Для чего служит коленчатый вал

Замена коленвала двигателя авто в СТО Golden Lion

Для чего служит коленчатый вал

Коленвал (коленчатый вал) – одна из наиболее нагруженных основных частей двигателя.

Весь крутящий момент двигателя напрямую проходит через эту небольшую деталь, поэтому с коленвалом периодически могут возникать проблемы, при которых может потребоваться полная замена коленвала двигателя, а иногда можно обойтись заменой сальников коленвала, шкива, датчиков или шпонки. В этом материале мы всё расскажем о причинах выхода из строя коленчатого вала, а также о том, как должен правильно проходить его ремонт.

Что такое коленвал, и где он находится?

Коленвал превращает поступательное движение поршней в цилиндрах (туда-сюда, туда-сюда) во вращательное, которое далее через маховик передаётся на коробку переключения передач. Происходит это благодаря тому, что на коленвал крепятся шатуны поршней. Места крепления шатунов называются шейки, выполняются они из легированных сталей или особо-прочных чугунов, так как самое главное в коленвале – это прочность и устойчивость к истиранию, а потом уже всё остальное.

Располагается коленвал в нижней части двигателя и прикрывается картером, заполненным моторным маслом. Чтобы он не смещался, вал центрируется и устанавливается в подшипники и упоры.

В автомобилях Subaru, на которых установлен оппозитный двигатель, коленчатый вал устанавливается по центру мотора, а поршневые блоки располагаются горизонтально, по бокам от него. Такая компоновка позволяет немного понизить центр тяжести.

Как ремонтируют и меняют коленвал?

Ремонт коленчатому валу может потребоваться по следующим причинам:

  • износ и утоньшение коренных или шатунных шеек в местах крепления шатунов (в этом случае начинает происходить «биение» коленчатого вала»);
  • изгиб вала вследствие повышенных нагрузок и перегрева;
  • разрушение вала (такая поломка ремонту не подлежит вообще), в этом случае вопрос решается только заменой коленвала;
  • износ на валу рабочих поверхностей для установки маховика, сальников, передней шестерни – эта неполадка может устраняться в зависимости от модели автомобиля.

Проявляются симптомы неполадок с коленвалом следующим образом – стук в моторе при повышенных оборотах, сигнал неисправности двигателя с датчика положения коленчатого вала (ДПКВ), сигнал масляного голодания. Окончательная поломка коленвала выражается резким стуком и грохотом, автомобиль обычно глохнет до того, как успевают его заглушить.

Ремонт коленвала не производится в гаражных условиях, для этого требуется современное высокоточное оборудование. На нашем сервисе Вам могут провести:

  • шлифовку и полировку шеек, устранение задиров на их поверхности, восстановление диаметра до изначального;
  • балансировку коленчатого вала с устранением паразитических вибраций;
  • замену вышедших из строя частей – замена шкива коленвала, замена шпонки коленвала, замена датчика коленвала двигателя и т.д.
  • замену коленвала полностью с комплексной диагностикой и дефектовкой всего двигателя.

Особенности ремонта и замены коленвала на различных авто

На сервисе GoldenLion производят техобслуживание и ремонт большинства автомобильных моделей. Ремонт и замена коленвала каждой из них имеет свои особенности.

Mercedes

У автомобилей этой марки возможна течь переднего сальника коленвала при достижении пробега в 300 000 километров и более. В условиях нашего сервиса такая неполадка лечится за 20 минут. Все остальные проблемы с коленчатым валом требуют больших затрат времени.

Замена коленвала на Мерседес обычно производится при капитальном ремонте двигателя, но и в этом случае проверка может показать, что коленчатый вал полностью соответствует заводским параметрам.

К замене коленчатого вала на автомобилях этой модели могут приводить его эксплуатация в условиях масляного голодания двигателя, длительная работа в тяжелых условиях.

Ford

У фордов встречается общая болезнь – откручивается один из двух нижних болтов крепления заднего сальника коленвала.

Дефект небольшой, но он вызывает неприятную течь масла, а на устранение проблемы в условиях гаража может уйти целый день работы у пары человек с руками и инструментом. Причём не факт, что всё получится.

Поэтому все подобные работы по двигателю лучше доверять профессионалам. Если необходима полная замена коленвала Форд при капитальном ремонте – мы тоже будем рады Вам помочь.

Chevrolet

Одна из популярных в Украине модель этого производителя – это Chevrolet Cruze. Если сальники со временем могут терять свои уплотняющие свойства и сигнализируют об этом течью, то замена коленвала на Шевроле Круз потребуется только в том случае, если грубо нарушались правила эксплуатации автомобиля. Также мы работаем с другими моделями Chevrolet – Epica, Lacetti, Lanos и др.

Nissan

Японские автомобили достаточно надёжны, и при достижении солидных пробегов обычно приходится менять лобовой сальник коленвала, датчик положения коленвала, но не сам коленчатый вал. Его рекомендуем заменить при капитальном ремонте двигателя, или при таких серьезных поломках как проворот шатунных вкладышей. Мы проводим замену коленвала на Ниссан Примера, Альмера, а также на всех внедорожниках этой марки.

Renault

Французы Рено Логан и Дастер очень популярны на наших дорогах. Они зарекомендовали себя как недорогие, но вполне надежные по основным узлам автомобили. Чаще всего на автомобилях Renault подтекает передний сальник, увеличивая расход масла.

Также может привносить проблем датчик положения коленвала, и даже отрываться шкив, но сам коленвал обычно служит верой и правдой весь срок эксплуатации автомобиля.

Преимуществом является то, что стоимость запчастей на эти автомобили достаточно демократична, и даже полная замена коленвала у Рено бюджетных моделей не требует больших затрат.

Opel

Самостоятельная замена коленвала и его частей может принести владельцу Опеля гораздо больше хлопот, чем он рассчитывал. Например, при извлечении старого шкива коленвала происходит деформация сальника, его замену приходится рассчитывать сразу, а для того, чтобы добраться до них, придётся демонтировать половину содержимого капотного пространства.

В целом же автомобили Opelдостаточно надёжны, и нечасто требуют особого внимания к коленчатому валу. Как и у остальных авто, доставлять могут передний и задний сальники, а так же ДПКВ, а коленвал обычно прохаживает полный срок службы автомобиля, но может меняться при проведении капитального ремонта.

МЫ можем провести замену коленвала на Опель Вектра, Омега, Корса, Астра и других моделях компании.

Почему стоит обращаться в сервис Golden Lion?

Мы предлагаем демократичный уровень цен при высоком уровне сервиса. У нас Вы не только сможете заменить и отремонтировать коленвал, но и провести полное техническое обслуживание автомобиля, а также провести ремонт КПП, сделать развал-схождение или полный ремонт тормозной системы.

Наш центр расположен в 10 минутах езды от центра города Днепр и обладает линиями самого современного оборудования и программного обеспечения. Хорошую репутацию Golden Lion поддерживают высокая квалификация сотрудников, широкий спектр услуг и гибкая система поощрений для наших постоянных клиентов. Приезжайте, мы всегда Вас ждем.

Источник: https://sto.dp.ua/novosti/63-zamena-kolenvala-dvigatelya

Устройство автомобилей

Для чего служит коленчатый вал


Заключительное звено кривошипно-шатунного механизма поршневого двигателя – группа коленчатого вала. Детали этой группы завершают процесс преобразования поступательного движения поршня во вращательное движение выходного звена.
В группу коленчатого вала входят: собственно коленчатый вал, противовесы, маховик, элементы привода газораспределительного и других вспомогательных механизмов и систем двигателя, узел осевой фиксации и детали маслоуплотняющих устройств.

Наиболее сложной и ответственной деталью группы коленчатого вала является сам коленчатый вал.
От технического совершенства конструкции и качества изготовления коленчатого вала во многом зависят полнота использования двигателем тепловой энергии сгоревших газов, т. е. КПД, потери на трение, долговечность, надежность, эффективность и экономичность двигателя.

***

Коленчатый вал двигателя

«Коленчатый вал – деталь, изогнутая до невозможности и вращающаяся до потери пульса»
Поговорка слесарей-мотористов

Коленчатый вал поршневого двигателя является деталью, конструкция которой позволяет завершить преобразование возвратно-поступательного прямолинейного движения поршня во вращательное движение.

Как упоминалось в одной из статей об автомобилях, вращательное движение является оптимальным для большинства передвигающихся по суше машин и механизмов (т. е. для легковых, грузовых автомобилей и автобусов, тракторов и сельскохозяйственной техники и т. д.

), поскольку основным движителем для таких машин является колесо, совершающее в процессе выполнения работы вращательное движение.

Коленчатый вал поршневого двигателя воспринимает усилие со стороны шатуна и преобразует их в крутящий момент. Кроме того, коленчатый вал обеспечивает движение поршней во время вспомогательных тактов и пуска двигателя, а также приводит в действие вспомогательные механизмы и приборы двигателя и его систем.

Усилия со стороны газов и сил инерции при большой длине коленчатого вала вызывают заметные продольные и угловые деформации, причиной которых являются динамические (переменные) нагрузки, способные при продолжительных воздействиях привести к усталостным разрушениям.

Шейки коленчатого вала работают при больших окружных скоростях и испытывают значительные тепловые и механические напряжения. При этом шатунные шейки совершают сложные перемещения, вызывающие комплексные инерционные нагрузки.

Исходя из перечисленных выше условий, в которых работает коленчатый вал, к его конструкции предъявляются следующие требования:

  • форма коленвала должна обеспечивать уравновешенность двигателя в время работы;
  • высокая жесткость, исключающая недопустимые деформации;
  • высокая усталостная прочность и способность противостоять динамическим нагрузкам;
  • высокая износостойкость трущихся поверхностей;
  • минимальная масса, позволяющая снизить возникающие во время вращения вала инерционные силы и моменты.

***

Особенности конструкции коленчатого вала

Основными элементами коленчатого вала (рис. 1) являются коренные 4 и шатунные 2 шейки, соединяющие щеки 3, носок 5 и хвостовик 1. Две шатунные шейки, шатунная шейка и щеки, соединяющие их, образуют кривошип.

Торцевые поверхности щек, выступающие за шейки, шлифуются и образуют кольцевые пояски, используемые для осевой фиксации шатунов и самого коленчатого вала. Эти кольцевые пояски сопрягаются с цилиндрической поверхностью шеек плавными переходами – галтелями.

Внутри шеек и щек имеется система каналов и отверстий для подачи смазочного материала к подшипникам. Масло, как правило, поступает к шатунным вкладыши по каналам из смежных коренных подшипников.

Достаточную жесткость на изгиб обеспечивают так называемые полноопорные валы, в которых число коренных шеек на одну больше количества шатунных шеек.

Расположение шатунных шеек определяется из условия равномерного распределения воспламенения и уравновешенности деталей.

Коленчатые валы могут быть цельными и составными, т. е. разборными – состоять из отдельных кривошипов, соединяемых в единый узел. Составные валы применяются редко, только в случае использования коренных подшипников качения (рис. 2).

Щеки коленчатого вала со стороны коренных шеек часто имеют продолжение, заканчивающееся противовесами, предназначенными для разгрузки коренных подшипников от действия центробежных сил вращающихся масс, которые обусловлены дисбалансом вала из-за смещения шатунных шеек относительно оси вращения, а также для общего уравновешивания двигателя.
Противовесы выполняются заодно с коленчатым валом, но в случае большой их массы (например, в дизелях) они могут изготавливаться отдельно от вала и крепиться к нему болтами, шпильками или штифтами.



На носке коленчатого вала устанавливают шкивы или зубчатые колеса для привода механизма газораспределения, насосов, вентилятора и других механизмов и узлов различных систем двигателя.

На хвостовике коленчатого вала устанавливается маховик, уравновешивающий вращающиеся массы двигателя, на котором выполнен зубчатый венец для пуска двигателя.

Иногда зубчатые колеса привода газораспределительного механизма устанавливают не на носке, а на хвостовике, где имеются элементы уплотнения – гребень и маслосгонная резьба или накатка.

Коленчатый вал воспринимает значительные осевые усилия, возникающие при работе косозубых распределительных зубчатых колес и при выключении сцепления. Для того чтобы предотвратить перемещение вала от воздействия этих усилий, применяется осевая фиксация, которая обеспечивается упорными буртами вкладышей или упорным подшипником (см. рис. 3). В собранном узле образуется осевой зазор 0,050,15 мм, обеспечивающий свободное вращение вала.

Для уменьшения трения рабочая поверхность упорных колец покрывается антифрикционным сплавом. От проворачивания упорные кольца фиксируются штифтами.

После изготовления коленчатые валы подвергаются статической и динамической балансировке.

Жесткость и прочность коленчатого вала достигается:

  • увеличением поперечного сечения шеек и щек;
  • максимальным уменьшением массы шатунных шеек;
  • рациональным размещением противовесов;
  • уменьшением концентрации напряжений, создаваемых шатунными шейками.

Концентрацию напряжений уменьшают увеличением радиуса галтелей, наклонным расположением отверстий в шатунной шейке, применением бочкообразной формы полости внутри шатунной шейки.

Высокая износостойкость шеек коленчатого вала достигается ограничением усилий воздействия на подшипники, оптимальным выбором материала антифрикционного слоя, закалкой шеек и галтелей вала токами высокой частоты с последующим отпуском, азотированием шеек и галтелей, а также обеспечением оптимального режима смазывания.

***

Как и из каких металлов изготавливают коленчатые валы?

Коленчатые валы изготавливаются штамповкой из стали или отливаются из специальных чугунов. Для штампованных валов используют стали 45, 45Х, 40ХФА, 42ХМФА, 18Х2Н4ВА.

Коленчатые валы бензиновых двигателей отливают из чугуна. Их производство дешевле, им легко придать необходимую форму, однако нагрузки на изгиб они выдерживают значительно хуже, чем валы из стали, поэтому в дизелях чугунные валы применяют редко.

***

Маховик

Маховик служит для накопления кинетической энергии во время рабочего хода, уменьшения неравномерности вращения коленчатого вала, сглаживания момента перехода поршня через ВМТ и НМТ, облегчения пуска двигателя и трогании автомобиля с места. Маховик отливают из серого чугуна, располагая основную массу металла на ободе для увеличения момента инерции.

Для осуществления пуска двигателя электростартером на обод маховика напрессовывается зубчатый венец 2 (см. рис. 4), либо его крепят специальными болтами.

На ободе или торце маховика могут быть нанесены метки для установки поршня первого цилиндра в ВМТ или градусная шкала для установки момента зажигания (в градусах).

Для установки маховика на фланец коленчатого вала в однозначном положении одно из отверстий крепления маховика смещают на небольшой угол (примерно 2˚). В противном случае применяются установочные штифты и установочную втулку 4.

***

Правила сборки деталей кривошипно-шатунного механизма



Дистанционное образование

  • Группа ТО-81
  • Группа М-81
  • Группа ТО-71

Олимпиады и тесты

Источник: http://k-a-t.ru/PM.01_mdk.01.01/3_dvs_7_10/index.shtml

Вкладыши для двигателя – детали критические

Для чего служит коленчатый вал

На первый взгляд вкладыши – это просто штамповка. Но впечатление обманчиво: подшипники скольжения представляют собой высокотехнологические изделия из сложного композитного материала, имеющие специфическую геометрию и точные размеры. И, что немаловажно – они являются критическими деталями двигателя, отказ которых ведет к его остановке и очень дорогому ремонту

Функции подшипников

Вращающиеся компоненты двигателей внутреннего сгорания оборудованы подшипниками скольжения, которые выполняют разные функции:

• коренные вкладыши поддерживают коленчатый вал и обеспечивают его вращение. Устанавливаются в блоке цилиндров. Каждый вкладыш состоит из верхней и нижней половин. На внутренней поверхности верхней половины, как правило, есть канавка для смазки и отверстие для подачи масла.

• шатунные вкладыши обеспечивают вращение шейки шатуна, который, в свою очередь, вращает коленвал. Устанавливаются в нижней головке шатуна.

• упорные кольца предотвращают осевое движение вала. Часто упорные кольца являются частью одного из коренных вкладышей – такие комбинированные подшипники называются буртовыми или фланцевыми вкладышами.

• втулки верхней головки шатуна обеспечивают вращение поршневого пальца, соединяющего поршень с шатуном.

• вкладыши распредвала поддерживают распредвал и обеспечивают его вращение. Устанавливаются в верхней части головки блока цилиндров (или в блоке цилиндров – у двигателей с нижним расположением распредвала).

Биметаллические (а) и триметаллические подшипники со свинцовистым покрытием (б, в)

Подшипники скольжения смазываются моторным маслом, постоянно подающимся к их поверхности и обеспечивающим гидродинамический режим трения.

Непосредственный контакт между трущимися в гидродинамическом режиме поверхностями отсутствует – благодаря масляной пленке, которая образуется в сходящемся зазоре (масляном клине) между поверхностями подшипника и вала.

Условия работы подшипников скольжения

Масляная пленка предотвращает локальную концентрацию нагрузки. Однако при определенных условиях гидродинамический режим трения сменяется на смешанный. Это происходит, если имеются:

• недостаточный поток масла;

• высокие нагрузки;

• низкая вязкость масла;

• перегрев масла, дополнительно снижающий его вязкость;

• высокая шероховатость поверхностей подшипника и вала;

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Сколько должна быть компрессия у дизеля

• загрязнение масла;

• деформация и геометрические дефекты подшипника, его гнезда или вала.

В смешанном режиме трения возникает непосредственный физический контакт поверхностей, чередующийся с гидродинамическим трением. А это может привести к задирам, повышенному износу подшипника и даже к схватыванию с валом.

ДВС характеризуются циклическими нагрузками подшипников, об­условленными переменным давлением в цилиндрах и инерционными силами, вызванными движущимися частями. И эти циклические нагрузки на подшипник могут привести к его разрушению. Отсюда – высочайшие требования к материалам, из которого он производится.

Структура подшипников скольжения

Материалы подшипников скольжения

Материалы, из которых делают подшипники, должны обладать многими, иногда противоречивыми, свойствами.

• Усталостная прочность (максимальная нагрузка) – максимальная циклическая нагрузка, которую подшипник выдерживает в течение неограниченного числа циклов. Превышение этой нагрузки приводит к образованию усталостных трещин в материале.

• Сопротивление схватыванию (совместимость) – способность материала подшипника сопротивляться свариванию с материалом вала во время прямого физического контакта между ними.

• Износостойкость – способность материала подшипника сохранять свои размеры несмотря на присутствие абразивных частиц в масле, а также в условиях механического контакта с валом.

• Прирабатываемость – способность материала подшипника компенсировать небольшие геометрические дефекты вала и гнезда за счет незначительного локального износа или пластической деформации.

• Абсорбционная способность – способность материала подшипника захватывать мелкие чужеродные частицы, циркулирующие с маслом.

• Коррозионная стойкость – способность материала подшипника сопротивляться химическим воздействиям окисленных или загрязненных масел.

• Кавитационная стойкость – способность материала подшипника выдерживать ударные нагрузки, производимые схлопывающимися кавитационными пузырьками (пузырьки образуются в результате резкого падения давления в текущем масле).

Эксцентриситет подшипника скольжения

Соответственно длительная и надежная работа подшипника скольжения достигается соединением высокой прочности (усталостной прочности, износостойкости, кавитационной стойкости) с мягкостью (прирабатываемостью, сопротивлением схватыванию, абсорбционной способностью).

То есть материал должен быть одновременно и прочным, и мягким. Это звучит парадоксально, однако существующие подшипниковые материалы соединяют эти противоположные свойства – правда, с определенным компромиссом.

Для достижения этого компромисса используются композитные структуры, которые могут быть или слоистыми (мягкое покрытие, нанесенное на прочное основание) или дисперсными (мягкие частички, распределенные внутри прочной матрицы).

Биметаллические подшипники имеют стальное основание, обеспечивающее жесткость и натяг в тяжелых условиях повышенной температуры и циклических нагрузок.

Второй слой материала состоит из антифрикционного сплава. Его толщина относительно велика: она составляет около 0,3 мм. Толщина антифрикционного слоя – важная характеристика биметаллических подшипников, способных прирабатываться и приспосабливаться к относительно большим геометрическим дефектам. Биметаллический подшипник также обладает хорошей абсорбционной способностью, поглощая как мелкие, так и крупные включения в масле.

Обычно рабочий слой делают из алюминия, содержащего 6–20% олова в качестве твердого смазочного материала: именно олово обеспечивает антифрикционные свойства. Кроме этого, сплав часто содержит 2–4% кремния в виде мелких включений, распределенных в алюминии.

Твердый кремний упрочняет сплав и обладает способностью полировать поверхность вала – поэтому его присутствие особенно важно при работе с валами из ковкого чугуна.

Сплав может быть дополнительно упрочнен небольшими добавками меди, никеля, марганца, ванадия и других элементов.

Триметаллические подшипники, помимо стального основания, имеют промежуточный слой из медного сплава, содержащего 20–25% свинца в качестве твердой смазки и 2–5% олова для упрочнения меди.

Третий слой представляет собой покрытие на основе свинца, которое также содержит около 10% олова, повышающего коррозионную стойкость сплава и несколько процентов меди для упрочнения. Толщина покрытия составляет всего 12–20 мкм.

Низкая толщина покрытия повышает его усталостную прочность, однако снижает антифрикционные свойства (прирабатываемость, абсорбционную способность, сопротивление схватыванию), особенно если мягкое покрытие было подверг­нуто износу.

Между промежуточным слоем и свинцовистым покрытием наносится очень тонкий (1–2 мкм) слой никеля, служащий барьером, предотвращающим диффузию олова из покрытия в промежуточный слой.

Измерение высоты выступа стыка подшипника

Инновационные материалы для подшипников скольжения постоянно разрабатываются производителями подшипников. Это новые материалы, способные работать в тяжело нагруженных двигателях (дизельные двигатели с непосредственным впрыском топлива, двигатели с турбонаддувом), а также в гибридных и старт-стоп двигателях, в том числе:

• высокопрочные алюминиевые биметаллические материалы;

• прочные металлические покрытия для триметаллических подшипников;

• полимерные композитные покрытия, содержащие частицы твердых смазочных мате­риалов;

• бессвинцовые экологически чистые безвредные материалы.

Свойства подшипниковых материалов

Свойства материалов подшипников, характеризующие прочность и мягкость, сочетаются в различных пропорциях у разных материалов.

Отличные мягкие антифрикционные свойства триметалла ограничены толщиной покрытия (12 мкм). Если геометрический дефект или чужеродные частицы превышают толщину покрытия, ее антифрикционные свойства резко падают.

Мягкие свойства биметалла несколько ниже, чем у триметалла, однако они не ограничены толщиной покрытия, поэтому биметаллические подшипники способны прирабатываться к относительно крупным несоосностям и другим геометрическим дефектам. С другой стороны, усталостная прочность (максимальная нагрузка) биметаллических подшипников ниже (40–50 МПа), чем у триметаллических материалов (60–70 МПа). Также биметаллические подшипники без кремния хуже работают с чугунным валом.

Геометрические характеристики подшипников скольжения

Масляный зазор – это основной геометрический параметр подшипников скольжения. Он равняется разнице между внутренним диаметром подшипника и диаметром вала (внут­ренний диаметр подшипника измеряется под углом 90° к линии, разделяющей верхний и нижний вкладыши).

Величина масляного зазора – очень важный показатель. Большой зазор приводит к увеличению потока масла, что снижает его нагрев в подшипнике, однако вызывает неоднородное распределение нагрузки (она концентрируется на меньшей площади поверхности и увеличивает вероятность разрушения вследствие усталости). Также большой зазор производит значительную вибрацию и шум. А слишком маленький зазор вызывает перегрев масла и резкое падение его вязкости.

Типичные величины масляного зазора С: для пассажирских автомобилей Cмин = 0,0005D, Cмакс = 0,001D, для гоночных автомобилей Cмин = 0,00075D, Cмакс = 0,0015D (где D – диаметр вала).

Эксцентриситет является мерой, определяющей некруглость подшипника. Действительно, внутренняя поверхность подшипника не является абсолютно круглой. Она имеет форму, напоминающую лежащий на боку лимон. Это достигается за счет переменной толщины стенки подшипника, имеющей максимальное значение (Т) в центральной части и постепенно уменьшающейся в направлении стыка.

Принято измерять минимальное значение толщины (Te) на определенной высоте h для того, чтобы исключить зону выборки в области стыка. Разница между максимальным и минимальным значениями толщины называется эксцентриситетом: Т – Те.

Эксцентриситет, образованный переменной толщиной стенки вкладыша, добавляется к эксцентриситету, вызванному смещением вала относительно центра подшипника. Наличие эксцентриситета позволяет стабилизировать гидродинамический режим смазки за счет создания масляного клина с большим углом схождения. Рекомендуемые величины эксцентриситета: для пассажирских автомобилей 5–20 мкм, для гоночных автомобилей 15–30 мкм.

Посадочный натяг необходим для обеспечения надежной посадки подшипника в гнезде. Прочно посаженный подшипник имеет равномерный контакт с поверхностью гнезда – это предотвращает смещение подшипника во время работы, обеспечивает максимальный отвод тепла из области трения и увеличивает жесткость гнезда. Поэтому наружный диаметр подшипника и его периметр всегда больше диаметра гнезда и его периметра.

Поскольку прямое измерение наружного периметра подшипника – трудная задача, обычно измеряется другой параметр: высота выступа стыка (выступание). Высота выступа стыка равна разнице между наружным периметром половины подшипника и периметром половины гнезда.

Проверяемый вкладыш устанавливают в измерительный блок и прижимают с определенным усилием F, величина которого пропорциональна площади сечения стенки подшипника. Оптимальная величина высоты выступа стыка зависит от диаметра подшипника, жесткости и теплового расширения гнезда и температуры. Типичные значения высоты выступа стыка для подшипников диаметром 40–65 мм: для пассажирских автомобилей 25–50 мкм, для гоночных автомобилей 50–100 мкм.

Несмотря на самые совершенные конструкцию, материалы и технологии, в эксплуатации ДВС встречаются случаи износов и повреждений подшипников. Чтобы найти и устранить их причины, знание конструкции подшипников необходимо, но недостаточно. Об этом – в следующей статье.

Дмитрий Копелиович

Источник: https://abs-magazine.ru/article/vkladishi-dlya-dvigatelya-detali-kriticheskie

Коленвал

Абсолютно все двигатели внутреннего сгорания автомобилей имеют в своей конструкции коленчатый вал. Это главный вал, который превращает движения поршней в крутящий момент для передачи на ходовую часть.

Принцип работы и неисправности коленвала Портер 2

Коленвал Портер 2 – сложная и очень точная деталь. Коленчатым он называется потому, что имеет своеобразные колени, которые с помощью инерции помогают преобразовать поступательные движения поршня через шатун во вращения. При установке данного элемента двигателя необходимо прочно закрепить его в нужных местах, так как малейший резонанс на высоких оборотах может нанести серьезный урон.

Поломку коленвала может вызвать несколько причин, основные из них:

  • Продолжительная работа двигателя на высоких оборотах;
  • Отсутствие или недостаток смазки;
  • Заклинивание поршня;
  • Износ и потеря целостности его деталей;
  • Неправильная установка.

Если некоторые заплавления или шероховатости еще можно убрать с помощью обыкновенной наждачки, то более серьезные дефекты лучше доверить мастеру или вообще заменить коленчатый вал новым. Ведь логично, что просто поменять наиболее нагружаемый элемент проще, чем подвергать риску весь автомобиль.
 

Коленвал Портер 2

Как и в любом другом ДВС, коленвал Porter 2 предназначен для одного: преобразовывать энергию, полученную от поршневой системы, во вращательную. Если он это делает плохо, то двигатель работает впустую или имеет низкий КПД.

И если мотор сердце Porter, то коленвал – сердце этого мотора. Лечение этого сердца чаще всего ограничивается шлифовкой и/или выпрямлением, а в более сложных случаях рекомендуется замена.

Причем бэушная деталь – точно плохое решение, экономия здесь мнимая, так как грозит новым ремонтом.

Устройство коленвала Портер 2

Материалом для изготовления коленвала служит высокопрочный стальной сплав, что неудивительно, если учесть, какие запредельные нагрузки должен выдерживать кривошипно- шатунный механизм. Конструкция вала очень сложная, выверенная до миллиметра и рассчитанная до грамма. Он состоит из своеобразных коленей, образованных шатунами и их противовесами. Это и стало причиной для названия узла, получаемого штамповкой.

Коленвал Porter 2 приводит все основные механизмы и узлы мотора, к нему крепятся шестерня для цепи ГРМ, посредством шкива и соответствующих ремней приводятся генератор и помпа водяного охлаждения. Располагается коленвал в картере на специальных опорах с подшипниками, а торцом задней стенки соединяется с маховиком.

Когда нужно коленвал на Портер 2 купить

Если не считать заводской брак при изготовлении (микротрещины, нарушение геометрии и пр.), то причин поломки этого ответственного узла может быть несколько, главные из которых:

  • перегрузка двигателя, в том числе длительная работа на повышенных оборотах;
  • масляное голодание;
  • неправильный монтаж при замене;
  • естественный износ;
  • заклинивание одного или нескольких поршней.

Согласно статистике, полностью коленвал на Porter 2 выходит из строя крайне редко. Приближение этого зачастую отчетливо слышно: из картера раздаются стуки, мотор теряет свои характеристики. Дальше следует дорогостоящий капремонт, и вам придется коленчатый вал на Портер 2 купить новый, так как восстановлению он поддается далеко не всегда.

Возможная неисправность Причина проблемы Что нужно сделать
Задиры шеек естественный износ, масляное голодание  отшлифовать, заменить
Нарушение геометрии местный перегрев   отшлифовать, выгнуть, заменить
Микротрещины  заводской брак, естественный износ только замена
Разрушение посадочных пазов и резьбы естественный износ замена
Несоосность естественный износ, местный перегрев  замена

На коленвал Портер 2 цена составляет несколько десятков тысяч рублей, что зависит от производителя (оригинал чуть ли не вдвое дороже аналогов) и поставщика. Несмотря на относительно доступную стоимость запчастей в нашей компании, мы все-таки рекомендуем придерживаться при эксплуатации грузовика несложных правил:

  • следить за качеством и своевременной заменой масла;
  • периодически очищать систему смазки автомобиля;
  • не перегружайте и не перегревайте двигатель, контролируйте состояние ответственных узлов.

Источник: https://angara77.com/subcat-5-26-3-Kolenval-porter2/

Коленчатый вал — что это такое

Коленчатый вал – это одна из самых важных деталей любого двигателя. Она строго индивидуальна для каждой модели автомобиля и в процессе работы притирается к конкретному двигателю.

1. Что такое коленчатый вал, его основные задачи?

Коленчатый вал (коленвал) – это главный элемент двигателя автомобиля, являющийся частью кривошипно-шатунного механизма, который преобразует энергию сгорающих в цилиндрах двигателя газов в механическую энергию.

задача коленчатого вала – преобразовать возвратно-поступательные движения поршней двигателя в крутящий момент, который через трансмиссию передаётся на колёса автомобиля.Одной из основных технических характеристик коленчатого вала, как и всего двигателя, является радиус кривошипа.

Это расстояние от осей коренных шеек (шейки, в которых вращается коленвал в цилиндровом блоке) к осям шатунных шеек (шейки, которые вращаются внутри большой головки шатуна).Удвоенный радиус кривошипа являет собой длину хода поршня, которая определяет объём цилиндров. Если изменить длину радиуса кривошипа при неизменном диаметре цилиндра, это приведёт к изменению объёма цилиндров.

Эту зависимость часто используют, чтобы менять технические характеристики всего двигателя в определённом направлении.

Подбирая соотношение длины хода поршня и диаметра цилиндра, двигатель можно сделать длиноходным (ход поршня превышает диаметр цилиндра) или короткоходным (диаметр цилиндра больше, чем ход поршня). Короткоходные двигатели дают возможность повысить мощность за счёт увеличения скорости вращения. А длиноходные двигатели более экономичны и обеспечивают высокий крутящий момент на низких оборотах.

При изменении параметров коленчатого вала происходит изменение всех параметров двигателя, поэтому нужно быть предельно осторожным, тюнингуя свой автомобиль, так как технические характеристики часто меняются не в лучшую сторону.

2. Материалы, из которых изготовлен коленчатый вал

Когда двигатель работает, на коленчатый вал действую сильные нагрузки. Его надёжность определяется конструкцией и материалом, из которого он изготовлен. Этот элемент двигателя, как правило, имеет цельную структуру. А потому материалы для него должны быть максимально прочными, потому что от прочности коленчатого вала будет зависеть работа всей системы.

В качестве материалов для изготовления коленвалов используют углеродистую и легированную сталь либо чугун высокой прочности. Коленвал можно изготовить методом литья, методом ковки из стали или методом точения. Заготовки получают способом горячей штамповки или способом литья.

Очень важно, как расположены волокна материалов в заготовках. Чтобы не допустить их перерезания в дальнейшей обработке, применяются гибочные ручьи. Когда заготовка готова, её дополнительно обрабатывают под высокой температурой и очищают от окалины (дробомётной машиной или методом травления).

Материал и способ производства коленвала подбирается в зависимости от типа и класса автомобиля.

1. В серийных моделях коленвал производят из чугуна методом литья. Это даёт возможность уменьшить себестоимость производства и уложиться в указанные расчёты.

2. Более дорогие спортивные модели оснащают кованным стальным коленвалом. Подобные детали имеют множество преимуществ над литыми по габаритам, весу и прочности, а потому всё чаще применяются в автомобилестроении.

3. Для самых дорогих двигателей коленвал вытачивают из цельного стального куска. При этом значительная часть материала попросту становится отходами.

3. Конструкция коленчатого вала

Конструкция коленчатого вала определяются количеством цилиндров, их конфигурацией и порядком работы, от чего зависит расположение и количество коренных и шатунных шеек. Например, в двигателях V6 присутствует небольшое угловое смещение шатунных шеек по длине вала.

В американской версии двигателя V8 коленвал напоминает крест, а в европейской версии V8 для спортивных автомобилей коленвал плоский. Несмотря на всё это, конструкция разных коленчатых валов очень похожа.

Конструктивно коленчатый вал состоит из таких основных элементов:

1. Коренные шейки – опорная шейка, которая находится в коренном подшипнике (располагается в картере двигателя).

2. Шатунные шейки – опорные шейки, которые связывают коленвал с шатунами (в них проходят масленые каналы для смазки) и служат опорой для шатунов.

3. Щёки вала – элемент, который связывает между собой коренные и шатунные шейки.

4. Носок (выходная передняя часть вала) – часть, на которую крепится зубчатое колесо либо шкив отбора мощности, соединяющиеся с газораспределительным механизмом, распределительным валом, гасителем крутильных колебаний, вспомогательными узлами и элементами.

5. Хвостик (выходная задняя часть вала) – часть, которая соединяется с маховиком или шестернёй отбора мощности.

6. Противовесы – элемент коленвала (по сути, продолжение щеки в противоположную сторону от шатунных шеек), который отвечает за разгрузку коренных шеек от сил инерции нижних частей шатунов и неуравновешенных масс кривошипа и обусловливают плавную работу двигателя.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как поменять ремень грм на гранте 8 кл

7. Подшипники скольжения – обеспечивают вращение коленчатого вала на опорах. Подшипники являют собой тонкостенные вкладыши, изготовлены из стальной ленты с антифрикционным слоем. Вкладыши фиксируются в опоре выступом, который не позволяет им перекручиваться или за счёт тугой посадки. Наличие смазки обеспечивает простое вращение в подшипниках на протяжении долгого времени.

8. Упорный подшипник скольжение – элемент, который не допускает осевых перемещений коленчатого вала. Он устанавливается на крайнюю коренную шейку или на среднюю коренную шейку.Количество коренных шеек, обычно, превышает количество шатунных на единицу (такой коленвал называют полноопорным) и они имеют больший диаметр.

Коленом называют шатунную шейку, которая располагается между двумя щеками. Положение колен определяется особенностями работы двигателя, положением его цилиндров и должно обеспечивать его уравновешенность, минимальные колебания и минимальные крутильные моменты.

Место перехода шейки к щеке – это самое нагруженное место в конструкции коленвала. Для того, чтобы снизить напряжение на это место, переход делают с галтелью (радиусом закругления).

Галтели увеличивают длину вала и для снижения этого значения их углубляют в шейку или щеку.Все коренные и шатунные шейки интегрированы в смазочную систему двигателя. Эти элементы смазываются под давлением.

Подвод масла организован к каждой из коренных шеек от общей магистрали в индивидуальном порядке. А к шатунным шейкам масло попадает по каналам в щеках.

4. Обслуживание коленчатого вала

Коленчатый вал, как и любая деталь автомобиля требует периодического обслуживания. Для этого нужно уметь его снимать и устанавливать обратно.

Снятие коленчатого вала производится в такой последовательности:

1. Демонтируется двигатель из автомобиля, а потом из него снимаются все элементы.

2. Двигатель переворачивается коленвалом к верху. Крышки коренных подшипников отличаются, поэтому необходимо запомнить их положение.

3. Снимаются крышки коренных подшипников.

4. Поднимается коленвал, а заднее уплотнительное кольцо снимается.

5. Снимаются коренные вкладыши с крышек коренных подшипников и блока цилиндров.

После снятия производится проверка коленчатого вала.

Алгоритм проверки коленчатого вала:

1. Промыть бензином все составляющие и просушить деталь.

2. Тщательно осмотреть коленвал на наличие негативных следов от использования (трещины, сколы, сильный износ). Если же коленвал признан непригодным для дальнейшей эксплуатации, то придётся приобрести новый.

3. Прочистить, промыть и продуть сжатым воздухом все каналы для масла, предварительно открутив пробки.

4. Если на шатунных шейках обнаружены задиры или царапины, то их необходимо отшлифовать и отполировать. После этого опять следует продуть воздухом масляные каналы.

5. Осмотреть вкладыши коренных подшипников. Если на них есть дефекты, то их необходимо заменить на новые.

6. Осмотреть маховик и при обнаружении на нём дефектов, маховик стоит заменить.

7. Осмотреть подшипник носка и, если на нём есть негативные следы эксплуатации, то его нужно выпрессовать и запрессовать новый.

8. Осмотреть сальник, который находится в крышке распределительных звёздочек и при необходимости заменить эту деталь. При большом пробеге автомобиля сальник меняют в обязательном порядке.

9. Сменить и обжать набивку заднего уплотнения коленвала.

10. Проверить резиновые уплотнители, которые расположены в держателе набивки. Если они непригодны для дальнейшего использования, то их нужно заменить.

После проверки коленчатый вал необходимо установить обратно. Установка коленчатого вала производится в обратной последовательности к его снятию. Перед установкой нужно обязательно смазать все шейки и другие элементы коленвала моторным маслом. После установки следует проверить, что коленчатый вал вращается легко и плавно. В противном случае придётся его опять снять и установить заново, добиваясь плавности хода.

Источник: https://auto.today/bok/1893-kolenchatyy-val.html

Коленчатый вал двигателя

Коленчатый вал двигателя воспринимает действия расширяющихся газов при рабочем ходе поршней, передаваемые шатунами, и преобразуем их в крутяший момент. Кроме того, коленчатый вал обеспечивает движение поршней во время вспомогательных тактов и пуска двигателя.

Материал изготовления коленчатых валов

Коленчатые валы двигателя изготовляются штамповкой из средне углеродистых легированных сталей и литьем из модифицированного магнием чугуна в зависимости от конструктивных и технологических  особенностей коленчатых валов.

Устройство коленчатого вала 

Коленчатый вал состоит из коренных и шатунных шеек, соединенных щеками, к которым крепятся противовесы (могут быть отлитыми как одно целое с налом) переднего конца коленчатого вала, на котором имеются посадочный поясок крепления газораспределительного зубчатого колеса и шкива.

На заднем конце коленчатого вала имеется маслоотражательный гребень, маслосгонная резьба и фланец (может отсутствовать) для крепления маховика. В торце имеется гладкое отверстие иод подшипник дли опоры ведущего вала коробки передач.

В коренных шейках для масляных каналов выполнены отверстия пол углом к пустотелым шатунным шейкам, гле масло дополнительно очищается под действием центробежных сил.

Форма коленчатого вала

Форма коленчатого вала определяется числом и расположением цилиндров, порядком работы и тактностъю двигателя. В большинстве случаев применяют полноопорные коленчатые валы, т.к. каждая шатунная шейка расположена между коренными.

Для повышения износостойкости поверхностный слой коренных и шатунных шеек подвергают закалке на глубину 3—4 мм с нагревом ТВЧ. После термической обработки шейки валов, проводят шлифование шеек и полируют. Для повышения жесткости и надежности коленчатых валов применяют перекрытие шеек.

Перед капитальным ремонтом двигателя проводят исследование дефектов коленчатого вала. После чего составляют технологическую последовательность ремонта по устранению дефектов коленчатого вала. 

Коленчатые валы двигателя:

а — двигателя автомобиля ЗИЛ-130; б — двигателя ЯМЗ — 236; в — КамАЗ-740; 1 — передний конец вала; 2 — грязеуловитель; 3 — шатунная шейка; 4 — противовесы; 5— масло отражатель; 6 — фланец для крепления маховика; 7 — коренная шейка; 8  — щека; 9 — гайка; 10 и 15 — съемные противовесы; 11 —  распрелелтельное зубчатое колесо;  12— установочный штифт; 13 — зубчатое колесо привода масляного насоса; 14 — винт: 16 — шпонка; А — величина перекрытия шеек.

Источник: https://www.autoezda.com/-dviglo/16-kolenval.html

Что такое коленвал в автомобиле и как он работает

Коленвал это деталь в моторе автомобиля, приводящаяся в движение поршневой группой. Он передает крутящий момент на маховик, который в свою очередь вращает шестерни трансмиссии. Далее вращение передается на полуоси ведущих колес.

Все автомобили, под капотом которых установлены двигатели внутреннего сгорания, оснащаются таким механизмом. Эта деталь создается специально под марку двигателя, а не под модель автомобиля. В процессе эксплуатации коленчатый вал притирается к особенностям строения ДВС, в котором он установлен. Поэтому при его замене мотористы всегда обращают внимание на выработку трущихся элементов и на то, почему она появилась.

Как выглядит коленвал, где он находится и какие бывают неисправности?

Строение коленвала

Коленчатый вал устанавливается в нижнюю часть двигателя непосредственно над масляным картером и состоит из:

  • коренной шейки – опорная часть детали, на которой устанавливается коренной подшипник картера мотора;
  • шатунной шейки – упоры для шатунов;
  • щек – соединяют  все шатунные шейки с коренными;
  • носка – выходная часть коленвала, на которой закреплен шкив привода газораспределительного механизма (ГРМ);
  • хвостовика – противоположная часть вала, к которой крепится маховик, приводящий в движение шестерни коробки передач, к нему же подсоединяется и стартер;
  • противовесов – служат для сохранения баланса во время возвратно-поступательных движений поршневой группы и снимают нагрузки центробежной силы.

Осью коленвала являются коренные шейки, а шатунные всегда поочередно смещены в противоположном направлении друг от друга. В этих элементах сделаны отверстия для подачи масла на подшипники.

Кривошип коленчатого вала это узел, состоящий из двух щек и одной шатунной шейки.

Раньше в автомобили устанавливали сборные модификации кривошипов. Сегодня все двигатели оснащены цельными коленвалами. Они изготавливаются из высокопрочной стали путем ковки, а затем обработки на токарных станках. Менее дорогие варианты изготавливаются из чугуна при помощи литья.

Вот пример создания стального коленвала:

3 Вытачивание коленвала Полная автоматизация процесса

Как работает коленчатый вал в двигателе автомобиля

Для чего нужен коленвал? Без него невозможно движение машины. Работает деталь по принципу вращения педалей велосипеда. Только в автомобильных моторах используется больше шатунов.

Коленвал работает следующим образом. В цилиндре мотора воспламеняется воздушно-топливная смесь. Образовавшаяся энергия выталкивает поршень. При этом приводится в движение шатун, подсоединенный к кривошипу коленчатого вала. Эта деталь совершает постоянное вращательное движение вокруг оси коленвала.

В этот момент другая деталь, расположенная на противоположной части оси, движется в обратном направлении и опускает следующий поршень в цилиндр. Цикличные движения этих элементов приводит к ровному вращению коленвала.

Так возвратно-поступательное движение преобразуется во вращательное. Крутящий момент передается на шкив привода ГРМ. От вращения коленвала зависит работа всех механизмов двигателя – водяной помпы, масляного насоса, генератора и другого навесного оборудования.

В зависимости от модификации двигателя кривошипов может насчитываться от одного до 12 (по одному на цилиндр).

Подробно о принципе работы кривошипно-шатунного механизма и разновидности их модификаций смотрите в видео:

Смазка коленвала и шатунных шеек, принцип работы и особенности разных конструкций

Возможные проблемы коленвала и их решение

Хотя коленвал изготавливается из прочного металла, из-за постоянных нагрузок он может выйти из строя. Данная деталь испытывает механические нагрузки от поршневой группы (порой давление на один кривошип может достигать десяти тонн). Помимо этого во время работы мотора температура внутри него поднимается до нескольких сотен градусов.

Вот некоторые причины поломок составной части кривошипно-шатунного механизма.

Задиры шатунных шеек кривошипа

Износ шатунных шеек – распространенная неисправность, так как в этом узле образуется сила трения при большом давлении. В результате таких нагрузок на металле появляются выработки, которые затрудняют свободный ход подшипников. Из-за этого коленвал неравномерно нагревается и впоследствии может деформироваться.

Игнорирование данной проблемы чревато не только сильными вибрациями в моторе. Перегрев механизма приводит к его разрушению и по цепной реакции – всего двигателя.

Проблема устраняется путем шлифовки шатунных шеек. При этом их диаметр уменьшается. Чтобы размер этих элементов был одинаковым на всех кривошипах, данную процедуру следует выполнять исключительно на профессиональных токарных станках.

Так как после процедуры технические зазоры детали становятся больше, после обработки на них устанавливается специальный вкладыш, компенсирующий образовавшееся пространство.

Задиры появляются из-за низкого уровня масла в картере двигателя. Также на возникновение неисправности влияет качество смазки. Если не менять масло вовремя, оно загустевает, от чего масляный насос не способен создать нужное давление в системе. Своевременное ТО позволит кривошипно-шатунному механизму работать длительный срок.

Срез шпонки кривошипа

Шпонка кривошипного механизма позволяет передать крутящий момент с вала на приводной шкив. Эти два элемента оснащены пазами, в которые вставляется специальный клин. Из-за некачественного материала и большой нагрузки эту деталь в редких случаях может обрезать (например, при заклинивании двигателя).

Если пазы шкива и КШМ не разбиты, то достаточно просто заменить эту шпонку. В старых моторах такая процедура может не принести желаемого результата из-за люфта на соединении. Поэтому единственным выходом из ситуации будет замена этих деталей на новые.

Износ отверстий фланца

На хвостовике коленчатого вала закреплен фланец с несколькими отверстиями для подсоединения маховика. Со временем эти гнезда могут разбиваться. Такие неисправности относятся к категории усталостного износа.

В результате работы механизма под большими нагрузками в металлических деталях образуются микротрещины, из-за которых образуются одиночные или групповые углубления на соединениях.

Неисправность устраняется путем рассверливания отверстий под больший диаметр болтов. Эту манипуляцию следует выполнить как с фланцем, так и с маховиком.

Течь из-под сальника

На коренных шейках вала устанавливается два сальника (по одному с каждой стороны). Они предотвращают вытекание масла из-под коренных подшипников. Если смазка попадает на приводные ремни газораспределительного механизма, это значительно снижает их ресурс.

Течь сальников может появиться по следующим причинам.

  1. Вибрации коленчатого вала. В этом случае изнашивается внутренняя часть сальника, и она неплотно прилегает к шейке.
  2. Длительный простой на морозе. Если машина долго стоит на улице, сальник пересыхает и теряет свою эластичность. А из-за мороза он дубеет.
  3. Качество материала. Бюджетные детали всегда имеют низкий рабочий ресурс.
  4. Ошибка в установке. Большинство механиков производят монтаж при помощи молоточка, аккуратно набивая сальник на вал. Чтобы деталь функционировала дольше, производитель рекомендует использовать предназначенный для данной процедуры инструмент (оправка для подшипников и сальников).

Чаще всего сальники изнашиваются одновременно. Однако если возникла необходимость в замене только одного – следует поменять и второй.

Неисправность датчика коленвала

Этот электромагнитный датчик устанавливается на двигатель для синхронизации работы системы инжектора и зажигания. Если он неисправен, то мотор невозможно будет запустить.

Датчик коленвала определяет положение кривошипов в мертвой точке первого цилиндра. На основании этого параметра электронный блок управления автомобиля определяет момент впрыска топлива в каждый цилиндр и подачи искры. Пока от датчика не поступит импульс, искра не образуется.

В случае выхода из строя этого датчика проблема решается его заменой. Только подобрать следует ту модель, которая разработана для данного типа двигателей, иначе параметры положения коленчатого вала не будут соответствовать реальности, и ДВС будет неправильно функционировать.

Более подробно о функции ДПКВ и диагностики его неисправностей смотрите в видео:

Датчики коленвала и распредвала: принцип работы, неисправности и способы диагностики. Часть 11

Источник: https://avtotachki.com/chto-takoe-kolenval-v-avtomobile-i-kak-on-rabotaet/

Почему ломается коленвал на Максусе

Сегодняшнюю статью мы хотим посвятить одной из распространённых проблем с двигателем LDV Maxus, а именно, поломкой коленчатого вала. А также развенчать огромное количество различных домыслов и догадок по этому поводу.

На просторах интернета гуляет предположение, что поломка коленвала имеет причину в недоработке самого вала и конструкции блока цилиндров. Наверное ни для кого не секрет, что двигатель устанавливаемый на Максусе производится итальянской фирмой VM-motori и разработан он задолго до поставки его фирме LDV.

Изначально он устанавливался на машины фирмы CHRYSLER и JEEP ещё с 2001 года в 2 версиях 2,8 и 2,5CRD. И на этих машинах мотор очень хорошо себя зарекомендовал, к слову сказать они до сих пор вполне исправно работают, а на Максусе они просто таки «рассыпаются».

Поломку коленчатого вала, многие относят к тому что конструкция была несколько изменена. В имевшемся первоначальном варианте мотора, на коленвалу (почти по середине) имелась шестерня.

Ниже коленвала, к блоку, крепился некий механизм состоящий из корпуса и 2 балансирных валов тоже с шестернями.

На схеме №8 В итоге, шестерня на коленвалу входит в зацепление с шестернями балансирных валов и всё это вместе предназначено для более плавного вращения. Безусловно это очень оправданная конструкция. Для сглаживания рывков от воспламенения рабочей смеси служит маховик, который именно по этой причине изготавливается очень массивным и тяжёлым.

Но имея ещё и балансирные валы, коленчатый вал испытывает на 35% меньше разрушительных нагрузок. Но если на JEEP и Chrysler ставилась констукция с балансирными валами, то в дальнейшем итальянские конструкторы решили, что можно обойтись и без них. Видимо дороговизна ещё одного сверхточного механизма в двигателе сыграло свою роль. В итоге на Максусе балансирные валы уже не применяются.

Поломка коленвала Maxus — теория

Именно в этом многие и видят причину поломок коленвала, дескать без этих валов нагрузки таковы, что вал не выдерживает и лопается. Начнём с теории. Любому изучавшему теорию и практику работы ДВС (двигатель внутреннего сгорания) известно что для любого мотора существуют определённые «опасные» обороты работая на которых велика вероятность войти в дисбаланс, который разорвёт коленвал.

Это можно сравнить с человеком-если сунуть 2 пальца в розетку то скорее всего ничего, кроме неприятных ощущений, не получишь, но если с упорством идиота совать в неё пальцы до бесконечного долго, то рано или поздно можно умудриться попасть в ту частоту при которой частота сердца и тока совпадут и сердце остановится вызвав смерть. На практике же, в современном машиностроении этот риск сведён к такому минимуму, что можно его во внимание и не принимать.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как сбросить сервисный интервал Шкода

Не хочу никого обижать, ведь выводы которые делают люди во многом исходят из теории. Увидев разницу в конструкции двух, по сути, одинаковых моторов сразу напрашивается вывод, что причина поломки лежит просто таки на поверхности. Ещё раз повторю, что никого не хочу обидеть, но у меня есть возможность наблюдать эти поломки не в единичном варианте, а как на конвейере и могу сказать абсолютно точно, проблема не в отсутствии балансирных валов.

Поломка коленвала Maxus — практика ремонта

Нами прорабатывалась возможность замены на Максусе коленвала на вал от Chrysler Voyager и установки балансирных валов, но к сожалению коленвал не становится в блок Максуса, а заменить целиком мотор не получается так как на него не закрепишь коробку передач.

Хуже обстоит с недобросовестными сервисами, где вышеозначенную разницу в конструкциях моторов обозначают как главную причину и предлагают ремонт с какими-то мифическими изменениями, предлагают как-то проточить вал или снять с него какую-то фаску и якобы это решит все проблемы в дальнейшем.

Какой же все это бред. Вдумайтесь сами, моторы ходят по 700-800 тыс км и коленвал у них не лопается, почему он взял и порвался вдруг у кого-то? На страницах нашего сайта уже есть немало статей о дефекте масляной системы допущенной автопроизводителем в процессе производства двигателя.

Могу с полной ответственностью заявить, что проблема поломки коленвала лежит в той же плоскости. Давайте посмотрим на конструкцию мотора.

Коленвал вращается в 5 опорах из которых 4 опоры являются алюминиевые и в них стоят стальные вкладыши и первой опорой является сам блок двигателя с запрессованными в него вкладышами.

А теперь давайте представим, что случится если на опоры коленвала перестать подавать смазку? Коленвал заклинит, рано или поздно.

Сначала верхний слой вкладыша стирается, потом следующий слой медный превращается в стружку и потом уже стальная часть вкладыша буквально приваривается к валу, прекращая его вращение. Если прикипание вкладыша происходит в одной из алюминиевых опор, замок вкладыша просто раздирает опору, постепенно гася крутящий момент до полной остановки двигателя.

Как видите, под стёртыми вкладышами, на алюминиевых опорах в местах замков вкладышей продраны глубокие борозды. Вот эти борозды не позволят коленвалу разорваться потому что алюминий продрать гораздо легче, чем порвать вал. А если это происходит в передней опоре, где вкладыш стоит в чугунном блоке? Какова сила крутящего момента?

Какую нагрузку испытывает коленвал если его мгновенно остановить в передней опоре, да ещё и на ходу, когда инерция двигающейся машины через МКПП трансформируется в ещё больший крутящий момент воздействующий на коленвал? Ниже представлен один из разорванных валов. Давайте его внимательно осмотрим.

Как видно все шейки вала которые вращались в алюминиевых опорах остались целые и только передняя шейка имеет следы перегрева и проворачивания вкладыша.

А вот ещё несколько валов, которые остались целые, но уже не подлежат дальнейшему использованию по своему назначению, по причине того что они уже клинили в двигателе.

У этих валов средние опоры задранные, но передние остались целые. Кстати, крайний слева, как можно увидеть, имеет задранными почти все шейки, но при этом его не разорвало, почему?

Да всё по той же причине, коленвал раздирало равномерно во всех опорах и он постепенно заклинил. Но справедливости ради стоит отметить, что вышеописанное является не единственной причиной поломки коленвала. После того, как клинит двигатель, хозяин машины обычно имеет разодранные средние опоры коленвала и уже негодный коленвал. Но если опоры надо менять в любом случае то с валом есть «призрачная надежда» обойтись меньшими затратами и не покупать новый коленвал.

Очень часто финансовый вопрос становится превыше логики и здравого смысла. На данный двигатель есть возможность приобрести вкладыши ремонтных размеров увеличенные на 0,25 мм. Остаётся лишь расточить коленвал и собрать мотор. Вот на это очень часто клюёт обыватель. Сразу скажу, это заведомо неправильный путь.

Как правило никто не удосуживается сделать магнито или рентгеноскопию вала, а зря. При проворачивании вала, раздирается не только внеший слой металла, но и происходят структурные изменения внутри вала, а именно внутренние трещины. Вот из-за попытки использовать такой коленвал в дальнейшем и происходит его поломка. В местах образования внутренних трещин, вал сломается обязательно.

Как правило после такого «ремонта» двигатель проходит от 100 до 800 км и часто так делают, чтобы лишь продать машину. Мы неоднократно сталкивались с ситуацией, когда машину купили в другом регионе и не успевали догнать её до дома, лопался коленвал. Из 64 коленвалов проверенных нами, на данный момент, ещё ни одного не было, который был бы пригоден для шлифовки под ремонтый размер и дальнейшее использование.

И как бы ни был велик соблазн, мы никогда не шлифовали валы под ремонтный размер.

Источник: http://www.kapot34.ru/news/polomka-kolenvala-maxus.html

Коленчатый вал: то, что делает двигатель двигателем

В двигателе нет «главных» и «неглавных» деталей — все части мотора одинаково важны, и выход из строя любой из них сразу сказывается на работоспособности силовой установки. Но есть одна деталь, которая делает двигатель двигателем — это коленчатый вал, преобразующий возвратно-поступательное движение поршней и шатунов во вращательное движение. О коленчатом вале, его устройстве и роли в двигателе читайте в этой статье.

Одна из самых серьезных проблем техники — преобразование возвратно-поступательного движения во вращательное, и наоборот. Человек решил эту проблему еще 2,5 тысячи лет назад, и созданное тогда решение практически в неизменном виде используется и по сей день. Это — кривошип.

В современных двигателях внутреннего сгорания также необходимо преобразование возвратно-поступательного движения поршней и шатунов во вращательное движение вала, маховика и, в конечном итоге — колес. С этой задачей справляется все тот же кривошип, а точнее — кривошипно-шатунный механизм, главной деталью которого является коленчатый вал.

Устройство коленчатого вала

Коленвал имеет довольно-таки простое устройство: он состоит из колен, содержащих коренные и шатунные шейки, разделенные щеками. Коренные шейки — это ось коленвала, поэтому они проходят точно по его центру. Шатунные шейки, как понятно из названия, служат для крепления и приема усилий от шатунов. Так как коленчатый вал — это кривошип, то шатунные шейки смещены относительно оси вала и удерживаются с помощью щек.

Количество шатунных шеек равно количеству цилиндров, однако в большинстве V-образных двигателей на одну шейку опираются сразу два цилиндра. С другой стороны, на современных V-образных двигателях можно встретить коленвалы, в которых на каждый шатун приходится одна шейка, но спаренные шейки при этом сдвинуты относительно друг друга на 18 градусов. Коренные шейки имеют больший диаметр, чем шатунные.

Щеки выполняют несколько функций. Они не только соединяют шейки в единую конструкцию, но также играют роль противовесов для уравновешивания шатунных шеек и шатунов. Отсутствие противовесов грозит возникновением значительных вибраций, что в высокооборотных двигателях может привести к разрушению двигателя.

Наибольшие нагрузки в коленвале приходятся на места соединения шеек и щек, поэтому для равномерно распределения нагрузок на эти участки они выполняются галтелью, то есть — переход от шейки к щеке выполнен с радиусом закругления.

В целом, положение шеек и щек в коленчатом валу должно обеспечивать наиболее эффективное преобразование возвратно-поступательного движения во вращательное, предотвращать возникновение вибрации и колебаний, уравновешивать двигатель и, наконец, надежно противостоять изгибающим нагрузкам.

Полноопорные и неполноопорные коленчатые валы

Коренные шейки коленвала служат не только осью, но также и опорой всего кривошипно-шатунного механизма. Нагрузки от коленчатого вала передаются двигателю через коренные шейки, которые опираются на коренные подшипники, заделанные в картер мотора.

Существует два вида коленчатых валов, отличающихся по типу опоры:

— Полноопорные. В таких валах коренных шеек больше, чем шатунных, при этом коренные шейки расположены по обеим сторонам шатунных шеек, чередуясь с ними (и коренных шеек на одну больше, чем шатунных);
— Неполноопорные. В таких коленчатых валах коренных шеек меньше, чем шатунных, при этом с обеих сторон щеки может быть две смещенных на определенный угол шатунных шейки.

Неполноопорные коленвалы имеют более простую конструкцию, однако они из-за меньшего количества точек опоры на картер двигателя должны быть более жесткими и прочными, а значит — и более тяжелыми. Поэтому сегодня большее распространение получили полноопорные коленчатые валы, которые при более сложном производстве получаются более легкими и надежными.

Подшипники

Коленчатый вал опирается на подшипники скольжения (также называемые вкладышами), заделанные в картер двигателя. Также подшипники скольжения предусмотрены для опоры шатунов на коленчатый вал. Эти подшипники выполнены из стальной ленты, покрытой специальным антифрикционным сплавом, снижающим силы трения между подшипником и валом.

Смазка коленвала и деталей КШМ

Особый вопрос — смазка частей коленчатого вала и всего кривошипно-шатунного механизма. Вопрос этот действительно очень важен, так как для опоры коренных шеек на картер и шатунов на шатунные шейки используются подшипники скольжения, которые могут нормально работать только при постоянном наличии смазки.

Для подачи масла к трущимся частям и деталям внутри коленвала во всех его шейках и щеках предусмотрены каналы. А чтобы обеспечить надежное поступление масла к подшипникам, его подача осуществляется под давлением.

Взаимодействие коленчатого вала с другими деталями

Как было сказано, коленвал принимает нагрузки от шатунов, преобразуя их в крутящий момент. Этот момент передается через хвостовик (заднюю выходную часть вала) маховику и далее — трансмиссии. Через другую часть вала — переднюю, или носок — крутящий момент передается на вал газораспределительного механизма и вспомогательные системы двигателя.

Также на носке часто монтируется гаситель крутильных колебаний — несложное устройство из двух дисков, соединенных через пружины, резиновую прокладку, силиконовую жидкость или иной упругий материал. Гаситель сводит к минимуму возникающие во время работы двигателя крутильные колебания вала, снижая риск его повреждения.

Производство коленчатых валов

Коленчатый вал во время работы испытывает большие нагрузки, поэтому данная деталь даже для мощных дизельных двигателей изготавливается цельной. Сборные коленвалы показали свою несостоятельность в высокооборотных двигателях, и в автомобильных моторах сейчас они практически не используются.

Для изготовления валов применяются сталь или чугун. Коленчатые валы из чугуна производятся методом отливки, валы из стали — ковкой или штамповкой. В дальнейшем оба вида коленвалов подвергаются разнообразной механической обработке для достижения необходимых параметров — чистоты поверхности шеек, балансировки и т.д.

Еще в этом разделе

Источник: http://www.autoopt.ru/articles/products/2724992/

МОТОЦИКЛЫ. ПРОДАЖА, РЕМОНТ

Коленчатый вал (коленвал)—  это деталь (или узел деталей в случае составного вала) сложной формы, имеющая одну или несколько шеек для крепления шатунов, от которых воспринимает усилия и преобразует их в крутящий момент. Составная часть кривошипно-шатунного механизма (КШМ).

Основные элементы коленчатого вала (коленвал)

Коренная шейка — опора вала, лежащая в коренном подшипнике, размещённом в картере двигателя.

Шатунная шейка или нижний палец шатуна в зависимости от разновидности коленвала — опора, при помощи которой вал связывается с шатунами

Щёки (цапфы коленвала) — связывают коренные и шатунные шейки.

Выходная часть коленвала — часть вала на которой крепится зубчатое колесо или шкив отбора мощности для привода газораспределительного механизма (ГРМ) и различных вспомогательных узлов, систем и агрегатов.

Противовесы — обеспечивают разгрузку коренных подшипников от центробежных сил инерции первого порядка неуравновешенных масс кривошипа и нижней части шатуна.

Разновидности- коленчатых валов (коленвалов)

Коленчатые валы  (коленвалы) бывают разборные и не разборные,

Разборные Коленчатые валы (коленвалы) –

________________________________________________________________________________

Используются на мототехнике, мотоциклах, квадроциклах, скутерах, снегоходах, бензопилах, газонокосилках, и т.д.

  в основном собраны при помощи пресса и специальных приспособлений,  собираются (спрессовываются) и разбираются (распрессовываются) разборные Коленчатые валы  (коленвалы) на холодную посадку пальца  без дополнительного нагрева посадочных отверстий нижнего пальца шатуна, так как отверстие щеки разборного Коленчатого вала (коленвала) термически обработано до определенной твердости и не деформируется при разборке и сборке Коленчатого вала (коленвала).
Есть и исключения, которые собираются и разбираются в разогретую посадку нижнего пальца шатуна и нуждаются в предварительном нагреве, разбираются так же при помощи пресса после нагрева посадочных отверстий нижнего пальца шатуна.

Не разборные Коленчатые валы  (коленвалы) —


Используются на автомобилях, прессах, помпах, компрессорах, и т.д. Не разборные Коленчатые валы  (коленвалы) не разбираются, данные Коленчатые валы  (коленвалы)  после возникновения трещин или значительной поломки не восстанавливаются.

Однако обычной практикой считается балансировка, рихтовка, ремонт,  после деформации (изгиба колевала) или механических повреждении.Не разборные Коленчатые валы  (коленвалы) рихтуют или наплавляют механически деформированные поверхности при помощи сварки или специального оборудования.

Так же существуют способы восстановления механически деформированной поверхности шеек Коленчатого вала  (коленвала) (восстановление задранных шеек коленвала)

Материал и способы изготовления Коленчатых валов  (коленвалов)

Коленчатые валы (коленвалы) изготовляют из углеродистых, хромомарганцевых, хромоникельмолибденовых, и других сталей, а также из специальных высокопрочных чугунов. Наибольшее применение находят, стали марок 45, 45Х, 45Г2, 50Г, а для тяжело нагруженных коленчатых валов (коленвалов) дизелей – 40ХНМА, 18ХНВА и др.

Заготовки стальных коленчатых валов (коленвалов) средних размеров в крупносерийном и массовом производстве изготовляют ковкой в закрытых штампах на молотах или прессах при этом процесс получения заготовки проходит несколько операций.

В связи с высокими требованиями механической прочности Коленчатого вала  (коленвала) большое значение имеет расположение волокон материала при получении заготовки во избежание их перерезания при последующей механической обработке. Для этого применяют штампы со специальными гибочными ручьями. После штамповки перед механической обработкой, заготовки валов подвергают термической обработке – нормализация – и затем очистке от окалины травлением или обработкой на дробеструйной машине.

Литые заготовки коленчатых валов изготовляют обычно из высокопрочного чугуна, модифицированного магнием. Полученные методом прецизионного литья (в оболочковых формах) валы по сравнению со “штампованными” имеют ряд преимуществ, в том числе высокий коэффициент использования металла. В литых заготовках можно получить ряд внутренних полостей при отливке.

Припуск на обработку шеек чугунных валов составляет не более 2,5 мм на сторону при отклонениях по 5-7-му классам точности. Меньшее колебание припуска и меньшая начальная неуравновешенность благоприятно сказываются на эксплуатации инструмента и “оборудования” особенно в автоматизированном производстве.

Правку валов производят после нормализации в горячем состоянии в штампе на прессе после выемки заготовки из печи без дополнительного подогрева.

Механическая обработка коленчатых валов


Сложность конструктивной формы коленчатого вала, его недостаточная жесткость, высокие требования к точности обрабатываемых поверхностей вызывают особые требования к выбору методов базирования, закрепления и обработки вала, а также последовательности, сочетания операций и выбору оборудования. Основными базами коленчатого вала являются опорные поверхности коренных шеек.

Однако далеко не на всех операциях обработки можно использовать их в качестве технологических. Поэтому в некоторых случаях технологическими базами выбирают поверхности центровочных отверстий.

В связи со сравнительно небольшой жесткостью вала на ряде операций при обработке его в центрах в качестве дополнительных технологических баз используют наружные поверхности предварительно обработанных шеек.

Шатун (деталь)

Шатун — это деталь Коленчатого вала  (коленвала), соединяющая поршень (посредством поршневого пальца) и шатунную шейку Коленчатого вала  (коленвала). Служит для передачи возвратно-поступательных движений поршня к коленчатому валу для преобразования во вращательное движение. Для меньшего износа шатунных шеек коленчатого вала между ними и шатунами помещают  подшипники скольжения (вкладыши) или игольчатые подшипники.

Таким образом, в большинстве  случаев Коленчатые валы (коленвалы) ремонтируются и восстанавливаются и мы в свою очередь предлагаем Вам услуги по ремонту и восстановлению Коленчатых валов  (коленвалов) для различной техники: автомобилей, мотоциклов, квадроциклов, ATV, снегоходов, мотороллеров, скутеров, лодочных моторов, газонокосилок, мотоблоков, бензопил.

Часть Материала взята из Википедии

_______________________________________________________________________________________

по предварительному звонку по тел. -985-412-02-39

Источник: http://mbmoto.net/category/kolenvaly-remont-i-pereborka-kolenchatyx-valov/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
АвтоРем
Нужно ли разбавлять концентрат антифриза

Закрыть