结束端损伤，易引起回油不正常。这两个部位强度最低，装配时应特别注意；挡油盘损伤、变形、外圆形状不规则，挡油盘松动等原因都会造成后油封漏油。严重的还会造成沉头螺钉切断。挡油盘不能和曲轴同步旋转（由于挡油盘在曲轴上能转动），挡油盘的旋转速度降低，失去了挡油功能。
&&& （2）飞轮罩壳组原因：上、下罩壳没有成组使用（飞轮罩壳是组装后整体加工）。罩壳各配合面有磕、拉、碰伤，壳体有裂纹或贯通沙眼。油封圈（毛毡圈）大小、厚度、宽度不合适。
&&& 5．柴油机后部漏油
&&& 发动机后部漏油一般是由以下几种原因引起：（1）曲轴后主轴承间隙过大。（2）曲轴后轴承盖油封密封不良。（3）曲轴或气缸体的回油螺丝漏油。（4）曲轴油道后部螺塞没有装紧。（5）凸轮轴承后封盖不密合。
&&& 发动机后部漏油时，应作如下检查与修整：（1）检查曲轴后主轴承的间隙和接触情况，使后轴承的间隙一般保持为0.03～0. 09 mm，接触面积不小于总面积的75%、 （2）检查后轴承油封密封情况，必要时重新装配，更换油封，清理回油线。（3）检查回油螺纹的深度和配合情况，回油螺纹深度不够时，应车深修整。（4）检查主机油道后部螺塞和凸轮轴承后封盖，如发现螺塞漏油时应将其旋紧，发现凸轮轴承后封盖漏油应予更换，或在旧封盖外圈焊上一层薄焊锡（或涂一层胶粘剂）而后用手锤装入。
&&& 6．壳体结合面漏油
&&& （1）多螺栓固定的机件，如、油底壳等，螺栓上紧时要分次、成对称拧紧。如果将一侧螺栓先上紧再上紧另一侧螺栓，易造成机件翘曲而不能压紧垫片，使接合面产生缝隙而漏油。
&&& （2）螺栓拧紧力过大和过小都易造成结合处漏油。如油底壳的放油螺栓没有拧紧或漏装铜垫，就会产生漏油。螺栓上紧力不是越大越好，如果扭力过大会将垫片挤坏，机件变形，螺栓拉长、滑扣，甚至扭断等，同样会导致接合面无法密封，造成机油外漏。
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