Коленчатый вал это: Коленчатый вал — что такое коленвал в автомобиле: устройство

Коленчатый вал — одна из важнейших деталей двигателя

Компания «Склад.Ру» готова предложить оригинальные коленчатые валы и другие запчасти на двигатели для погрузчиков из наличия и по приятным ценам!

Запчасти на двигатель можно подобрать самостоятельно, используя листовки с удобным поиском по моделям двигателей у нас на сайте. Запрос по номеру детали значительно ускоряет наш ответ, что позволяет вам приобрести необходимую деталь в короткие сроки!

А так же вы можете выписать зап часть (счёт) с доп скидкой 5% самостоятельно в интернет-магазине: http://shop.sklad.ru/

Оригинальные коленчатые валы можем предложить на следующие двигатели:

1. NISSAN h30 — оригинальный коленвал под каталожным номером 12200-50K00 (1220050K00)
   
2. NISSAN K15 — оригинальный коленвал под каталожным номером 91h30-00980 (91h3000980)
   
3. NISSAN K21, K25 — оригинальный коленвал под каталожным номером 12201-FU400 (12201FU400)
   
   

Почему так важно приобретать только оригинальные основные детали для двигателей?

Коленчатый вал — одна из основных деталей двигателя, ведь именно он преобразует поступательное движение поршня, во вращательное движение маховика, которое дальше передается на колёса погрузчика. Этот вал является самым ответственным элементом в двигателе, и его работа проходит под воздействием знакопеременных высоких нагрузок. Коленчатый вал передает крутящий момент дальше на трансмиссию, то есть работает на скручивание, при этом, на него, в то же время, воздействуют вибрации от самого двигателя, циклические нагрузки, ударные деформации от поршней через шатуны и высокие температуры. Поэтому очень важно, что бы коленчатый вал был изготовлен из качественного материала с полным соблюдением технического процесса производства.

Имеются несколько возможных причин выхода из строя коленвала:

• Моторное масло и всё что с этим связано, а именно недостаточный уровень моторного масла, его неудовлетворительное состояние а так же работа не прогретого двигателя на высоких оборотах.
• Постоянная интенсивная работа двигателя на критических нагрузках. Это происходит, когда погрузчик эксплуатируется под нагрузками выше, чем те на которые он рассчитан.
• Естественный износ детали.

Всё это приводит к тому, что коленвалу не хватает смазки, он начинает перегреваться, появляются задиры. Внешне это проявляется в виде повышенной вибрации двигателя, посторонних шумов, таких как громкий стук или же грохот. И если вовремя не обратить на данные признаки внимания, то температура вала продолжает расти, происходит сначала увеличение зазоров подшипников шатунов, а потом и вовсе их разрушение. И это не самое страшное. Вкладыши коленвала от большой температуры и отсутствия масла прилипают к самому валу и проворачиваются в постели блока цилиндров. А сам вал начинает испытывать чрезвычайные нагрузки на которые он не рассчитан, деформируется. Появляется очень сильное биение, которое разрушает все подшипники и шатуны. Образуются сколы, трещины и вал попросту обламывается, при этом хорошо, если вал не успел нанести серьёзный урон блоку.

Поэтому очень важно вовремя предотвратить непоправимые последствия, так как хоть коленчатый вал и довольно дорогая деталь, но ремонтировать полностью двигатель выйдет еще дороже, а, может быть, двигатель даже не будет подлежать ремонту!

А, так как коленчатый вал это самая ответственная деталь двигателя, то перед приобретением нового нужно понимать, что малейшее отклонение от формы, размеров и веса детали, что просчитана в двигателе, приведёт к дисбалансу вала, его быстрому износу и опять поломке двигателя. А учитывая, что и сама деталь стоит дорого, и разбирать снова двигатель долго, то к выбору производителя коленчатого вала надо относиться серьёзно.

В компании «Склад.Ру» все коленчатые валы и другие запчасти поставляются напрямую заводом и с ними можно быть уверенным, что двигатель ещё прослужит долго, а не выйдет снова из строя спустя месяц.

Коленчатый вал — что это? Особенности и свойства

Коленчатый вал, или же коленвал, является в двигателе одним из наиболее ответственных и самых дорогостоящих конструктивных деталей. Он «конвертирует» возвратно-поступательное действие поршней на выходе в крутящий момент. Коленвалом воспринимаются так называемые переменные нагрузки от сил давления периодического характера, полученных от сгоревших в цилиндрах газов, плюс силы инерции масс движущихся и вращающихся толка.

Коленвал двигателя, практически во всех случаях, является цельным, единым конструктивным элементом, и в силу этого его правильнее будет называть деталью.

Это один из древнейших ДВС, который появился впервые вместе с ним, и до сих пор служит во всех типах двигателей верой и правдой (кроме роторно-поршневых и других эксклюзивных видов). Вал получают из стали методом ковки или чугуна способом литья. На (турбо)дизельных и турбированных бензиновых двигателях применяются более прочные коленчатые валы из специальной стали.

Конструкция коленчатого вала

Конструкция коленвала включает в себе две так называемые шейки – коренные и шатунные. Их количество зависит от чисел цилиндров, которые соединены щёками между собой. Коренные шейки в отличие от шатунных шеек обладают большим диаметром. Как правило, коренных шеек на одну штуку больше. Вал с данным типом компоновки называется полноопорным. Противовес представляет собой продолжение щеки в направлении противоположном от шатунной шейки. В функции противовесов входит уравновешивать вес и вибрации шатунов и поршней, и своей работой они гарантируют тихую и плавную работу мотора.

Шатунная шейка, или ещё как называется — колено, располагается между двумя щеками. Расположение колена прямо зависит от количества, типа, то есть от расположения и порядка работы цилиндров в двигателе, и тактности последнего. Колена должно так располагаться, чтобы не только обеспечивать уравновешенную работу двигателя, но и равномерность воспламенения, и свести такие паразитные явления для работающих устройств, как изгибающие моменты, вибрации разного рода и крутильные колебания к минимуму. Современные двигатели отлично справляются с этим задачами.

Шатунная шейка выступает в роли опорной поверхностью для каждого конкретного шатуна. Коленвал V-образных моторов собирается с удлинёнными шатунными шейками — на них и базируется два шатуна для каждого из рядов цилиндров – правого и левого. На некоторых валах «V-образников» спаренные шатунные шейки относительно друг друга сдвинуты на угол 18° — это гарантирует равномерность воспламенения. Данная технология известна под названием Split-pin.

В конструкции коленчатого наиболее нагруженной частью вала является часть, то есть место перехода от коренной, шатунной шейки к щеке. Чтобы снизить концентрации напряжения на механизм, переход от шейки к щеке сделан с галтелью — радиусом закругления. В силу свих особенностей галтели в совокупности удлиняют коленвал, так что, чтобы уменьшить длины они выполняются с углублениями в щёку или шейку.

Плавное, сбалансированное и быстрое вращение коленвала в опорах, а в шатунных шейках шатунов обеспечивают подшипники скольжения. В роли подшипников выступают разъёмные вкладыши с тонкими стенами, которые изготавливаются из специальной стальной ленты с нанесенным слоем антифрикционной смазки. Вылетам и проворачиванию вокруг шейки вкладышей препятствует выступ, посредством которого они фиксируются в опоре. Чтобы предотвращать перемещения коленвала в осевом направлении, производители применяют упорный подшипник скольжения. Его устанавливают на средней коренной шейке, или крайней.

О схеме системы смазки

В систему смазки двигателя включены две шейки — коренные и шатунные. Их смазывание происходит под давлением. От общей магистрали обеспечивается «приватный», индивидуальный подвод масла к каждой по отдельности опоре коренной шейки. Далее по каналам масло в щеках доходит к шатунным шейкам.

С коленвала отбор мощности происходит с хвостовика — заднего конца, к которому фиксирован маховик. На носке- переднем конце коленвала, расположены посадочные места, на которых фиксируются звездочка — шестерня привода распредвала, шкив привода всех или многих вспомогательных устройств, также и в ряде механизмов – например, гасителя крутильных колебаний. Конструкция этого устройства состоит из двух дисков, соединяет их упругий материал. Материал бывает из резины, силиконовой жидкости, или пружина, которым за счёт внутреннего трения поглощаются вибрации вала.

Коленвал – это что? Устройство, назначение, принцип работы

Коленвал – это один из главных элементов двигателя. Он является частью кривошипно-шатунного механизма. Она имеет сложное устройство. Что собой представляет данный механизм? Давайте рассмотрим.

Устройство и назначение

Коленчатый вал воспринимает усилия от поршня и преобразует их в механическую энергию. На этот механизм воздействуют силы вращения. Работает он постоянно под высокой нагрузкой. Поэтому, чтобы деталь не вышла преждевременно из строя, коленчатые валы изготавливают из качественных, высокопрочных чугунных сплавов. Затем все детали закаляются током высокой частоты. Различают валы с двойным противовесом или вовсе без противовеса. Располагается колневал двигателя непосредственно в корпусе мотора. Что касается конструкции, то она в целом зависит от двигателя. Несмотря на некоторые различия, в конструкциях есть очень много общего. Коленвал — это комплекс из нескольких деталей. В качестве опоры для этой конструкции используются коренные шейки – чаще встречаются модели с четырьмя шейками, но также есть и трехопорные. В шестицилиндровых моторах установлены валы, где таких опор 7. Для того чтобы коленчатый вал был уравновешен, применяют противовесы. Если цилиндры имеют небольшой диаметр, тогда используют одинарные противовесы. За счет этих деталей обеспечивается максимально плавная работа силового агрегата.

Вспомогательные механизмы

Итак, зная, для чего предназначен коленвал двигателя и какие силы воздействуют на него во время работы, можно понять, почему сопряжения между щеками и шатунными шейками немного закруглены. Это позволяет предотвратить преждевременные разрушения. Между щек расположена шатунная рейка. Механики, которые обслуживают двигатели, называют ее «коленом». Она предназначена для того, чтобы обеспечивалось равномерное воспламенение, чтобы работа двигателя была максимально уравновешенной, чтобы на вал действовали минимальные крутильные и изгибающие силы. Коленвал это – деталь, работающая при высоких оборотах. Вращение шатунов и самого вала на опорах обеспечивается за счет подшипников скольжения. Установлены упорные элементы на крайней или средней коренной шейке. В задачи этого подшипника входит предотвращение осевых смещений и перемещение механизма. Если учесть, сколько деталей должны слаженно и четко работать в одном механизме, нетрудно сказать, что в процессе производства коленчатый вал тщательно балансируется. Но иногда удается обнаружить и разбалансируемые детали. В продажу такие изделия не поступают.

Работа коленчатого вала изнутри

Принцип работы в целом простой. Когда поршень максимально удален, щеки и шатун коленчатого вала выстраиваются в одну линию. В этот момент в камерах сгорания воспламеняется топливо и выделяются газы, которые двигают поршень к коленчатому валу. С поршнем движется и шатун, головка которого проворачивает коленчатый вал. Когда последний развернется, шейка шатуна движется вверх и с ней перемещается поршень.

Система смазки

Важную роль играет смазка. Коленвал – это деталь вращения, а значит, он будет испытывать трение. От общей смазочной магистрали к опорам шеек обеспечен подвод смазки. Затем по каналам в щеках масло попадется и к шейкам шатунов. Смазка значительно повышает износостойкость всех деталей вала.

Неисправности

В силу высоких нагрузок данный механизм выходит из строя. Среди типовых неисправностей можно выделить ускоренный износ шеек. Он связан с проблемами в блоке цилиндров. Также нередко случаются задиры на поверхностях шеек. Это случается из-за неудовлетворительной циркуляции или отсутствия смазки, либо в связи с нарушением температурных режимов. Царапины на поверхностях шеек можно видеть особенно часто. Необходимо различать просто царапины и трещины, которые образуются вследствие усталости металла. Нередко случаются биения и прогиб детали. Это особенно актуально для двигателей высокооборотистых автомобилей. Еще одна типовая неисправность – отклонение шеек от их заводского размера. Но это более естественный процесс, чем все остальные. Нужно учитывать, что размеры коленвала имеют допуск не более 0,02 миллиметров. Любое несоответствие устраняется проточкой на специализированном оборудовании.

Как выполнить замену?

Конечно, при некоторых видах неисправностей можно обойтись ремонтом – шлифовкой либо проточкой. Но иногда восстановить вал не получается. В таком случае можно заменить старый механизм на новый. Кстати, в двигателе это наиболее дорогая составляющая. Особенно в дизельных силовых агрегатах.Прежде чем будет выполнена замена коленвала, проверяются осевые люфты. Это упростит подбор осевых вкладышей. Необходимо найти метки на вкладыше и блоке цилиндров. Они указывают направление установки крышек коренных подшипников. Все детали, которые мешают демонтировать вал, необходимо также снять. В руководствах по ремонту процесс демонтажа описывается по-разному, так как есть 8-ми и 16-клапанные двигатели, с рядной или V-образной системой расположения цилиндров. Затем необходимо установить новый коленчатый вал на место старого – нужно строго соблюдать инструкции производителя автомобиля и не перепутать положение коленвала. Ввиду высокой ответственности все работы нужно производить в специализированном сервисе.

Итак, мы выяснили устройство, назначение и принцип работы коленчатого вала автомобиля.

Коленчатый вал и маховик

Рис. 1. Коленчатые валы: а — двигателя автомобиля ЗИЛ-130; б — дизеля ЯМЭ-236; в — дизеля автомобиля КамАЭ-5320; А величина перекрытия шеек; 1 — передний конец вала; 2 — грязеуловительная полость в шатунной шейке; 3 — шатунная шейка; 4 — противовесы; 5 и 15 — маслоотражатели; 6 — фланец для крепления маховика; 7 — коренная шейка; 8 — щека; 9 — гайка; 10 — передние съемные противовесы; 11 — распределительная шестерня; 12 — шестерня привода масляного насоса; 13 — винт; 14 — съемный противовес; 16 — установочные штифты; 17 — шпонка

Форма коленчатого вала зависит от числа и расположения цилиндров, порядка работы и тактности двигателя.

Коленчатый вал изготовляют горячей штамповкой из легированной стали (двигатели автомобилей ЗИЛ-130, MA3-5335, КамАЗ-5320 и др.) или отливают из высокопрочного чугуна (двигатели автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-53А, «Жигули» и др.) вместе с противовесами или без них. Шатунные шейки коленчатого вала располагают так, чтобы одноименные такты (например, такты расширения) в разных цилиндрах двигателя происходили через равные промежутки (по углу поворота), а силы инерции, возникающие в цилиндрах, взаимно уравновешивались. Если расположение колен коленчатого вала не обеспечивает взаимного уравновешивания сил инерции и создаваемых ими моментов, то на таких коленчатых валах устанавливают противовесы или оборудуют двигатели специальными уравновешивающими механизмами.

Для повышения износостойкости и долговечности шатунных и коренных шеек их закаливают токами высокой частоты (т. в. ч.), после чего шлифуют и полируют. Переход от шеек к щекам, называемый галтелью, делают плавным, чтобы избежать концентрации напряжений и возможных поломок коленчатого вала.

Для повышения жесткости и надежности коленчатых валов применяют перекрытие шеек, характеризуемое величиной А. Размеры шеек коленчатых валов следующие: у двигателя автомобиля ГАЗ-53А диаметр шатунной шейки равен 60 мм, а коренной 70 мм; у двигателя автомобиля КамАЗ-5320 диаметр шатунной шейки равен 80 мм, а коренной 95 мм.

Коленчатый вал дизеля ЯМЗ-2Э6 имеет три шатунные шейки, расположенные под углом 120°, и четыре коренные шейки. На коленчатом валу установлено семь противовесов, а восьмой отлит в виде прилива вместе с маховиком. Установка на коленчатом валу, кроме основных противовесов, двух выносных улучшает уравновешивание моментов сил инерции, возникающих при работе двигателя, так как чередование одноименных тактов при порядке работы 1—4—2—5—3—6 происходит неравномерно. Коленчатые валы дизелей ЯМЭ-236 и дизелей автомобилей КамАЗ не имеют фланцев для крепления маховиков. Коленчатые валы большинства двигателей имеют грязеуловительные полости в шатунных шейках для дополнительной центробежной очистки масла.

В качестве коренных подшипников для коленчатого вала применяют тонкостенные вкладыши, изготовленные И5 сталеалюминиевой ленты. У коренных вкладышей толщина стенки весьма мала (1,9—2,8 мм для карбюраторных двигателей и 3—6 мм для дизелей), поэтому после их установки на место форма внутреннего отверстия подшипника зависит только от точности расточки гнезда. На карбюраторных двигателях (автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-63А и ЗИЛ-130) не применяют коренные трехслойные вкладыши (стальная лента, медно-никелевый подслой и слой антифрикционного сплава) из-за низкого предела выносливости применявшегося антифрикционного слоя. Здесь используют только двухслойные вкладыши, хорошо работающие в двигателях с большой угловой скоростью коленчатого вала и значительными нагрузками.

Широкое использование высокооловянистых сталеалюминиевых вкладышей вызвано тем, что они обладают повышенной усталостной прочностью, хорошими противозадирными свойствами и коррозионной стойкостью, что повышает надежность двигателя. Вкладыши коренных подшипников дизеля автомобиля КамАЗ-5320 трехслойные, с рабочим слоем из свинцовистой бронзы. Вкладыши коренных подшипников дизеля ЯМЗ-236 и дизеля автомобиля КамАЗ-5320 невзаимозаменяемы, а двигателей автомобилей ГАЗ-24 «Волга» и ЗИЛ-130 соответственно взаимозаменяемы.

Вследствие работы сцепления и косозубых шестерен механизма газораспределения возникают силы, стремящиеся сдвинуть коленчатый вал вдоль оси. Поэтому один из коренных подшипников коленчатого вала делают упорным, воспринимающим осевые нагрузки и удерживающим вал от смещения. В двигателях автомобилей ГАЗ и ЗИЛ упорным является первый коренной подшипник.

Коленчатый вал удерживается от осевого смещения двумя стальными неподвижными шайбами, установленными с обеих сторон первого коренного подшипника. Переднюю шайбу удерживают от вращения штифты, один из которых запрессован в блок цилиндров, а другой в крышку коренного подшипника. Задняя шайба имеет прямоугольный выступ, входящий в паз крышки. Плоскостью, залитой баббитом, шайба обращена к шлифованному пояску щеки коленчатого вала, а шайба — к упорной стальной шайбе, установленной на шпонке между торцом передней коренной шейки коленчатого вала и распределительной шестерней.

Рис. 2. Уплотнение коленчатого вала; а « упорный подшипник и уплотнение переднего конца вала; б — уплотнение заднего конца вала; 1 — самоподжимной сальник; 2 — пылеотражатель; 3 — шкив привода водяного насоса, вентилятора и генератора; 4 — ступица; 5 — храповик; 6 — коленчатый вал; 7 — крышка распределительных шестерен; 8 и 15 — штифты; 9 — блок цилиндров; 10 — задняя неподвижная шайба; 11 — передняя неподвижная шайба; 12 — шпонка; 13 — вкладыш; 14 — крышка коренного подшипника; 16 — упорная вращающаяся шайба; 17 — распределительная шестерня; 18 — маслоотражатель; 19 — масло-отражательный гребень; 20 — болт крепления маховика; 21 — маслосгонная накатка; 22 — шарикоподшипник вала сцепления; 23 — фланец; 24 — сальник; 25 — держатель сальника; 26 — маховик

На переднем конце коленчатого вала кроме шестерни расположены маслоотражатель, ступица шкива привода водяного насоса, вентилятора и генератора. В торец коленчатого вала ввернут храповик, служащий для пуска двигателя при помощи пусковой рукоятки и удерживающий от смещения детали, установленные на конце вала. Передний конец коленчатого вала уплотнен самоподжимным резиновым сальником, расположенным в крышке распределительных шестерен, и маслоотражателем. Масло не может попасть на сальник, так как он защищен специальным корпусом с отогнутыми краями. На ступицу шкива напрессован пылеотражатель, защищающий сальник от пыли и песка.

Уплотнение заднего конца коленчатого вала состоит из сальника, маслосгонной накатки и маслоотражагельного гребня.

Сальник представляет собой асбестовый шнур, пропитанный антифрикционным составом и покрытый графитом. Сальник состоит из двух половин, помещенных в канавки блока цилиндров и в держатель сальника, привернутый к блоку. В задний торец коленчатого вала запрессован шарикоподшипник вала сцепления. Фланец, отштампованный как одно целое с коленчатым валом, служит для крепления маховика болтами, изготовленными из высококачественной стали. Передние и задние концы коленчатых валов дизелей и двигателей автомобилей «Жигули», «Москвич» тщательно уплотняют самоподжимными сальниками и маслоотражателями.

От осевого смещения коленчатые валы дизеля ЯМЗ-236 и дизеля автомобиля КамАЗ-5320 удерживаются двумя парами упорных полуколец, изготовленных из бронзы (дизель ЯМЗ-236) или из сталеалюминия (дизель автомобиля КамАЗ-5320) и установленных в выточках задней коренной опоры. Верхние полукольца укреплены к торцам блока цилиндров, а нижние имеют выступы для фиксации их в крышке заднего коренного подшипника.

Маховик. Для накопления энергии в течение рабочего хода, вращения коленчатого вала во время вспомогательных тактов, уменьшения неравномерности вращения вала, сглаживания момента перехода деталей кривошипно-шатунного механизма через мертвые точки, облегчения пуска двигателя и трогания автомобиля с места служит маховик. При пуске двигателя в цилиндрах происходят вспышки рабочей смеси и маховик обеспечивает вращение коленчатого вала от конца рабочего хода в одном цилиндре до его начала в следующем цилиндре в соответствии с порядком работы двигателя.

Маховик отливают из серого чугуна; на ободе маховика для увеличения момента инерции располагают основную массу металла. На обод маховика напрессовывают или надевают зубчатый венец, необходимый для вращения коленчатого вала при пуске двигателя стартером. Венец крепят болтами. Поверхность махощша, соприкасающуюся с ведомым диском сцепления, шлифуют и полируют.

На ободе или торце маховика имеются метки, позволяющие установить поршень первого цилиндра в в. м. т. Коленчатый вал в сборе с маховиком и сцеплением подвергают динамической и статической балансировке, чтобы неуравновешенные силы инерции не вызывали вибрации двигателя и сильного износа коренных подшипников. Обычно маховик крепят к фланцу коленчатого вала болтами, которые подвергают термической обработке и шлифованию. Корончатые гайки, навернутые на эти болты, тщательно шплинтуют. Одно из крепежных отверстий на маховике и во фланце смещено по окружности на несколько градусов (2° у двигателей автомобиля ЗИЛ-130), что обеспечивает точное соединение маховика и коленчатого вала, если их почему-либо разбирали.

У дизеля ЯМЗ-236 и дизеля автомобиля КамАЗ-5320 маховик крепят болтами, которые ввертывают непосредственно в коленчатый вал. В этом случае маховик точно фиксируют относительно шеек коленчатого вала двумя штифтами.

—

Коленчатый вал воспринимает усилия, передаваемые от поршней шатунами, и преобразует их в крутящий момент, который затем перелается на трансмиссию. Кроме того, коленчатый вал приводит в движение различные механизмы, агрегаты и приборы двигателя.

Коленчатый вал автотракторных двигателей состоит из коренных и шатунных шеек щек с противовесами, соединяющих коренные и шатунные шейки; передней части вала, называемой носком, на которой посредством шпонки крепится шестерня привода распределительного вала, маслоотражатель, шкив привода вентилятора со ступицей и храповик с шайбой; задней части вала, обычно имеющей форму фланца, на котором установлен маховик. На коленчатом валу предусмотрены сверления в шейках для подвода и очистки масла, шпоночные канавки на носке вала и расточка со стороны фланца для установки подшипника первичного вала коробки передач.

Шатунные шейки коленчатых валов обычно имеют устройства для центробежной очистки масла от механических примесей (грязеуловители), которые значительно улучшают очистку масла, поступающего к шатунным подшипникам. Грязеуловитель представляет собой камеру, высверленную или отлитую в шатунной шейке и закрываемую резьбовой пробкой. При вращении коленчатого вала тяжелые примеси грязи и металлические частицы, имеющиеся в масле, под действием центробежной силы отбрасываются в камеру грязеуловителя и очищенное масло подается в шатунный подшипник. Грязеуловители периодически очищают.

Противовесы разгружают коренные подшипники от действия центробежных сил и выполняются либо за одно целое со щеками вала, либо крепятся к ним болтами. Для снятия возможных напряжений переход от каждой шейки к щекам вала выполняют плавным в виде галтелей.

Рис. 3. Шатуны V-образных двигателей: а — сочлененный шатун; б — центральный шатун; в — крепление двух одинаковых шатунов на одной шейке

Коленчатый вал нуждается в фиксации от осевых перемещений, возникающих вследствие его температурных расширений и возможных осевых усилий от косозубых шестерен. Осевая фиксация осуществляется специальным устройством одного из коренных подшипников (чаще всего передним) через упорную стальную шайбу, установленную впереди подшипника, и два сталебаббитовых кольца, установленных по обеим сторонам подшипника (стальной стороной к подшипнику). Известны конструкции валов, в которых фиксирующими являются средняя или крайняя задняя шейки вала. Величина осевого зазора составляет 0,075—0,2 мм.

Число опор (коренных шеек) коленчатого вала различно в разных конструкциях. Вал называется полноопорным, если число коренных шеек на единицу больше числа шатунных.

Форма коленчатого вала зависит от числа и расположения цилиндров двигателя, принятой равномерности чередования вспышек и желаемой уравновешенности двигателя, числа коренных шеек.

Коренные подшипники имеют такое же устройство, как и шатунные, но отличаются размерами. Подшипник заднего конца вала всегда длиннее остальных. Корпус подшипника состоит из частей: верхней половины, выполненной в картере, и нижней — съемной крышки, которая крепится к картеру болтами и шплинтуется.

Рис. 4. Коленчатый вал автотракторного двигателя

Передний и задний концы коленчатого вала в месте их выхода из картера должны быть надежно уплотнены от вытекания смазки. Для этого применяются маслогонная резьба и специальные сальники.

Коленчатые валы изготовляются ковкой или штамповкой из сталей 45, 45Г2, 50, 18ХНВА, 40ХНМА и других или литьем из высокопрочного чугуна. Литые валы значительно дешевле кованых. Овальность и конусность шеек не должна превышать 0,015 мм. Валы в сборе с маховиком и сцеплением подвергаются динамической балансировке. Величина допускаемого дисбаланса устанавливается заводом-изготовителем.

Маховик служит для обеспечения равномерного вращения коленчатого вала, вывода деталей кривошипного механизма из мертвых точек, накопления во время такта расширения кинетической энергии, необходимой для вращения коленчатого вала в период между вспышками в отдельных цилиндрах, облегчения пуска двигателя и плавного трога-ния с места.

Маховик представляет собой массивный чугунный диск, тщательно сбалансированный, на обод которого напрессован зубчатый венец, при помощи которого производится запуск двигателя от стартера. На маховике также монтируется механизм сцепления.

У большинства двигателей на поверхности обода или на торцевой поверхности маховика нанесены метки, по которым можно определить мертвые точки, а также метки для установки зажигания или момента подачи топлива у дизельного двигателя. На поверхности маховика ряда тракторных двигателей выполняются радиальные отверстия, посредством которых проворачивают коленчатый вал вручную при регулировке двигателя.

Маховик центрируется по фланцу коленчатого вала и крепится к нему при помощи болтов. Для сохранения его первоначальной балансировки предусмотрены установочные штифты или несимметрично расположенные болты.

Размеры маховика зависят от числа цилиндров. Чем больше число цилиндров у двигателя, тем равномернее следует чередование тактов расширения и тем меньших размеров (меньшей массы) требуется маховик.

Картер маховика крепится к задней стенке блок-картера болтами и представляет собой фасонную отливку из серого чугуна или сплава алюминия. Правильная установка картера маховика обеспечивается установочными штифтами.

Коленчатый вал. Коленчатый вал воспринимает силу давления газов на поршень и силы инерции возвратно-поступательно движущихся и вращающихся масс кривошипно-шатунного механизма.

Силы, передающиеся поршнями на коленчатый вал, создают крутящий момент, который при помощи трансмиссии передается на колеса автомобиля.

Коленчатый вал изготовляют штамповкой из легированных сталей или отливают из высокопрочных магниевых чугунов (двигатели ЯМЗ, ЗМЗ, ВАЗ и др.).

Коленчатый вал (рис. 2.8) состоит из коренных и шатунных шеек, противовесов, заднего конца с отверстием для установки шарикоподшипника ведущего вала коробки передач и фланца для крепления маховика, переднего конца, на котором установлен храповик пусковой рукоятки и шестерня газораспределения, шкива привода вентилятора, жидкостного насоса и генератора.

Шатунные шейки со щеками образуют кривошипы. Для разгрузки коренных подшипников от центробежных сил служат противовесы, которые изготовляют за одно целое со щеками, имеющими каналы для подвода масла или прикрепляют к ним болтами.

Полноопорные валы двигателей (ЗИЛ-130, КамАЗ-740, ВАЗ-2108) отличаются большой жесткостью, что повышает работоспособность кри-вошипно-шатунного механизма. Число коренных шеек зависит от типа и числа цилиндров двигателя. Так, в четырехцилиндровом двигателе с рядным расположением цилиндров их может быть три или пять, в шестицилиндровых — четыре или семь, в V-образных восьмицилиндровых — пять.

В щеках коленчатого вала просверлены наклонные каналы для подвода масла от коренных подшипников к масляным полостям 25, выполненных в шатунных шейках в виде каналов большого диаметра, закрываемых резьбовыми заглушками. Эти полости являются грязеуловителями, в которых под действием центробежных сил при вращении коленчатого вала собираются продукты изнашивания, содержащиеся в масле.

Гнезда в блоке цилиндров под коренные подшипники и их крышки растачивают совместно, поэтому при сборке двигателя их необходимо устанавливать по меткам только на свои места. Тонкостенные вкладыши 6 коренных подшипников покрыты таким же антифрикционным сплавом, что и вкладыши шатунных подшипников, и отличаются от последних только размерами. Широкое использование триметаллических сталеалюминиевых и сталесвинцовых вкладышей связано с тем, что слой антифрикционного покрытия обладает хорошими противозадир-ными свойствами и повышенной прочностью. От продольного смещения и проворачивания вкладыши удерживаются выступами, входящими в соответствующие пазы в гнездах блока и их крышках.

Осевые нагрузки коленчатого вала в большинстве карбюраторных двигателей воспринимаются упорной шайбой и стальными упорными кольцами, залитыми с внутренней стороны антифрикционным сплавом СОС-6-6, содержащим свинец, олово и сурьму.

Осевые нагрузки коленчатого вала дизелей воспринимаются двумя парами упорных полуколец из бронзы или сталеалюминия, установленных в выточках задней коренной опоры.

Для предотвращения утечки масла из картера двигателя на переднем и заднем концах коленчатого вала легковых автомобилей семейства «Москвич» и ВАЗ устанавливают самоподжимные сальники и отражатели.

Рис. 5. Коленчатый вал и маховик: 1 — шкив; 2 — храповик; 3—маслоотражатель; 4— упорная шайба; 5—упорное кольцо; 6—вкладыш коренного подшипника; 7— шатунная шейка; 8— коренная шейка; 9— щека; 10— смазочный канал; 11 — шатун; 12— поршень; 13— сливные отверстия; 14— маслосбрасывающий гребень; 15— маслоотгон-ная канавка; 16 — зубчатый венец маховика; 17 — сальник; 18 — шарикоподшипник; 19 — фланец; 20 — болт: 21 — маховик; 22 — резиновая прокладка; 23 — деревянные уплотнители; 24 — крышка подшипника; 25— масляная полость; 26— заглушка; 27— выступ; 28— антифрикционный слой; 29— противовес; 30— шестерня газораспределения; 31— передний конец коленчатого вала

На двигателе ЗИЛ-130 передний конец коленчатого вала уплотнен резиново-каркасным сальником, расположенным в крышке распределительных шестерен, а между шестерней и шкивом коленчатого вала установлен маслоотражатель, отгоняющий масло внутрь картера. Уплотнение заднего конца коленчатого вала обеспечивается графито-асбестовым сальником, размещенным в кольцевой канавке гнезда подшипника и его крышке, в плоскости разъема которой дополнительно устанавливаются резиновые прокладки, а по бокам — деревянные уплотнители. Кроме того, на задней шейке коленчатого вала находятся спиральная. ..маслоотгон-ная канавка и маслосбрасывающий гребень, от которых масло отбрасывается через сливные (дренажные) отверстия в поддон картера.

Маховик. Маховик служит для обеспечения вывода поршней из мертвых точек, более равномерного вращения коленчатого вала многоцилиндрового двигателя при его работе на режиме холостого хода, облегчения пуска двигателя, снижения кратковременных перегрузок при трогании автомобиля с места и передачи крутящего момента агрегатам трансмиссии на всех режимах работы двигателя. Маховик изготовляют из чугуна и динамически балансируют в сборе с коленчатым валом. На фланце маховик центрируется в строго определенном положении с помощью штифтов или болтов, которыми он крепится к фланцу.

У дизелей ЯМЗ-236 и КамАЗ-740 маховик центрируется с помощью двух штифтов и крепится болтами не к фланцу, а непосредственно к коленчатому валу.

На обод маховика напрессован зубчатый венец, предназначенный для вращения коленчатого вала стартером при пуске двигателя. На торце или ободе маховика многих двигателей наносят метки, по которым определяют в.м.т. поршня первого цилиндра при установке зажигания (у карбюраторных двигателей) или момента начала подачи топлива (у дизелей).

—

Коленчатый вал воспринимает усилия, передаваемые каждым шатуном при такте рабочего хода, преобразует эти усилия в крутящий момент, который передается обычно через маховик к трансмиссии трактора или автомобиля. Коленчатый вал изготавливают из стали или из высокопрочного чугуна (3M3-53, СМД-18Н). Он состоит из шатунных Д и коренных (опорных) Г шеек, щек В, носка (передней части) и хвостовика (задней части). Коренные и шатунные шейки вместе со щеками образуют кривошипы.

У валов рядных двигателей шатунных шеек столько же, сколько шатунов, у V-образных — вдвое меньше, так как с каждой шейкой соединены два шатуна (по одному из каждого ряда цилиндров). Центробежные силы шатунных шеек уменьшают, выполняя их пустотелыми, а полости Б используют для центробежной очистки масла, поступающего к шатунному подшипнику. В шейках выполнены радиальные отверстия, в которые вставлены трубки для забора масла из центра полости. В шатунных шейках V-образных двигателей просверлено по два отверстия (каждое для своего шатуна).

Коренные, шатунные шейки вала подвергают поверхностной закалке токами высокой частоты (ТВЧ) на глубину 3…6 мм, а затем шлифуют и полируют. В шейках и щеках просверлены каналы А для подвода масла: из блока — к коренным шейкам, от них — к полостям Б (грязеуловителям) и далее через радиальные отверстия — к шатунным подшипникам. Грязеуловители очищают через резьбовые отверстия, вывинтив заглушку, которую фиксируют с помощью шплинта или кернением.

Переход от шеек к щекам плавный и называется галтелью. Галтели уменьшают напряжение металла в месте перехода.

Все части коленчатого вала уравновешены относительно его оси. Во время работы двигателя центробежные силы, возникающие при вращении кривошипов и нижних частей шатунов, нагружают коренные подшипники. Для уменьшения действия этих сил (при большой частоте они значительны) на валах многих двигателей сделаны противовесы, расположенные на щеках со стороны, противоположной шатунным шейкам.

Рис. 6. Коленчатые валы с сопряженными деталями: 1 — шкив; 2 — пробка; 3 — трубка; 4 — упорные полукольца; 5 — вкладыш коренного подшипника; 6 — маховик; 7 — маслоотражатель; 8 — установочный штифт; 9 — болт крепления маховика; 10 — зубчатый венец; 11 —противовесы; 12 — шестерня коленчатого вала; 13 — ведущая шестерня привода масляного насоса; 14 — болт для проворачивания вала; 15 — роликовый подшипник; 16 — масленка канала подвода масла к подшипнику; 17 —штифт фиксации полуколец; 18 — храповик; 19 — шестерня привода уравновешивающего механизма

На носке коленчатого вала обычно закреплены одна или две шестерни, маслоотражатель, шкив и храповик (в дизелях А-41, 3M3-53, ЗИЛ-130) или болт (Д-240) с шестигранной головкой для проворачивания коленчатого вала. В дизелях СМД-62, ЯМЗ-240Б и КамАЗ-740 шестерня привода распределительного механизма установлена на хвостовике коленчатого вала.

За задним коренным подшипником имеется гребень, а также маслосгонная резьба (3M3-53) или накатка (ЗИЛ-130). На хвостовике вала или его фланца установочными штифтами и болтами закреплен маховик. В торце хвостовика всех двигателей (кроме Д-240 и ЯМЗ-240Б) выполнено гнездо для подшипника ведущего вала трансмиссии.

Осевое перемещение коленчатого вала в блоке (или картере) ограничивается фиксированными полукольцами. Они расположены только в одной опоре: по бокам заднего (А-41, Д-240, СМД-60, КамАЗ-740), переднего (ЯМЗ-240Б, 3M3-53, ЗИЛ-130) или среднего (СМД-18Н, Д-144) коренного подшипника. Такое крепление не мешает валу удлиняться при тепловом расширении.

На концах коленчатого вала, в местах выхода из блока, установлены маслоотражатели, а в передних и задних корпусах — уплотнители.

Коренные подшипники коленчатого вала всех двигателей (кроме ЯМЗ-240Б) изготовлены так же, как и шатунные, в виде тонкостенных стальных вкладышей, изнутри покрытых антифрикционным сплавом. От вкладышей шатунных подшипников они отличаются главным образом только размерами. Вкладыши некоторых автомобильных двигателей выполнены из трех слоев: стального, медного с никелем и слоя антифрикционного сплава. В верхних вкладышах просверлено отверстие и проточены канавки для масла.

Крышки коренных подшипников растачивают вместе с блоком, поэтому менять их нельзя. К блоку (картеру) их крепят шпильками с гайками, которые фиксируют замковыми шайбами и накладками. Крышки обычно устанавливают между направляющими пазами блока, а в дизеле СМД-62 крепят дополнительно боковыми болтами.

Коренные подшипники коленчатого вала дизеля ЯМЗ-240Б роликовые. Для установки их на вал диаметр коренных шеек делают больше двух радиусов кривошипа.

Гаситель крутильных колебаний. Переменные силы давления газов и силы инерции приводят к периодическим изменениям (колебаниям) крутящего момента, вызывая в металле вала напряжения. Они стремятся то больше, то меньше скручивать вал. Эти колебания называются крутильными и особенно опасны для двигателей, У которых длинный коленчатый вал.

На двигателе ЯМЗ-240Б для уменьшения таких колебаний к торцу носка коленчатого вала прикреплен гаситель крутильных колебаний. Стальной корпус гаситель герметично закрыт крышкой. Внутри корпуса в бронзовой втулке может поворачиваться чугунный маховик. В выточке Б находится вязкая (силиконовая) жидкость. При вращении коленчатого вала эта жидкость под действием центробежных сил отбрасывается в малые зазоры А между корпусом и маховиком. Здесь энергия крутильных колебаний поглощается трением в тонком слое жидкости, нагревая трущиеся детали, и не передается в коленчатому валу.

Рис. 7. Коленчатый вал (а), его коренной подшипник (б) и гаситель крутильных колебаний вала (в) дизеля ЯМЗ-240Б: 1 — коренные шейки; 2 — шатунные шейки; 3 — роликовый подшипник; 4 — шатуны; 5 — наружное кольцо, подшипника; 6 — маховик гасителя; 7 — бронзовая втулка; 8 — крышка с пробками; 9 — корпус гасителя; 10 — носок вала

Маховик, вращаясь вместе с коленчатым валом, аккумулирует (накопляет) кинетическую энергию, которая расходуется для выведения кривошипно-шатунного механизма из мертвых точек, облегчает пуск двигателя, уменьшает неравномерность вращения коленчатого вала, помогает преодолевать повышенные нагрузки при тро-гании с места машинно-тракторного агрегата или автомобиля, облегчает преодоление кратковременных перегрузок.

Маховик отлит из чугуна, размеры его зависят от частоты вращения вала и числа цилиндров (чем больше эти параметры, тем маховики легче). На ободе закреплен стальной зубчатый венец для вращения вала пусковым устройством.

В маховиках некоторых двигателей имеются сверления для проворачивания ломиком коленчатого вала; каналы для подвода масла к подшипнику, расположенному в торце вала; метки, глухие отверстия или паз для определения в.м.т. поршня первого цилиндра или момента начала подачи топлива (в Д-240 и К.амАЗ-740). Маховик установлен на хвостовике коленчатого вала (А-41, Д-144, КамАЗ-740), на его фланце (СМД-2, СМД-18Н, ЗИЛ-130, 3M3-53) или ступице (ЯМЗ-240Б). Маховик относительно колен вала зафиксирован установочными штифтами и закреплен болтами. Во всех двигателях (кроме ЯМЗ-240Б) на задней плоскости маховика установлено сцепление — часть трансмиссии трактора или автомобиля.

Коленвал. Дефекты коленчатых валов.. Статьи компании «ООО «СибТехКом»»

Периодически к нам обращаются покупатели с самыми разными вопросами о коленчатых валах, но вопросы о ресурсе коленвалов, о причинах внезапных поломок, о межремонтном периоде являются наиболее важными. Часто встречается две ситуации:
Ситуация 1. Замена коленчатого вала производится через небольшие промежутки времени: 1-3 года.
Ситуация 2. Коленчатый вал лопается почти сразу после установки в двигатель.
Поскольку эти ситуации встречаются очень часто, то многие люди даже начинают думать, что так и должно быть или это «плохой двигатель». Опираясь на очень большой опыт ремонта двигателей, установки коленчатых валов, технического сопровождения клиентов можем точно сказать: любой двигатель советской конструкции имеет высокие запасы прочности, коленчатые валы в таких двигателях могут и должны ходить десятилетиями.
Тем не менее, сейчас мы наблюдаем, такую картину:
«Комбайн Енисей, двигатель Д-442. Только установили коленчатый вал, сразу оторвало носок»
«Трактор Т-150, двигатель ЯМЗ-236, шлифовка через каждые 2 года»
На основании нашего опыта мы подготовили это небольшое руководство, которое поможет вам грамотно решить проблему замены коленчатого вала, не сделав типичных ошибок.
Итак, у вас вышел из строя коленвал.
Коленчатый вал никогда не работает сам по себе – он воспринимает нагрузки и преобразует движение. Если имеется любой коленчатый вал, который не имеет отклонений от чертежа (размеры, соосность и т.д.), то его ресурс практически полностью зависит от сопрягаемых деталей. Отсюда есть практический вывод:
Коленчатый вал крайне редко выходит из строя без причины.
Что бы ни случилось с вашим коленчатым валом (лопнул, застучал, прилипли вкладыши, изнашивается очень быстро) в двигателе есть серьезная неисправность, которая привела к этой ситуации. Не удалив эту неисправность вы рискуете, что ситуация повторится с новым коленчатым валом. Исключения из этого правила бывают, но они очень (!) редки. Сами по себе могут ломаться коленчатые валы размеров Р4, Р5, Р6, которые накопили усталостные напряжения за долгий срок службы. Изредка встречаются заводские дефекты изготовления, например дефекты заготовки. Однако в этом случае брак сразу видно по характеру излома и такие дефекты действительно очень редки.

Итак, мы знаем, что коленчатый вал вышел из строя, в двигателе имеется неисправность и надо срочно что-то решать с этой ситуацией, так как техника стоит. Тут необходимо задать вопрос мотористу:
 «Что именно случилось?»
Ниже приводим наиболее распространенные поломки и практические рекомендации.
1. Коленвал «лопнул».
Коленчатые валы лопаются по следующим причинам: наличие дефектов сопрягаемых деталей, накопление напряжений в детали, заводские дефекты изготовления (или шлифовки), отсутствия балансировки двигателя. Разберем подробнее.
1. Дефекты сопрягаемых деталей.
На долю дефектов сопрягаемых деталей приходится 90-95% лопнувших коленчатых валов. Если коленвал лопнул, в первую очередь следует проверить сопрягаемые детали: блок, шатуны.
Дефекты блока встречаются чаще всего и, как правило, являются причиной излома коренной шейки коленвала. Если, например, блок имел отклонения по постелям коленчатого вала, то коленвал был установлен не по своей оси, работал в неприемлемых для себя условиях и в итоге лопнул. Однако, даже если вы уверены в своем блоке или он был новый,  то после того, как в нем сломался вал, блок все равно необходимо отвезти на дефектацию. В процессе излома коленчатый вал бьет шейками по постелям блока. Блок в большинстве двигателей изготовлен из чугуна (реже алюминия), эти материалы достаточно податливы к ударным нагрузкам. Воспринимая удар коленчатого вала, постели блока смещаются, нарушается ось установки коленчатого вала. Если установить новый коленчатый вал в такой блок, то он, скорее всего, лопнет уж из-за дефекта блока, так как будет установлен, опять таки, не по оси.
Дефекты шатунов также нередки. Наиболее часто они сказываются на шатунных шейках. Соответственно, если коленвал лопнул по шатунной шейке, то необходимо дефектовать уже не только блок, но и шатуны. Шатуны могут быть перегреты, перекручены, может образоваться эллипс, иногда шатуны банально не подобраны по одной массе. Если шатуны перегрелись, то они однозначно подлежат выкидыванию, так как в этом случае меняется структура материала и шатуны теряют прочность. Другие дефекты шатунов также, как правило, не исправляются, детали заменяются на новые. Связано это с тем, что многие дефекты шатунов естественным образом образуются в процессе эксплуатации от испытываемых шатуном нагрузок, так как шатун – одна из активно работающих деталей.
В случае излома коленчатого вала дефектовка блока и шатунов обязательна.
Дефекты вкладышей встречаются нечасто, но в последнее время есть и такие случаи. Связаны они в основном с использованием некачественных вкладышей. Так, с оригинальными вкладышами  дефекты фактически не встречаются, в то время как при использовании разных подделок жалобы на вкладыши часты. Проблема со вкладышами возможна и тогда, когда с целью экономии на турбированный двигатель устанавливают вкладыши схожего не турбированного двигателя (например, на Д-245 устанавливают вкладыши для Д-240).
2. Накопление напряжений.
Встречается далеко не так часто, как дефекты сопрягаемых деталей. Такой усталостный излом имеет характерную картину: гладкое начало излома и контрастно рваное продолжение. Встречается усталостный излом у коленчатых валов размеров Р4-Р6. Как правило эти детали исправно работали в течение 15-20 лет и у моториста никогда не было к ним претензий. Накопление напряжений – естественный процесс. Обычно усталостный излом происходит возле мест-накопителей напряжений: это масляные каналы, галтельные переходы.
 Даже если коленчатый вал лопнул из-за усталостных напряжений дефектовка блока и сопрягаемых деталей обязательна.
3. Двигатель не отбалансирован.
Выход коленчатого вала из строя в виду избыточных вибраций и несбалансированности двигателя наиболее часто встречается в двигателях комбайновой техники (Д-442 (комбайн Нива-Эффект), СМД-31 (Дон-1500), ЯМЗ-238АК (Дон-1200), Д-260 (Полесье)). Также эта проблема характерна и для автомобильных V-образных 6-цилиндровых двигателей (ЯМЗ-236, ЯМЗ-236НЕ). Наиболее часто происходит излом 1-й коренной шейки или излом носка коленчатого вала, что особенно характерно для коленвалов Д-442, ЯМЗ-238АК. Балансировка двигателя после капремонта требуется для всех двигателей независимо от назначения, но для вышеперечисленных двигателей балансировка двигателя в сборе жизненно необходима. Наиболее эффективна балансировка двигателя при применении стробоскопического устройства.
4. Заводские дефекты изготовления.
Для отечественных коленчатых валов встречаются очень редко. Это могут быть дефекты поковки либо дефекты литья, некоторые огрехи механической обработки, способствующие возникновению концентраторов напряжений.
Заводские дефекты изготовления заготовки будут видны на изломе.
Например, если в заготовке коленвала была литейная раковина, то естественно, ее будет видно. То же самое относится к дефектам поковки – волосовинам, представляющим собой нарушение состояния металла в форме очень тонкой трещинки. Волосовины могут быть различной длины, могут присутствовать снаружи или внутри. Иногда их называют микротрещинами.
2. Прокрутило вкладыши, вкладыши «прилипли».
Причины такой проблемы с вкладышами кроются в системе смазки. Здесь может быть много разных конкретных проблем, однако все они связаны с маслом. Несвоевременная замена масла, проблемы с масляным насосом, фильтрующими элементами, регулировкой – все это может привести к масляному голоданию, попаданию сажи на рабочие поверхности, наволакиванию металла.
Отсюда вытекает правило:
Если прокрутило вкладыши или вкладыши прилипли к шейке коленвала, то кроме дефектовки коленвала и сопрягаемых деталей обязательно необходимо перебрать систему смазки двигателя.
 В большинстве случаев, коленчатый вал все же удается сохранить. Как правило, коленвал подлежит дефектовке, шлифовке на другой размер, возможно выпрямлению. В редких случаях коленчатый вал все же приобретает трещину и его приходится выкидывать. Также есть некоторые случаи, когда провернувший вкладыш повреждает шейку настолько, что шлифовка не помогает. Обязательна также дефектовка шатунов, ведь ввиду масляного голодания возможен их перегрев, а перегретые шатуны подлежат замене так как теряют свои прочностные свойства. Как и во всех случаях, необходима проверка блока.
3. Двигатель «прыгает».
Избыточные вибрации при работе двигателя имеют различные причины. Иногда они вызваны неравномерностью сгорания топлива по цилиндрам или вопросами к сцеплению.
Но все же, наиболее часто вибрация двигателя – это проблема балансировки двигателя в сборе.
Избыточная вибрация может проявляться только на каких-то конкретных оборотах двигателя или же присутствовать все время. Все зависит от прохождения точки резонанса. Не следует ждать, что что-либо приработается или «это пройдет». Если ситуацию оставить как есть, то есть высокий риск того, что коленчатый вал лопнет. Поэтому, не дожидаясь этого, двигатель следует отбалансировать в сборе. Выше в этой статье мы уже писали про балансировку двигателя. Следует отметить, что кустарные методы балансировки (балансировка только коленвала с маховиком методом подбора) часто могут быть не эффективны и всегда следует предпочесть балансировку двигателя со стробоскопом. В таком случае удается свести вибрации к 0.
4. Коленвал шлифуют через 1-2 года.
Слишком частая шлифовка коленчатого вала – это не норма и следует искать и устранять причину такого явления. Как правило, причина в дефектах сопрягаемых деталей: постели блока, реже дефекты шатунов. В норме межремонтный период коленчатого вала сельскохозяйственной техники составляет от 3-5 лет и выше в зависимости от режима эксплуатации.
Если вы регулярно шлифуете коленвал через 1-2 года, то в следующий раз займитесь не только валом, но и отвезите на дефектовку блок и шатуны.
Устранение дефектов блока или шатунов послужит вам хорошую службу и добавит коленчатому валу лет 5 ресурса. В итоге ваши затраты окупятся с лихвой.
5. Коленвал имеет трещину.
Коленвал с трещиной ремонту не подлежит. Никогда. Если вам кто-то предлагает восстановить треснувший коленчатый вал, то бегите от такого специалиста. Это либо человек технически абсолютно неграмотный, либо своего рода аферист. Никогда не поддавайтесь соблазну исправить треснувший коленчатый вал, это грозит не только напрасной потерей денег на его «восстановление», но и серьезными проблемами с двигателем после неизбежного и быстрого излома такого коленвала в процессе работы.

Дефекты коленчатых валов

В этой статье мы рассмотрим основные дефекты коленчатых валов, причины их возникновения и способы устранения. Конечно, при возникновении любой проблемы с коленчатым валом двигателя рекомендуется обращаться к специалистам. Однако, в конечном итоге именно потребитель выбирает коленчатый вал, определяет где и как он будет установлен, как и кем проверен, а также что будет сделано при возникновении каких-либо проблем. Поэтому эта статья рассчитана на то, чтобы дать основную информацию о коленчатых валах и их дефектах в доступной краткой форме, которая поможет принять правильное решение.

Коленчатый вал – наиболее ответственная, наиболее нагруженная и дорогостоящая деталь двигателя. Коленвал работает в крайне неблагоприятных условиях: на него действуют ударные динамические нагрузки, силы трения, неуравновешенные моменты, крутильные колебания и вибрации, высокие температуры, статические нагрузки от сопрягаемых деталей.  Именно коленчатый вал принимает на себя все недостатки сборки двигателя. Дефекты геометрии блока или шатунов в первую очередь скажутся на ресурсе коленчатого вала. Однако, несмотря на столь высокие требования к  этой детали, качественный коленчатый вал при условии грамотной сборки двигателя обладает прекрасным ресурсом. В этом проявляется рациональность и высокий запас надежности советских конструкций дизелей строительной и сельскохозяйственной техники.

При приобретении коленчатого вала перед сборкой двигателя покупатель имеет право (а, скорее, обязанность!) проверить полностью коленчатый вал перед установкой в двигатель. Такая проверка может проводится на ремонтном предприятии, в шлифовальной мастерской, на заводе. Даже если вы купили абсолютно новый коленчатый вал, все равно стоит проверить его перед установкой. Но все же дефекты новых коленчатых валов встречаются гораздо реже, чем дефекты ремонтных коленвалов.

Большинство проблем типичны.

1.       Ускоренный износ шеек коленчатого вала.

 

Слишком быстрый износ шеек коленвала чаще всего связан с проблемами блока. Обязательно необходимо проверить геометрию посадочных мест блока под подшипники. В этом случае коленчатый вал может «болтаться» в постелях блока, что приводит к существенному увеличению нагрузок и быстрому износу. Второй причиной, ставшей особенно актуальной в последние годы, может быть некачественный материал коленчатого вала. На рынке присутствует достаточно большое количество недорогих коленчатых валов импортного производства. Среди них есть как качественные, прекрасно зарекомендовавшие себя марки, так и откровенные подделки. Конечному потребителю бывает непросто разобраться. В случае использования высокопрочного чугуна, ресурс коленчатого вала остается практически неизменным. Но в случае, если на материале решили сэкономить, использовать более мягкий серый чугун или сталь, незакаленную токами высокой частоты, тогда ресурс коленчатого вала и межремонтные периоды существенно уменьшаются.

2. Задиры на поверхностях шеек коленчатого вала.

Задиры на шейках коленчатого вала, как правило, связаны с состоянием системы смазки дизеля.  Здесь может быть очень большое число факторов: некачественное масло, нарушение сроков замены масла, засорение масляного фильтра, недостаточное давление в системе. Также задиры могут образоваться вследствие проблем с охлаждением дизеля или с нарушением температурного режима, так как перегрев разжижает масло. Износ поршневых колец приводит к попаданию частичек топлива или продуктов сгорания в масло, что также разжижает его.

В этом случае коленчатый вал шлифуется, меняются вкладыши. Необходимо также проверить систему смазки, систему охлаждения, систему питания дизеля, заменить фильтрующие элементы, проверить масляные каналы и заменить поршневые кольца при необходимости. Достаточно большой перечень работ делает экономически рациональным проведение полного капитального ремонта двигателя.

3. Ускоренный износ поверхностей под полукольца осевого смещения коленвала.

Встречается значительно реже, чем царапины, задиры или трещины. Наиболее частая причина — неисправность привода выключения сцепления вследствие неправильной эксплуатации водителем. В случае такого дефекта необходимо заменить полукольца осевого смещения и отремонтировать привод сцепления. Следует обращать внимание на правильную эксплуатацию для профилактики.

4. Царапины на поверхностях шеек коленвала.

Этот дефект встречается очень часто. Следует отличать царапины на шейках от усталостных трещин. Царапина при осмотре с лупой имеет светлое дно, в то время как дно трещины не просматривается (черного цвета). При полировке царапина начинает исчезать, а трещина остается на месте. Обычно царапины располагаются прямо на шейке, а трещины захватывают, часть галтели. Геометрически царапина обычно прямая, трещина имеет кривую ломанную форму. Небольшие царапины естественным образом появляются при долговременной эксплуатации. Также царапины образуются при наличии посторонних частиц в масле. Возможны подобные повреждения при транспортировке. Для неглубоких царапин бывает достаточно отполировать шейки коленчатого вала. Если царапина имеет глубину более 3-5 микрон, необходимо все шейки (или все шатунные, или коренные, в зависимости от того, на какой повреждение) отшлифовать на следующий ремонтный размер. Следует обратить внимание на все шейки коленчатого вала и проверить их форму измерениями в 2-х плоскостях. Проверить шатуны на эллипсность. Следует заменить моторное масло, масляный фильтр. Для профилактики необходимо регулярно проверять систему смазки и менять масло. Также важно использовать рекомендуемое моторное масло.

5. Биения, прогиб коленчатого вала.

Прогиб коленчатого вала часто встречается в длинных коленчатых валах комбайнов, строительной техники. В большей степени изгибу оси подвержены валы рядных двигателей с большим количеством цилиндров. Также изгиб чаще встречается в коленчатых валах изготовленных из некачественного мягкого материала. Проверка коленчатого вала на изгиб несложна. Вал укладывается на призмы, установленные на металлической плите. Вращая коленвал, с помощью индикатора проверяется прогиб оси коленвала. Допускается изгиб до 0,1 мм. Если обнаружен изгиб более 0,1мм, проводится выпрямление коленчатого вала.

6. Отклонение шеек от размера

Постепенный износ шеек коленчатого вала — естественный процесс. При установке вала в двигатель существуют определенные требования к размеру. Для разных коленчатых валов они различны. В целом допуски для новых коленчатых валов составляют не более 2 соток. Допуск коленчатого вала при ремонте двигателя составляет не более 5 соток. Коленчатые валы с отклонениями размеров шеек более 5 соток однозначно подлежат шлифовке на следующий ремонтный размер.

коленчатый вал

Коленчатый вал — это вал , приводимый в движение кривошипно -шатунным механизмом, состоящим из ряда кривошипов и шатунов , к которым крепятся шатуны двигателя. ^[1] Это механическая часть, способная выполнять преобразование возвратно-поступательного движения во вращательное . В поршневых двигателях он преобразует возвратно — поступательное движение поршня во вращательное движение, а в поршневых компрессорах, он преобразует вращательное движение в возвратно-поступательное движение. Чтобы выполнить преобразование между двумя движениями, коленчатый вал имеет «кривошипы» или «шатунные шейки» ^{[ требуется уточнение ]} , дополнительные опорные поверхности, ось которых смещена от оси кривошипа, к которым «большие концы» шатунов от каждого цилиндра прикрепите.

Обычно он соединен с маховиком , чтобы уменьшить характеристику пульсации четырехтактного цикла , а иногда с крутильным или вибрационным демпфером на противоположном конце, чтобы уменьшить крутильные колебания , часто вызываемые по длине коленчатого вала цилиндрами, наиболее удаленными от цилиндров. выходной конец, действующий на упругость металла при кручении.

Самые ранние рукоятки с ручным приводом появились в Китае во времена династии Хань (202 г. до н.э. – 220 г. н.э.). Они использовались для наматывания шелка, прядения конопли, для сельскохозяйственного веялки , в водяном сите для муки, для металлургических мехов с гидравлическим приводом и в лебедке для колодца . ^[4] Вращающийся вентилятор для веяния значительно повысил эффективность отделения зерна от шелухи и стеблей. ^{[5] [6]} Однако потенциал кривошипа по преобразованию кругового движения в возвратно-поступательное движение, похоже, никогда не был полностью реализован в Китае, и кривошип, как правило, отсутствовал в таких машинах до начала 20-го века. ^[7]

Кривошип в виде эксцентрически установленной рукоятки вращающейся ручной мельницы появился в 5 веке до н.э. в кельтиберской Испании и в конечном итоге распространился по Римской империи . ^{[8] [2] [3]} Римская железная рукоятка, датируемая II веком нашей эры, была раскопана в Августе Раурике , Швейцария . ^{[9] [10]} Кривошипная римская мельница датируется концом 2-го века. ^[11]

Доказательства наличия кривошипа в сочетании с шатуном появляются на мельнице Иераполиса , датируемой 3 веком; они также встречаются на каменных лесопилках в римской Сирии и Эфесе , датируемых 6 веком. ^[12] На фронтоне мельницы Иераполиса изображено водяное колесо , приводимое в действие гонкой мельницы, приводящей в действие через зубчатую передачу две рамные пилы , которые разрезают блоки с помощью каких-то шатунов и кривошипов. ^[13] Кривошипно-шатунные механизмы двух других археологически подтвержденных лесопилок работали без зубчатой ​​передачи. ^{[14] [15]}Водяные мраморные пилы в Германии были упомянуты поэтом конца 4-го века Авзонием ; ^[12] Примерно в то же время эти типы мельниц, по-видимому, указывает и Григорий Нисский из Анатолии . ^{[16] [12] [17]}

Вращающийся точильный камень ^[18] , приводимый в действие кривошипной рукояткой, показан в каролингской рукописи Утрехтской Псалтири ; рисунок пером около 830 года восходит к позднему античному оригиналу. ^[19] Шатуны, используемые для поворота колес, также изображены или описаны в различных работах, датируемых десятым-тринадцатым веками. ^{[18] [20]}

---

Коленчатый вал

Коленчатые валы дизелей работают в очень сложных и тяжелых условиях. Они испытывают значительные усилия от давления газов, передающиеся шатунно-поршневым механизмом, от сил инерции поступательно движущихся масс, а также усилия и моменты; возникающие вследствие крутильных колебаний. Поэтому валы дизелей изготовляют из стали методами ковки или штамповки либо из высокопрочного чугуна путем отливки. Стальные валы более надежны в эксплуатации, но трудоемки в изготовлении.

Коленчатый вал дизеля ПД1М (рис. 8) откован из стали 40. Кривошипы шатунных шеек повернуты один относительно другого на 120°. При этом получается, что каждые два кривошипа одинаково направлены. Коренные шейки 3 четвертого и седьмого коренных подшипников шире остальных. Четвертая шейка воспринимает инерционные силы от движущихся масс двух цилиндров — третьего и четвертого, а седьмая шейка — часть массы якоря генератора и является еще и упорной. Она заканчивается буртом, удерживающим коленчатый вал от осевых смещений.

Для подвода масла от коренных шеек к шатунным 4 выполнены наклонные каналы 9 с вставленными в них трубками. На заднем конце вала имеется фланец 7 для присоединения якоря генератора. Два резьбовых отверстия во фланце с резьбой служат для рассоединения коленчатого вала и якоря генератора отжимными болтами. Между фланцем отбора мощности и седьмой коренной шейкой установлена разъемная шестерня 8 со спиральными зубьями, передающая вращение распределительному валу, валам топливного и водяного насосов.

На переднем конце вала болтами прикреплен валоповоротный диск 7, имеющий по наружной цилиндрической поверхности двенадцать глухих отверстий, куда вставляют монтажный лом при повороте коленчатого вала вручную. Внешний торец диска имеет два выштампованных ушка 2 со сменными кулачками (на рис. не показаны), служащими води-лом поводка вала масляного насоса и шкива привода редуктора вентилятора охлаждающего устройства.

К неисправностям коленчатого вала относятся износ шеек и трещины.

При текущем ремонте проверяют микрометром овальность только наиболее изнашиваемых коренных шеек. В случае нагрева и местного прогиба какой-либо шейки вследствие аварийного выхода из строя вкладышей подшипника (расплавление баббита, проворот или разрушение вкладышей) дополнительно измеряют индикаторным приспособлением биение коренных шеек вала.

Цилиндрическую форму шеек коленчатого вала восстанавливают при заводском ремонте станочной обработкой (шлифованием с последующей полировкой) под ремонтный размер. Овальность шеек коленчатого вала в эксплуатации ограничивается 0,15 мм, допустимое биение — 0,25 мм. При этом размеры отдельных коренных и шатунных шеек одного вала не должны отличаться между собой более чем на одну ремонтную градацию (0,5 мм). Это позволяет иметь меньшее число вкладышей различных градаций на одном дизеле.

Допускается ручная опиловка шеек коленчатого вала для устранения забоин и других дефектов.

При ремонте коленчатого вала допускается оставлять:

• на поверхности каждой шатунной или коренной шейки — до двух забоин общей площадью 200 мм². Площадь одной из забоин не должна превышать 120 мм², а глубина 2 мм. Острые кромки и края забоин должны быть заовалены и заполированы так, чтобы обеспечивался плавный переход от наиболее глубокого места к цилиндрической поверхности шейки;

• на шатунных и коренных шейках — линейные неметаллические включения (волосовины) без выхода на галтели: не более 7 нгг. на одной шейке длиной до 8 мм при условии, что они не составляют цепочку более 3 шт. в одной линии и расположены под углом не более 45° к оси вала, а также одну группу групповых неметаллических включений диаметром 0,5-1,5 мм в количестве до 15 точек, расположенных на площади не менее 6 см².

При ремонте коленчатого вала запрещается:

• устанавливать на дизель коленчатый вал, на одной из шеек которого имеется групповое расположение цепочкой точечных неметаллических включений длиной свыше 40 мм, а также если на нем имеются неметаллические включения более чем на трех смежных шейках;

• производить какие-либо сварочные работы на коленчатом валу без разрешения Департамента локомотивного хозяйства.

Рис. 8. Коленчатый вал дизеля ПД1М:

1 — валоповоротный диск; 2 — ушки; 3, 4 — коренная и шатунная шейки; 5 — бугели крепления шестерни; 6 — маслоотбойный бурт; 7 — фланец; 8 — разъемная шестерня; 9 — канал для прохода масла

⇐Втулки цилиндров | Тепловоз ТЭМ2. Конструкция и ремонт | Подшипники коленчатого вала⇒

типов, функций и примеров — StudiousGuy

Коленчатый вал представляет собой механическую деталь, которая используется для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение. Это вращательное движение далее достигает маховика и создает необходимый крутящий момент, необходимый для его работы. Он соединен с поршнем с помощью шатуна. Коленчатый вал является важной частью системы передачи мощности двигателя и в основном используется для привода различных частей машины, таких как распределительный вал, вентилятор радиатора и т. д.Коленчатый вал отвечает за передачу движения распределительному валу, который, в свою очередь, управляет открытием и закрытием впускных и выпускных клапанов двигателя. Коленчатый механизм обычно состоит из кривошипа и шатунов, прикрепленных к шатунам. Коленчатый вал вращается с высокой скоростью; следовательно, на него действует центробежная сила. Кроме того, поршень и шатун оказывают значительное воздействие на его поверхность.

Указатель статей (щелкните, чтобы перейти)

Конструкция коленчатого вала

Коленчатый вал обычно изготавливается из чугуна.Обычно процесс литья используется для изготовления рамы коленчатого вала. Коленчатый вал должен быть легким и обладать высокой прочностью на растяжение, поэтому некоторые коленчатые валы также изготавливаются методом штамповки стали. Для этого стальной блок нагревают до красна. Позже эту кованую сталь выдерживают под высоким давлением, чтобы придать ей желаемую форму. Коленчатые валы также подвергаются поверхностной закалке и термообработке для повышения прочности и снижения скорости износа.Наиболее предпочтительные процессы термической обработки включают азотирование, науглероживание, хромирование и т. д. Азотированная сталь, хромованадиевая сталь, никелевая сталь, никель-хромовая сталь, никельхромованадиевая сталь или другая легированная сталь являются материалами, которые обычно предпочтительны для изготовления. коленчатый вал.

Детали коленчатого вала

Коленчатый вал состоит из восьми основных частей, как указано ниже:

1. Основные журналы

Шейки — это часть коленчатого вала, которая удерживает его прикрепленным к блоку цилиндров.Шейки коленчатого вала расположены по прямой, т. е. расположены линейно друг к другу.

2. Шатунный палец

Бросок или шатунная шейка — это часть коленчатого вала, которая помогает шатуну оставаться прочно прикрепленным к коленчатому валу. Шатун имеет цилиндрическую форму. Основная цель шатунной шейки — передать вращающее усилие на больший конец шатуна с максимальной эффективностью.

3. Шатун

Кривошип также известен как перемычка или перемычка кривошипа.Шестерня кривошипа является одной из наиболее важных частей коленчатого вала. Основная цель кривошипа или щеки кривошипа — соединить коленчатый вал с коренными шейками подшипников. Перемычка кривошипа расположена напротив шейки кривошипа.

4. Масса кривошипа

Другое название веса кривошипа — балансировочный груз. Как следует из названия, он используется для балансировки коленчатого вала. Грузы кривошипа установлены на щеке кривошипа. Они имеют тенденцию прикладывать силу равной величины в противоположном направлении, чтобы нейтрализовать или уравновесить приложенную вращающую силу.Грузы кривошипа обычно улучшают стабильность системы, тем самым обеспечивая плавную работу системы при высоких оборотах в минуту (об/мин).

5. Масляный канал

Масляный канал коленчатого вала передает масло от коренных шеек к шатунным подшипникам для надлежащей смазки. Для смазки в шейке кривошипа просверлены отверстия. Когда шатунная шейка движется вверх, шатуны имеют тенденцию двигаться вниз, что позволяет маслу попасть между шейкой и подшипником.

6. Упорные шайбы

Упорные шайбы служат для предотвращения смещения коленчатого вала по длине. Они необходимы для сохранения зазора между двумя частями коленчатого вала и устанавливаются между шейкой и седлом коленчатого вала. Ранее в коленчатом механизме использовались упорные шайбы отдельно; однако в современных двигателях используются распределительные валы, в которых упорные шайбы встроены как часть основного подшипника.

7. Фланец крепления маховика

Коленчатый вал крепится к маховику с помощью фланцев.Диаметр коленчатого вала со стороны маховика больше, чем на другом конце, что позволяет легко устанавливать маховик на фланец.

8. Сальники

Масло, заливаемое в отверстия, просверленные в шейке кривошипа, разливается или вытекает из обоих концов картера. Чтобы предотвратить эту утечку с торцов, используются сальники. К переднему и заднему концам шатуна прикреплены два сальника:

1. Переднее масляное уплотнение

Передние концевые сальники устанавливаются за шкивом и распределительным механизмом.Выход из строя передних масляных уплотнений является сравнительно менее разрушительным и его легко отследить.

2. Задний сальник

Задние торцевые сальники установлены в коренных шейках и маховиках. Сальники удерживаются на месте с помощью крышки, плотно удерживаемой между коленчатым валом с помощью пружины, известной как стягивающая пружина. Разрушения, вызванные выходом из строя заднего сальника, труднодоступны и ремонтируемы.

Работа коленчатого вала

Передний конец коленчатого вала прикреплен к шестерне, звездочке, шкиву и гасителю колебаний.Шестерня или звездочка используются для привода распределительного вала. Шкив, прикрепленный к поверхности коленчатого вала, отвечает за приведение в действие водяного насоса, вентилятора двигателя или генератора переменного тока. Назначение гасителя вибрации, соединенного с коленчатым валом, состоит в том, чтобы ослабить ненужный поворот кривошипа и подавить вибрации в двигателе. К заднему концу коленчатого вала крепится маховик и сальник. Маховик помогает коленчатому валу постоянно вращаться с постоянной скоростью, а сальник предотвращает проливание и утечку масла.Чтобы избежать дальнейших вибраций в системе, коленчатый вал и маховик необходимо отбалансировать по отдельности. Это помогает улучшить и поддерживать исправность машины и снизить риск повреждения или отказа двигателя.

Типы коленчатых валов

1. Цельный коленчатый вал

Как следует из самого названия, цельный коленчатый вал состоит из цельного куска материала. Эти типы коленчатых валов обычно используются в многоцилиндровых двигателях и совместимы с двигателями, работающими как на умеренных, так и на высоких оборотах.Конец шатуна цельного коленчатого вала состоит из двух частей. Цельные коленчатые валы способны выдерживать нагрузки при обжиге и цилиндрические напряжения, возникающие в основном из-за перекоса коренных подшипников или из-за осевых и крутильных колебаний.

2. Сборный коленчатый вал

В составном коленчатом валу все компоненты коленчатого вала изготавливаются и изготавливаются отдельно с помощью нескольких отдельных частей материалов.Например, шейки кривошипа, шатунные шейки и шейки обрабатываются отдельно. Затем эти детали нагревают и искусственно соединяют вместе. Поскольку подогнанные детали имеют тенденцию остывать, они уменьшаются в размерах и образуют плотное сцепление друг с другом. Большой конец шатуна составного коленчатого вала выполнен из цельного куска элемента.

3. Полуфабрикаты коленчатых валов

В полусобранных коленчатых валах все части коленчатого вала не собираются вместе, вместо этого некоторые детали выкованы и сконструированы вместе как единое целое.Например, шейка коленчатого вала и общие подшипники коленчатого вала выкованы, имеют форму и полностью собраны вместе. Эти типы коленчатых валов обычно используются в дизельных двигателях, используемых в качестве главного двигателя корабля.

4. Кованые коленчатые валы

Кованые коленчатые валы изготавливаются с помощью процесса ковки. Здесь выковывается цельный кусок или блок металла, которому придается форма коленчатого вала. Сборка частей коленчатого вала с помощью таких процессов, как сварка, не требуется. Кованые распределительные валы обычно используются для двигателей, работающих на средних оборотах, таких как генератор. Для тяжелых и громоздких двигателей, таких как двухтактный двигатель, ковочный процесс изготовления коленчатых валов не является предпочтительным. Кованые коленчатые валы сравнительно прочнее литых коленчатых валов. Для повышения прочности кованых коленчатых валов используется процесс индукционной закалки.

5. Сварные коленчатые валы

В сварных коленчатых валах все части коленчатого вала, такие как щека кривошипа, шейки и т. д., изготавливаются отдельно, а затем свариваются вместе. Сварные коленчатые валы прочнее по сравнению с другими типами коленчатых валов, но стоимость производства довольно высока, поэтому эти типы коленчатых валов не являются предпочтительными для общего применения.

 

6.

Литые коленчатые валы

Литые коленчатые валы изготавливают литьем из ковкого чугуна. Литые коленчатые валы наиболее часто используются в дизельных и бензиновых двигателях, поскольку они просты в изготовлении и дешевле других типов коленчатых валов.Литой коленчатый вал часто подвергают термической обработке для повышения его прочности на растяжение и снижения скорости износа, тем самым увеличивая срок службы двигателя.

7. Заготовки коленчатых валов

Коленчатые валы

изготовлены из легированной стали 4340, которая обычно состоит из никеля, хрома, алюминия и молибдена. Заготовочные коленчатые валы выгодны тем, что они имеют наименьшее время обработки и способны передавать максимальную мощность на нагрузку.Также такие типы коленчатых валов требуют минимальной балансировки.

Примеры коленчатого вала

1. Дизельные двигатели

Коленчатый вал дизельного двигателя обычно изготавливается ковкой из легированной стали. Для этого сталь сначала нагревают до достаточно высокой температуры и формуют с помощью ковочного штампа. Дизельные двигатели обычно имеют более длинный ход, чем диаметр отверстия, поэтому коленчатые валы, используемые в дизельных двигателях, сравнительно больше.Коленчатые валы из заготовок также можно использовать для улучшения характеристик дизельного двигателя, поскольку они прочнее других типов коленчатых валов.

2. Электрогенераторы

Электрические генераторы — еще один пример машин, используемых в повседневной жизни, в которых используется коленчатый вал. Возвратно-поступательное движение поршней преобразуется во вращательное с помощью коленчатого вала. Вращательное движение также используется для привода маховика. Полученная мощность затем используется для перемещения генератора переменного тока по круговой траектории, что позволяет преобразовывать механическую энергию в электрическую.Генерируемая выходная энергия может храниться или использоваться для привода различных электроприборов.

3. Двигатели внутреннего сгорания

Коленчатый вал является основой работы двигателей внутреннего сгорания. Он установлен в блоке двигателя. Коленчатый вал соединен с поршнями при помощи шатунов. Основная цель коленчатого вала в двигателях внутреннего сгорания — преобразовать прямолинейное движение поршня во вращательное движение, тем самым обеспечивая прямую связь мощности с высокими динамическими нагрузками.

4. Ведущие распределительные валы

Одним из основных применений коленчатого вала является привод распределительного вала. Коленчатый вал используется для передачи энергии распределительному валу с помощью механизма цепной передачи или механизма ременной передачи. Механические части распределительного вала и коленчатого вала обычно используются в комбинации. Скорость системы, содержащей как распределительный вал, так и коленчатый вал, поддерживается таким образом, что распределительный вал вращается один раз за каждые два оборота коленчатого вала.

5. Передача мощности на части двигателя

Коленчатый вал в основном предназначен для передачи мощности на различные части системы двигателя, такие как фазы газораспределения, компрессор кондиционера, топливный насос, водяной насос, генератор переменного тока и многие другие.

6. Мотоциклы

Коленчатый вал является важной частью двигателя мотоцикла. Он используется для обеспечения движущей силы, необходимой для перемещения различных частей двигателя, а также для контроля и минимизации вибраций двигателя.Коленчатый вал, используемый в мотоциклах, может быть литым или кованым. Для гоночных велосипедов коленчатый вал изготавливается из легких материалов, таких как алюминий, титан, сплав алюминия и стали и т. д. Материал, используемый для изготовления коленчатого вала мотоцикла, должен иметь плотную массу и должен превосходить по качеству уменьшить вибрации.

Коленчатый вал: принцип работы, функции, детали, проблемы

Коленчатый вал представляет собой вращающийся вал, преобразующий возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение. Он обычно используется в двигателях внутреннего сгорания для выполнения такой операции. Коленчатые валы состоят из серии кривошипов и шатунов, к которым прикреплены шатуны.

Коленчатый вал, по крайней мере, с одним валом вращается внутри блока цилиндров. Он вращается с помощью коренных подшипников. Шатунные шейки вращаются внутри шатунов с помощью шатунных подшипников.

Как изготавливаются коленчатые валы

Коленчатые валы обычно изготавливаются из металла, такого как чугун.Расплавленный металл заливают в форму во время процесса (литья).

Современные коленчатые валы изготавливаются из кованой стали, которая используется в некоторых высокопроизводительных двигателях. Его изготавливают путем нагревания стального блока до красна. Затем ему придают форму с помощью чрезвычайно высокого давления.

Коленчатые валы

выкованы, чтобы противостоять износу и нагрузке при вращательном движении. Используются материалы из легированной термообработанной стали или нитридной стали. Шейки коленчатого вала также имеют поверхностную закалку.

Читать: Компоненты автомобильного двигателя

Функции

Функции коленчатых валов заключаются в том, чтобы обеспечить более плавный привод огромных двигателей с несколькими цилиндрами.Линейное движение поршней, переходящее во вращательное движение.

При сгорании топливно-воздушной смеси вырабатывается мощность. Эта мощность преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. Линейное движение поршней преобразуется через шатун в крутящий момент. Затем он передается на маховик

.

Вал коленчатого вала расточен с несколькими отверстиями для подачи масла в двигатель. Это масло смягчает движения. Противовесы помогают регулировать раму и вес шатуна.

Коленчатые валы

также функционируют как несущие, поскольку во время процесса выдерживается некоторая нагрузка. Одной из нагрузок является серьезное напряжение изгиба и кручения.

Поскольку вращательное движение коленчатого вала постоянно ускоряется и замедляется, добавляются дополнительные нагрузки от крутильных колебаний. Подшипники также испытывают высокую степень износа.

Компоненты и конструкция коленчатого вала

К составным частям коленчатого вала относятся:

• Основные журналы
• Шатунные шейки
• Кривошипные полотна
• Противовесы

Коренные шейки несут коренные подшипники и задают ось вращения вала.

Шатуны позволяет прикрепить к ним шатун.

Перемычки шатунов соединяют шатунные шейки с коренными шейками.

Противовесы обеспечивают балансировку и крепятся к перемычкам.

Конструкция коленчатого вала зависит от мощности двигателя и количества цилиндров. Он также определяется конструкцией двигателя, номерами подшипников коленчатого вала и величиной хода поршня.

Смазка коленвала

Смазка играет важную роль в эффективности двигателя, так как в его рабочем механизме задействованы две металлические детали. Чтобы избежать ненужного износа коленчатого вала, коренных и шатунных шеек, они скользят по масляной пленке. Эта масляная пленка остается на поверхности подшипника.

Подача масла к коренным подшипникам осуществляется по масляным каналам из блока цилиндров. Он ведет к каждому седлу коленчатого вала, а соответствующее отверстие в вкладыше подшипника собирает масло на шейку.

Принцип работы коленчатого вала

Работа коленчатого вала довольно интересна и проста. Между центром коренной шейки и центром шейки коленчатого вала есть расстояние.Это расстояние известно как радиус кривошипа или ход кривошипа. Его измерение определяет диапазон хода поршня при вращении коленчатого вала.

Расстояние от верха до низа называется ходом. Ход поршня в два раза больше радиуса кривошипа.

Задний конец коленчатого вала выходит за пределы картера и поддерживается фланцем маховика. Этот фланец представляет собой прецизионно обработанную деталь, которая крепится болтами к маховику. Его большая масса позволяет плавно пульсировать поршням, стреляющим в разное время.

Вращение маховика пробивается через маховик и трансмиссию и главную передачу к колесам. Коленчатые валы прикручены к зубчатому венцу в автоматическом приводе. Он несет гидротрансформатор и передает его на автоматическую коробку передач.

Для большего понимания посмотрите видео как работает коленвал:

Распространенные неисправности коленчатого вала

Проблемы с коленчатым валом возникают редко, только если двигатель находится в экстремальных условиях.Компонент двигателя надежен и крепок, но некоторые распространенные неисправности включают в себя:

Износ шеек : возникает из-за недостаточного давления масла. Шейки коленчатого вала соприкасаются с поверхностями подшипников. Это постепенно увеличивает клиренс и ухудшает давление масла.

Изношенные шейки могут вызвать серьезные проблемы с двигателем, если не соблюдать осторожность. Это приводит к разрушению подшипников и наносит огромный ущерб двигателю.

Усталость : это когда постоянные силы на коленчатом валу приводят к поломкам.Эта проблема обычно возникает на скруглении, где соединяются журналы и перемычка.

Гладкий радиус галтели имеет решающее значение, чтобы избежать слабых мест, которые приводят к усталостным трещинам. Трещины на коленчатом валу можно осмотреть магнитным флюсом.

что такое шасси автомобиля и его значение?

Надеюсь, эта статья принесла вам много пользы. Он содержит функции, типы, проблемы, детали и принцип работы коленчатого вала. Пожалуйста, прокомментируйте, поделитесь и порекомендуйте этот сайт другим студентам технических специальностей.Спасибо!

 

Что вызывает поломку коленчатых валов?

Главная > Почему ломаются коленчатые валы? Поломка коленчатого вала – не обычное явление. Шатуны могут сломаться из-за дефекта литья или ковки, но это случается очень редко.Современные системы контроля качества при ковке и механической обработке коленчатых валов соответствуют последнему слову техники. Очень редко у вас тут новый коленвал ломается «из коробки». Обычно кривошип ломается из-за очередной поломки. В дизельном двигателе крутящий момент, создаваемый во время отказа, такого как прокручивание подшипника, может привести к поломке кривошипа. Дизельные коленчатые валы более склонны к поломке, потому что дизельные коленчатые валы чрезвычайно твердые. Все дизельные коленчатые валы проходят термообработку. Некоторые дизельные кривошипы азотированы.Азотирование — это процесс, при котором азот вводится в поверхность стали при очень высокой температуре. Эта термическая обработка проводится для повышения износостойкости, улучшения усталости и получения высокой твердости поверхности. Из-за этого процесса коленчатый вал становится чрезвычайно твердым, но также и хрупким. Когда в двигателе выходит из строя подшипник, чрезмерный зазор может привести к тому, что кривошип будет «прыгать через скакалку» внутри двигателя. Коленчатый вал может сильно погнуться или даже сломаться в некоторых случаях. В тех случаях, когда азотированный коленчатый вал погнут, его обычно не рекомендуется выпрямлять.Попытки сделать это могут привести к внутренним и внешним трещинам, что приведет к еще одному отказу коленчатого вала. Итак, у вас сломался коленвал и требуется его замена. Что теперь? Ну, вы можете просто купить новую или восстановленную рукоятку и установить ее, но это не так просто. Помните эффект «скакалки» внутри двигателя? Что ж, это не только приводит к повреждению кривошипа, но также вызывает повреждение отверстий корпуса шатунов и магистралей в блоке двигателя. Поскольку кривошип прыгает в двигателе, коленчатый вал может натягивать отверстия корпуса шатунов и блока цилиндров.Огромный крутящий момент от прыгающего кривошипа также может растянуть болты и деформировать отверстия. Основные колпачки могут ослабнуть в регистрах, что приведет к смещению. Никогда не рекомендуется просто менять коленчатый вал и вставлять новый, не проверив должным образом эти отверстия корпуса. Наиболее точный способ проверки отверстий в корпусе — использование нутромера со стрелочным индикатором. Штангенциркули здесь не помогут. Во многих случаях двигатель необходимо вытащить из машины, чтобы получить точные измерения.Если у вас нет циферблатного нутромера, вам следует снять блок и принести его с шатунами в местную механическую мастерскую. Они могут проверить все отверстия корпуса, чтобы убедиться, что они не круглые. Если они есть, обычно они могут их исправить. Не делая этого, вы рискуете еще одним отказом коленчатого вала. Некруглые отверстия в корпусе приведут к неправильному зазору в подшипнике. Неправильный зазор в подшипнике может привести к преждевременному выходу из строя подшипника и, в худшем случае, к поломке коленчатого вала. Назад ко всем техническим советам

Причины отказа и перекоса коленчатого вала в судовых двигателях

Коленчатый вал является промежуточной частью судового двигателя, которая передает мощность рабочего цилиндра от возвратно-поступательного поршня к вращающемуся гребному винту (или генератору переменного тока в случае генератора).

Работа других компонентов двигателя зависит от правильного вращения коленчатого вала, например, распределительного вала для синхронизации подачи топлива, порядка запуска агрегатов и т. д. Выход из строя одной детали коленчатого вала может привести к остановке двигателя, а также корабля.

Морской механик, работающий на корабле, должен знать различные причины, которые могут привести к выходу из строя этого важного узла.

Причины выхода из строя коленчатого вала

Усталостное разрушение:  В большинстве случаев отказ стальных коленчатых валов происходит из-за усталостного разрушения, которое может возникнуть при изменении поперечного сечения, например, на кромке смазочного отверстия, просверленного в шатунной шейке.

Неисправность из-за вибрации : Если двигатель работает с сильной вибрацией, особенно с крутильными колебаниями, это может привести к трещине в шатунной шейке и шейке

Недостаточная смазка : Если смазка подшипника в коленчатом валу недостаточна, это может привести к износу подшипника и поломке коленчатого вала

Цилиндр с избыточным давлением: Может случиться так, что внутри гильзы произойдет гидрозатвор (протечка воды) и из-за избыточного давления коленчатый вал может пробуксовывать или даже погнуться (если предохранительный клапан этого узла не работает).

Трещины : Трещины могут образоваться на галтели между шейкой и перемычкой, особенно между положением, соответствующим 10 часам и 2 часам, когда поршень находится в ВМТ.

 

Причины перекоса коленчатого вала

Коленчатый вал судового двигателя представляет собой массивный компонент, когда он полностью собран в двигателе. Первоначально весь коленчатый вал выравнивается по прямой линии (соединение, проведенное из центра коленчатого вала, образует прямую линию), прежде чем устанавливать его на верхнюю часть коренных подшипников.

Но со временем из-за различных факторов прямая линия может отклоняться и смещаться. Степень несоосности допустима в определенных пределах, но если значение выходит за пределы, указанные изготовителем; это может привести к повреждению или даже поломке коленчатого вала.

Ниже приведены причины перекоса коленчатого вала-

• Повреждение или износ коренного подшипника
• Ослабление фундаментного болта двигателя, вызывающее вибрацию
• Деформация корпуса судна
• Трещина в седле подшипника
• Ослабленный болт коренного подшипника, ведущий к повреждению коренного подшипника
• Очень высокий изгибающий момент на коленчатом валу из-за чрезмерной силы от узла поршня
• Заземление корабля
• Взрыв или возгорание картера
• Дефектный или изношенный подшипник дейдвудной трубы или промежуточного вала
• Ослабленные или сломанные дроссели в фундаменте
• Гнезда подшипников с трещинами
• Основание деформировано – поперечная балка повреждена
• Стяжные болты ослаблены или сломаны
• Ослабление конструкции из-за коррозии

Поэтому рекомендуется регулярно проверять картер и прогиб коленчатого вала (для проверки смещения).

 

Изображение предоставлено:

максчевый

Силовая передача

Силовая передача двигателя

Гленн Исследовательский Центр

В течение сорока лет после первый полет братьев Райт, самолеты использовались двигатель внутреннего сгорания превратить пропеллеры генерировать толкать.Сегодня большинство самолетов авиации общего назначения или частных самолетов по-прежнему приводимый в движение пропеллерами и двигателями внутреннего сгорания, как и ваш автомобильный двигатель. Мы обсудим основы двигатель внутреннего сгорания, использующий Двигатель братьев Райт 1903 года, показанный на рисунке в качестве примера. Дизайн братьев очень прост по сегодняшним меркам, так что это хороший двигатель для студентов, чтобы учиться и изучать основы двигателей и их операция. На этой странице мы представляем компьютерная анимация силового агрегата Райта Авиадвигатель братьев 1903 года.На этой анимации и на рисунке ниже мы убрали все части двигателя кроме тех, которые связаны с силовой передачей. Вид сверху на заднюю часть двигателя.

Как следует из названия, работа силовой передачи заключается в обеспечении мощности крутить винты самолета. Для силовой установки братьев используются две силовые звездочки . расположен на вращающемся коленчатом валу , окрашенном в красный цвет, который вращается большие «велосипедные» цепи для питания гребных винтов.Энергия для вращения коленчатого вала обеспечивается во время рабочий ход из четырех поршней серого цвета, движущихся в закрытых цилиндрах синего цвета. Силовая передача преобразует линейное движение поршней во вращательное движение коленчатого вала. Силовая передача состоит из трех основных частей; коленчатый вал, поршни и цилиндры.

Коленчатый вал представляет собой единый длинный кусок металла, разрезается на очень специфическую «змеиную» форму. Концы вала закруглены принять маховик и звездочки справа на рисунке, и в звездочка ГРМ на левом конце.Три закругленные секции в середине коленчатого вала опираются на подшипники в картер двигателя. Есть четыре дополнительных закругленных участка коленчатого вала, которые закрыты по концам шатунов . Штоки соединены с поршнями штифтами , которые вы не видите. в этом представлении.

Четыре камеры сгорания соединены с открытыми концами цилиндров , с осталось на рисунке. В течение горение топлива повышается давление в камере сгорания и в объеме, образующемся головкой поршня и верхней частью цилиндра.Давление на голову цилиндр создает силу для перемещения поршня и коленчатого вала. поршни стреляют один в время в указанный порядок. Работа маховика заключается в накоплении энергии от отдельных срабатываний, чтобы двигатель работает более ровно.

---

Виды деятельности:

---

Экскурсии с гидом

---

Навигация. .

Домашняя страница руководства для начинающих

Коленчатый вал с плоской или поперечной плоскостью? — Клейтекс

Одной из важнейших частей двигателей внутреннего сгорания (ДВС) является коленчатый вал.Существуют различные конфигурации коленчатого вала в зависимости от типа двигателя и требуемой производительности. Имея это в виду, в этом сообщении в блоге объясняются атрибуты и различия коленчатых валов с плоской и поперечной плоскостями для двигателей V8 с использованием программного обеспечения Dymola в качестве инструмента проектирования, тестирования и проверки.

ВВЕДЕНИЕ

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) — это шедевр инженерной мысли, состоящий из сотен частей, работающих в полной синхронности и гармонии с основной целью обеспечения необходимого количества мощности для приведения автомобиля в движение.

Одной из важнейших частей ДВС является коленчатый вал. Он присутствует в каждом двигателе, от того, который используется в вашей повседневной машине, до того, который используется в автомобилях F1.

В автомобиле коленвал представляет собой вал, расположенный в нижней части двигателя. Он преобразует возвратно-поступательное движение (исходящее от поршней) во вращательное движение (присутствующее при вращении трансмиссии, коробки передач и колес).

Рисунок 1. Коленчатый вал с плоской плоскостью для двигателя V8
(Grabcad, 2015)

Существуют различные конфигурации коленчатого вала в зависимости от типа двигателя и требуемой производительности.Тем не менее, этот пост в блоге будет посвящен коленчатым валам с плоской и поперечной плоскостями (рис. 1) для двигателей V8.

ПОПЕРЕЧНЫЙ КОЛЕНВАЛ

Коленчатый вал представлен расположением 90 градусов между ходами кривошипа. Эта конфигурация может использоваться только с 8- и 16-цилиндровыми двигателями (в основном с кратным 8), поэтому она наиболее распространена по всему миру и широко используется в мире американских маслкаров.

ПРОФИ

• Примечания к уникальному двигателю
• Плавный ход благодаря постоянному вращению коленчатого вала вследствие включения цилиндров через каждые 90 градусов
• Высокий крутящий момент при низких оборотах

МИНУСЫ

• Тяжелые противовесы (дополнительная вращательная масса)
• Нижний предел оборотов
• Увеличенный картер

ПЛОСКИЙ КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ

С другой стороны, плоский коленчатый вал представляет собой коленчатый вал с расположением 0,180,180 и 0 градусов между ходами кривошипа. Эта конфигурация с меньшей частотой используется на двигателях V8, тем не менее, она обычно используется на рядных 4-цилиндровых двигателях. Интересным фактом является то, что этот тип коленчатого вала является предпочтительным выбором для европейских производителей суперкаров, таких как Ferrari и McLaren , из-за следующих моментов.

ПРОФИ

• Хорошо сбалансирован (по сравнению с кривошипами с поперечной плоскостью), хотя вибрации второго порядка хуже.
• Легкие противовесы (по сравнению с кривошипами с поперечной плоскостью)
• Быстрый отклик двигателя
• Высокий предел оборотов
• Компактная конструкция
• Улучшенная продувка выхлопных газов (по сравнению с кривошипами с поперечной плоскостью) благодаря чередующейся последовательности зажигания.

ПРОТИВ

• Вибрации из-за углов смещения хода 180 градусов
• Отсутствие крутящего момента на низких оборотах

МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА В DYMOLA

Два предыдущих коленчатых вала были смоделированы из Dymola с целью выделения их характеристик и проведения соответствующего сравнения.

CR КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ OSS-PLANE

Этот эксперимент с коленчатым валом был смоделирован с использованием двигателя V8 объемом 3600 куб.2).

Рис. 2. Эксперимент с коленчатым валом в поперечной плоскости

ПЛОСКИЙ КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ

Что касается плоскости, то за основу был взят прошлый эксперимент. Затем угол между ходами кривошипа (throwOffsetAngle) был изменен, чтобы иметь конфигурацию 0, 180, 180 и 0 градусов между ходами кривошипа (фиг.3). Время газораспределения также было изменено, чтобы соответствовать конфигурации кривошипа с плоской плоскостью.

Рис. 3. Эксперимент с плоским коленчатым валом

ВЫВОДЫ

Оба коленчатых вала подходят для двигателей V8, все зависит от области их применения.Если речь идет больше о гонках, плоский коленчатый вал на шаг впереди благодаря своей компактной конструкции, уменьшенному весу и более быстрому отклику. С другой стороны, если вы предпочитаете звук двигателя производительности, то коленчатый вал с поперечной плоскостью — ваш выбор.

ТЕКУЩИЕ ИННОВАЦИИ

В настоящее время производители автомобилей внедрили новые технологии, которые также помогают уменьшить недостатки плоских коленчатых валов. С одной стороны, изобретение активных опор двигателя и демпфирования двигателя уменьшило передачу вибраций на транспортное средство, а с другой стороны, широкомасштабное использование обычных турбонагнетателей и новых E-Turbo (рис.4) увеличили крутящий момент двигателя V8 на низких оборотах.

Рис. 4. Garret E-Turbo
(Автоблог, 2019 г.)

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Бирманн, Р. (2018). Битва V8: Flat Plane Vs. Кросс-плоскость . [онлайн] CarBuzz. Доступно по адресу: https://carbuzz.com/features/battle-of-the-v8s-flat-plane-vs-cross-plane.
2. Бош, Р. (2004). Автомобильный справочник  (6-е изд.). Бош.
3. Грабкад (2015). Коленчатый вал двигателя V8 .[изображение] Доступно по адресу: https://grabcad.com/library/crankshaft-for-v8-1.
4. Автоблог (2019). Garrett E-Turbo знаменует собой эволюцию наддува с электроприводом . [изображение] Доступно по адресу: https://www.autoblog.com/2019/10/21/garrett-e-turbo-electrically-assisted-turbocharger.

Автор: Хосе Мигель Ортис Санчес, инженер проекта

Пожалуйста, свяжитесь с нами, если у вас есть какие-либо вопросы или у вас есть тема, о которой вы хотели бы написать.Вы можете отправить свои вопросы / темы через: Вопросы технического блога / Предложение темы.

Как узнать, погнут ли коленчатый вал газонокосилки?

Когда вы косите газон, всегда есть вероятность, что вы наткнетесь на камень, игрушку или другое скрытое препятствие. Такие аварии могут привести к физическим повреждениям газонокосилки, и даже может сломаться маховик. Если газонокосилка ударится или наедет на что-то во время движения на высокой скорости, вероятность и тяжесть физических повреждений могут возрасти.Одним из таких нередких физических повреждений является погнутый коленчатый вал. Коленчатый вал соединяет нож косилки с двигателем и вращается с очень высокой скоростью. Если косилка наткнется на твердое препятствие, коленчатый вал может немного погнуться, что вызовет проблемы. Погнутый или частично сломанный коленчатый вал имеет некоторые явные признаки, которые несложно заметить. В этом блоге мы рассмотрим диагностику погнутого коленчатого вала и способы его устранения.

Как определить, погнут ли коленчатый вал газонокосилки:

• Симптом 1 — чрезмерная вибрация.Ненормально резкие вибрации и скрежет являются признаками погнутого или сломанного коленчатого вала. Обратите внимание на чрезмерную вибрацию при использовании газонокосилки, которой раньше не было.
• Симптом 2 — проблемы с коробкой передач. Погнутый или сломанный коленчатый вал может ударить по другим частям, вызывая проблемы в системе трансмиссии. Когда это произойдет, у вашей газонокосилки возникнут проблемы с запуском и плавной работой.

В дополнение к этим симптомам можно также провести физический осмотр, чтобы проверить наличие погнутого или сломанного коленчатого вала.В связи с этим вы можете проверить следующие вещи:

• Если зазор между коленчатым валом и другими деталями такой какой он должен быть.
• Если болт, удерживающий лезвие, шатается.
• Вы также можете расположить циферблатный индикатор в различных местах вала, чтобы проверить, не погнут ли он.
• Вы также можете проверить биение лопастей, что может указывать на погнутый коленчатый вал.

Погнутый или сломанный коленчатый вал может быть очень опасным.Если вы определили, что с коленчатым валом возникла проблема, не используйте газонокосилку до тех пор, пока проблема не будет устранена. Коленчатый вал вращается на очень высоких оборотах – около 3000 об/мин и даже больше. Если лезвие, вращающееся с такой скоростью, оторвется из-за погнутого коленчатого вала, оно может порезать вам обе ноги. Таким образом, вы не можете быть слишком осторожны, когда дело доходит до проблем с коленчатым валом.

Давайте подробно рассмотрим известные признаки искривления коленчатого вала и методы физического осмотра. После этого мы также предоставим вам некоторую информацию о том, как можно исправить погнутый коленчатый вал.

Признаки погнутого коленчатого вала газонокосилки:

Существует два общих симптома, связанных с искривлением коленчатого вала. Вам не нужно быть опытным механиком, чтобы судить об этих симптомах. Если коленчатый вал на вашей косилке действительно погнут, вы наверняка наблюдаете эти два симптома. Просто держите глаза и уши открытыми.

● Чрезмерная вибрация:

Для движущихся объектов вибрации неизбежны. Все движущиеся объекты вибрируют с некоторой частотой, характерной или специфичной для этого объекта, и амплитудой, характерной для движения, которое он совершает.Когда объект деформируется или его характеристики движения изменяются, амплитуда его вибрации будет меняться. Например, когда сила, действующая на движущийся объект, изменяется, это приводит к изменению амплитуды его вибрации — увеличение силы может вызвать увеличение или уменьшение амплитуды. Увеличение амплитуды означает, что вибрация становится более строгой и заметной.

Чрезмерная вибрация является наиболее распространенным симптомом, связанным с искривлением коленчатого вала из-за его высокой скорости вращения.Вибрации можно ощущать в течение нескольких секунд после интервалов плавной работы, но они достаточно сильные, чтобы понять, что должна быть проблема. Чрезмерные вибрации также сопровождаются скрежещущим шумом. Если вы заметили это, немедленно прекратите кошение и выключите двигатель. Осмотрите коленчатый вал и зафиксируйте его, прежде чем снова косить.

● Проблемы с передачей:

Проблемы с трансмиссией

также часто связаны с погнутым коленчатым валом. Это происходит по двум причинам. Погнутый коленчатый вал может ударить другие детали, что приведет к выходу из строя системы зажигания, или удар, который погнул коленчатый вал, также может сломать маховик и испортить систему зажигания. В любом случае газонокосилка будет иметь проблемы с запуском и не будет работать плавно.

Физический осмотр погнутого коленчатого вала:

Вы также можете провести физический осмотр коленчатого вала, чтобы определить, имеет ли он правильную форму или нет. Если вы заметили признаки, связанные с погнутым коленчатым валом, или в ходе планового технического обслуживания, необходимо провести физический осмотр. Время от времени рекомендуется проводить медицинский осмотр, потому что таким образом вы всегда будете в курсе и будете знать о любых проблемах до того, как они станут слишком серьезными.

Для физического осмотра коленчатого вала газонокосилки можно использовать несколько методов. Некоторые из этих методов перечислены ниже.

● Зазор между коленчатым валом и декой:

В этом методе вы проверяете, изменяется ли зазор между коленчатым валом и декой в ​​течение одного полного оборота коленчатого вала. Прежде всего, отсоедините свечу зажигания. Прикрепите линейку к деке с помощью клейкой ленты так, чтобы ее другой край касался или почти касался коленчатого вала.Затем вращайте вал вручную, внимательно следя за зазором между линейкой и валом. Если зазор меняется при вращении вала, значит, он погнут и нуждается в исправлении.

Во время этой процедуры не забудьте надеть защитные перчатки, чтобы не поранить руки. Еще раз, свеча зажигания должна быть отключена, когда вы выполняете этот экзамен.

● Ищите раскачивание болта:

Прежде всего, отсоедините свечу зажигания. Затем попросите своего друга потянуть за пусковой шнур газонокосилки.При этом внимательно следите за болтом, которым лопасть крепится к коленчатому валу. Любое колебание (движение в сторону) болта при вытягивании шнура стартера указывает на то, что коленчатый вал погнут и нуждается в ремонте.

● Использовать циферблатный индикатор:

Циферблатный индикатор — это прибор с циферблатом, который измеряет или обнаруживает минимальные изменения расстояния и усиливает их, чтобы они были видны наблюдателю. Профессионалы используют циферблатные индикаторы для измерения небольших перемещений во всех типах конструкций, например.г., балки, плоские пластины, валы и т. д.

Вы также можете использовать циферблатный индикатор, чтобы проверить, не погнут ли коленчатый вал. Для этого циферблатный индикатор должен располагаться в определенных точках на коленчатом валу. Расположение циферблата зависит от марки и модели вала, и вы можете найти дополнительную информацию по этому поводу, руководство производителя или обратиться за помощью к профессионалу.

● Ищите раскачивание лезвия:

Как и шатающийся болт, шатающаяся лопасть также может указывать на погнутый коленчатый вал.Чтобы наблюдать за лезвием, припаркуйте газонокосилку на открытой ровной площадке и оставьте двигатель включенным. Во время работы двигателя внимательно следите за тем, чтобы лезвие не качалось и не тряслось. Вибрация лопасти может быть вызвана поломкой лопасти, но также может быть признаком погнутого коленчатого вала.

Фиксация погнутого вала:

Профессионалы обычно используют несколько методов для выпрямления изогнутых коленчатых валов. К ним относятся:

● Выпрямители валов:

Профессионалы используют выпрямители валов для выпрямления изогнутых коленчатых валов.В этом методе к валу в необходимых местах прикладывается механическое усилие прессования. Во время приложения усилия вал может быть горячим или холодным. Это очень эффективный метод выпрямления вала, который может снова сделать ваш изогнутый вал пригодным для использования.

● Кувалды:

Второй метод – использование кувалды для выпрямления изогнутого вала. Отличие этого метода от использования выпрямителя для валов заключается в том, что кувалда прикладывает силу удара, а выпрямитель прикладывает к валу силу сжатия.

Эти методы не очень сложны, и вы можете выполнять их самостоятельно в домашних условиях. Обучающие видео могут помочь в этом отношении.

Замена погнутого вала:

Иногда вал слишком изогнут и не может быть достаточно отремонтирован, чтобы сделать его пригодным для использования. Кроме того, попытка выпрямить вал указанными выше способами может привести к аннулированию гарантии. В любом из этих случаев вам придется заменить изогнутый вал на новый. Убедитесь, что новый вал соответствует заменяемому валу и соответствует двигателю вашей газонокосилки.

Связанные вопросы:

● Что вызывает искривление коленчатого вала?

Нож газонокосилки вращается с очень высокой скоростью. Частота вращения около 3000 об/мин не является редкостью. Это означает, что лезвие и коленчатый вал обладают большой кинетической энергией, которая рассеивается, когда косилка сталкивается с неподвижным препятствием. Это может привести к искривлению коленчатого вала, удару о твердый камень, пень или забор.

Когда газонокосилка натыкается на твердое препятствие при движении на высокой скорости, ее коленчатый вал может погнуться.Погнутый коленчатый вал вызывает множество проблем, таких как чрезмерная вибрация и проблемы с трансмиссией. Кроме того, погнутый коленчатый вал может привести к серьезной травме, если вы продолжите использовать газонокосилку. Используя рекомендации, упомянутые в этой статье, вы можете определить, погнут ли коленчатый вал вашей косилки. Как только вы обнаружите, что он погнут, вы должны как можно скорее отремонтировать или заменить его. Помните, что никогда не используйте косилку с погнутым коленчатым валом.

.