经过CAE的仿真分析，确定了曲轴的3D数模在强度、扭振、轴承分析方面基本上是满足要求的，证实设计方案是可行的。接下来我们需要根据发动机技术水平、应用场合及所选供应商的制造工艺水平来对曲轴进行工程化设计。再由供应商根据我们设计的工程图纸和技术文件进行小批量样件生产试制。此阶段是项目的关键时期，期间需要公司多部门协作，甚至是供应商的工艺技术人员也要积极参与其中。
国内随着发动机技术的快速发展，乘用车汽油发动机已经更新换代了多次，从北京内燃机492Q汽油机遍布中国大地，到后来的天津夏利376汽油机的夏利时代，再到天津丰田的8A发动机也是在中国开花，直到现在到大众公司的1.4TSI发动机等一大批的发动机带领着发动机的技术革新。从发动机的额定功率、额定扭矩、油耗水平及噪音水平多个方面都取得了极大地提高。另外乘用车用柴油机也取得了巨大突破，由过去的零应用，到现在也能在市场上崭露头角，也一改柴油机粗暴低劣的形象，甚至有的柴油机在大部分工况下能和汽油发动机的噪声水平相当。



然而这一切的变化是和构成发动机主要摩擦副之一的曲轴设计和制造水平的提高是分不开的，只有具备了高精度、低摩擦的曲轴和轴瓦的配副，整个发动机的摩擦功才能降低，达到低的机械损失和高的燃料使用效率。现在发动机曲轴的设计精度也是大幅提高，例如：曲轴主轴颈的尺寸公差从0.028mm左右已经提高到了0.018mm，在个别发动机上甚至到了0.012mm的高精度要求。曲轴主轴颈和曲柄销的表面粗糙度也从原来的Ra0.63提高到了Ra0.2左右，在个别发动机上甚至到了Ra0.16的超精要求。还有其他的曲轴关键指标圆度、圆柱度、轴颈跳动等等都比原来提高了很多。曲轴的材料上，在设计和结构确定后，曲轴的材料选取适当与否，决定了曲轴的寿命。材料选取的原则是在保证满足使用要求的条件下，尽可能的选用成本较低和工艺性好的材料。现在发动机曲轴材料的发展也取得了比较大的进步，根据不同的用途和强化程度的发动机也产生了不同的曲轴材料。首先是钢轴材料，除了少数钢轴采用铸造之外，大部分采用的是锻造成型的毛坯制作方式，锻造曲轴的材料主要有两大类：碳素钢和合金钢。碳素钢和合金钢的材料刚度基本接近，碳素钢的强度低于合金钢，但对缺口的敏感性要较合金钢低，对机械加工要求较低。碳素钢的代表材料为45钢，现在广泛用于中低负荷的柴油发动机。
合金钢是为了提高曲轴的疲劳强度，添加了Cr、Mo、W、Ni及V等贵金属材料，这些年获得了较大发展，主要应用于高强化发动机。其次是球铁材料，早期广泛应用的QT600-2，经过正火处理后其强度接近中碳钢，但延展性，弹性模量、韧性都要低于钢，因此其疲劳强度较低。球铁材料还具有减振、对缺口敏感性低等特点，因此早期在汽油发动机中也获得了广泛应用。现在球墨铸铁材料随着发动机强化的需求又出现了QT700-2、QT800-2、QT800-6、QT900-2、ADI等一系列高性能球铁材料。
球铁材料经圆角滚压后可以提高疲劳强度80%，而钢只能提高约50%，这使得球铁材料能够满足中等负荷发动机的使用。根据第3章CAE曲轴强度仿真的结果，最终选定QT800-2作为本次论文中开发的发动机曲轴材料。（本文来源：正航仪器）http://www.zhsysb.com