Коренные и шатунные шейки коленчатого вала: Коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания: устройство, назначение, принцип работы

Содержание

Коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания: устройство, назначение, принцип работы

Коленчатый вал (коленвал) двигателя – это одна из важных деталей КШМ, расположенная в цилиндровом блоке. Вал преобразует поступательные движения поршней во вращательный момент, который через трансмиссию передается на колеса автомобиля.

Устройство коленчатого вала

Сложная конструкция коленвала представлена в виде расположенных по одной оси колен – шатунных шеек, соединенных специальными щеками. При этом количество колен зависит от числа, формы и месторасположения цилиндров, а также тактности двигателя автомобиля. С помощью шатунов шейки соединяются с поршнями, совершающими поступательно-возвратные движения.

В зависимости от расположения коренных шеек коленвал может быть:

  • полноопорным – когда коренные шейки расположены по две стороны от шатунной шейки;
  • неполноопорным – когда коренные шейки расположены только по одну из сторон от шатунной шейки.

В большинстве современных автомобильных двигателей применяются полноопорные коленвалы.

Итак, основными элементами коленвала являются:

  • Коренная шейка – основная часть вала, которая размещается на коренных вкладышах (подшипниках), находящихся в картере.
  • Шатунная шейка – деталь, соединяющая коленвал с шатунами. При этом смазка шатунных механизмов осуществляется благодаря наличию специальных масляных каналов. Шатунные шейки в отличие от коренных шеек всегда смещены в стороны.
  • Щеки – детали, соединяющие два типа шеек – коренные и шатунные.
  • Противовесы – детали, которые предназначены для уравновешивания веса поршней и шатунов.
  • Фронтальная (передняя) часть или носок – часть механизма, оснащенная колесом с зубцами (шкивом) и шестерней, в некоторых случаях гасителем крутильных колебаний, который осуществляет контроль над мощностью привода ГРМ (газораспределительного механизма), а также других механизмов устройства.
  • Тыльная (задняя) часть или хвостовик – часть механизма, соединенная с маховиком при помощи маслоотражающего гребня и маслосгонной резьбы, осуществляет отбор мощности вала.

Фронтальная и тыльная сторона коленчатого вала уплотняется защитными сальниками, которые препятствуют протеканию масла там, где выступающие части маховика выходят за пределы блока цилиндров.

Вращательные движения всего механизма коленвала обеспечивают подшипники скольжения – тонкие стальные вкладыши, с защитным слоем антифрикционного вещества. Для предотвращения осевого смещения вала, применяется упорный подшипник, установленный на коренной шейке (крайней или средней).

Коленвал двигателя изготавливается из износостойкой стали (легированной или углеродистой) или модифицированного чугуна, методом штамповки или литья.

Принцип действия коленчатого вала

Несмотря на сложность самого устройства, принцип работы коленвала достаточно прост.

В камерах сгорания происходит процесс сжигания поступившего туда топлива и выделения газов. Расширяясь, газы воздействуют на поршни, совершающие поступательные движения. Поршни передают механическую энергию шатунам, соединенным с ними втулкой или поршневым пальцем.

Шатун в свою очередь соединен с шейкой коленвала подшипником, вследствие чего каждое поступательное поршневое движение преобразуется во вращательное движение вала. После того как происходит разворот на 180˚, шатунная шейка движется уже в обратном направлении, обеспечивая возвратное движение поршня. Затем циклы повторяются.

Процесс смазки коленчатого вала

Смазка коленвала обеспечивается за счет шатунных и коренных шеек. Важно помнить, что смазка коленчатого вала всегда происходит под давлением. Каждая коренная шейка обеспечена индивидуальным подводом масла от общей смазочной системы. Поступившее масло попадает на шатунные шейки по специальным каналам, расположенным в коренных шейках.

Коленвал. Устройство и виды

В двигателе все детали одинаково нужны и важны. При поломке хотя бы одной запчасти весь мотор выходит из строя. Сегодня мы разберем подробно коленчатый вал, который преобразует возвратно-поступательные движения шатунов и поршней во вращательные.

Устройство

Коленвал состоит из:

  • колен;
  • коренных и шатунных шееек;
  • щек.

Ось коленчатого вала – это коренные шейки, которые проходят ровно по центру. Шатунные шейки исполняют роль крепления и приема давления от шатунов. Шатунные шейки смещены по отношению оси вала и держатся с помощью щек.


Шатунных шеек по количеству столько же, сколько и цилиндров. Но во многих V-образных моторах на 1 шейку опираются 2 цилиндра. Так же можно встретить, когда V-образные двигатели имеют коленвал, в котором на 1 шатун рассчитана 1 шейка, но соединенные шейки тогда сдвинуты на 18 градусов по отношению друг к другу.

Что же касается щек, то они обладают несколькими функциями: соединяют шейки и являются противовесом, чтобы уравновесить шатуны и шатунные шейки. Если противовеса не было бы, то появлялась бы вибрация, а у высокооборотных ДВС, это верный признак указывающий на возможность выхода из строя мотора.

В коленчатом вале основная нагрузка распределяется на щеки и на места соединения шеек. Чтобы распределение было равномерным, данные отрезки изготавливаются галтелью – переход в виде закругленной формы от шейки к щеке.

В результате правильное расположение щек и шеек в коленвале обеспечивает эффективную работу возвратно-поступательного движения во вращательное: уравновешивает ДВС, противостоит изгибающим нагрузкам и предотвращает появление колебаний и вибраций.

Полноопорные и неполноопорные коленвалы

Коренные шейки по размеру больше шатунных, и они служат как осью, так и опорой КШМ (кривошипно-шатунного механизма). Нагрузка передается мотору от коленвала через коренные шейки, они же опираются на коренные подшипники в картере двигателя.

Коленвал делится на 2 вида по типу опоры:

  1. Полноопорный. В нем шеек коренных на одну больше, чем шатунных. Коренные шейки находятся с обеих сторон шатунных шеек.
  2. Неполноопорный. Коренных шеек меньше, чем шатунных, но по бокам щеки может быть 2 смещенных на конкретный угол шатунных шейки.

Простая конструкция неполноопорного коленвала, а также меньшее количество точек опоры говорит о высокой степени жесткости и прочности, соответственно и тяжести. Именно поэтому в XXI веке чаще используют полноопорные коленвалы, пусть сложнее в производстве, но на выходе легкие и надежные.

Смазка коленвала и других деталей КШМ


Смазка запчастей коленвала очень важна: для опоры коренных шеек и шатунов на шатунные шейки применяют подшипники скольжения (вкладыши), а они не могут правильно функционировать без постоянной смазки.

Чтобы масло поступало к запчастям, внутри коленчатого вала есть каналы. Благодаря давлению, смазочный материал поступает к подшипникам равномерно.

Взаимодействие коленвала совместно с другими запчастями

Нагрузка подается на коленчатый вал через шатуны, тем самым переводя в крутящий момент. Этот самый момент проходит через заднюю часть вала (хвостовик) к маховику и потом к трансмиссии. Через переднюю часть вала (носок) крутящий момент переходит на вал газораспределительного механизма и другие системы двигателя.

Зачастую на носке имеется гаситель колебаний. Это простое устройство состоит из 2 дисков, резиновой прокладки, соединительных пружин и упругого материала, такого как, например, силиконовая жидкость. Такой гаситель при работе мотора уменьшает крутильные колебания вала, что минимизирует риски повреждения.

Производство и материал


Во время работы на коленвал подается большая нагрузка. Для дизельных моторов производят цельной коленчатый вал. А вот сборные коленвалы на практике оказались несостоятельны для высокооборотных моторов, и поэтому их почти не применяют.

В качестве материала изготовления используют сталь или чугун. Коленвал из чугуна выполняют методом отливки, а из стали методом ковки или штамповки. Затем чугунные и стальные коленчатые валы механически обрабатывают, чтобы достичь нужных параметров – балансировка, чистота поверхности и т.д.

Автозапчасти для двигателя и его узлов вы найдете на нашем сайте в разделе «Категория запчастей».

Коленчатый вал это перегнутый много раз стержень и всунутый в блок

Первая деталь, которую я научился узнавать, учась в автошколе, был коленчатый вал.

Вот и мы сегодня поговорим о назначении и конструктивных особенностях коленчатого вала, а также о материалах из которых его делают.

Коленчатый вал. Назначение

Коленчатый вал это, одна из важных деталей двигателя. Он преобразует поступательное движение поршня во вращательное, которое через трансмиссию передается к колесам.

Несмотря на относительную сложность устройства, его принцип работы достаточно простой. В камере сгорания сжигается топливо и выделяются газы, которые толкают поршни, и придают им поступательное движение.

Поршни через шатуны отдают механическую энергию на шейку коленвала, в результате поступательное движение преобразуется во вращательное.

Как только вал поворачивается на 180˚, шатун начинает двигаться в обратном направлении, возвращая поршень в исходную позицию ‒ цикл повторяется.

Коленчатый вал это конструкция, короче много раз изогнутая железяка

Коленчатый вал

Коленвал представляет собой расположенные на одной оси коренные шейки, соединенные щеками и шатунные шейки, количество которых определяется числом цилиндров. При помощи шатунов шейки коленвала соединены с поршнями.

В зависимости от того как расположены коренные шейки, коленвал бывает:

  • полноопорный – если коренные шейки располагаются по обе стороны от шатунной шейки;
  • неполноопорный – если коренные шейки располагаются только с одной стороны от шатунной шейки.

Большинство современных автомобильных двигателей оснащены полноопорными коленчатыми валами.

Основные элементы КВ

К основным элементам относятся:

  • Коренная шейка – это главная часть узла, которая находится на коренных подшипниках (вкладышах), расположенных в картере;
  • Шатунная шейка – соединяет коленчатый вал с шатунами. Смазываются шатунные механизмы через специальные масляные каналы. Шатунные шейки смещены в стороны;
  • Щеки коленвала – соединяют коренные и шатунные шейки;
  • Противовесы – уравновешивают вес поршней и шатунов;
  • Передняя, фронтальная часть или носок – элемент механизма, оснащенный зубчатым колесом (шкивом) и шестерней, а в отдельных случаях еще и гасителем колебаний. Он контролирует мощность привода газораспределительного механизма (ГРМ) и других устройств;
  • Задняя часть (хвостовик) – элемент механизма, соединенный с маховиком с помощью маслоотражающего гребня и маслосгонной резьбы, выполняет отбор мощности.

Коленчатый вал с шатунами и поршнями

Тыльная и фронтальная стороны коленчатого вала уплотняются защитными сальниками. Они не допускают протекания масла в местах, где маховик выходит за пределы блока цилиндров.

Свободное вращение коленчатого вала гарантируют подшипники скольжения, которые представляют собой тончайшие стальные вкладыши, со специальным антифрикционным слоем.

Чтобы не допустить осевое смещение, существует упорный подшипник, устанавливаемый на коренную шейку (крайнюю или среднюю).

Материалы для изготовления

Коленчатый вал это трудяга, который подвергается действию сильных, быстроизменяющихся нагрузок. Показатели его надёжности определяются конструктивными особенностями и материалами, из которого он сделан.

Стандартный коленчатый вал

У этого элемента двигателя, обычно, цельная структура. Так что материалы для его изготовления должны использоваться максимально прочные, потому что от этого зависит стабильная работа системы. Лучшие материалы ‒ углеродистая и легированная сталь и высокопрочный чугун.

Коленчатые валы изготавливают методом литья, ковки из стали, а затем их вытачивают. Заготовки производят горячей штамповкой или литьем.

Важный момент ‒ расположение волокон материалов в заготовке. Чтобы они не перерезались в процессе обработки, применяют гибочные ручьи. Когда заготовка изготовлена, её еще раз обрабатывают высокой температурой и освобождают от окалины.

Материал и технология производства зависит от класса и типа автомобиля.

  1. Для серийных моделей коленвалы производятся методом литья из чугуна. Это уменьшает себестоимость.
  2. Для дорогих спортивных моделей берут кованные стальные коленвалы. Такой вариант обладает рядом преимуществ по размерам, весу и показателям прочности, и все чаще используются в автомобилестроении.
  3. Для супер дорогих двигателей изделие вытачивается из цельных стальных болванок. При этом приличная часть материала остается в отходах.

Конструктивные особенности

Теперь вы знаете, что кроме серийных, есть и спортивные коленвалы.

Они дают возможность ускорить ход поршня в крайней точке сжатия, благодаря специальной форме шатунных шеек. У стандартного вала они круглые, а у спортивного ‒ немного вытянутые, за счет этого характеристики двигателя изменяются.

Многие автомобилисты считают, что по маркировке коленчатого вала можно узнать о его характеристиках. Это заблуждение – маркировка лишь номер в каталоге производителя, который используют для подбора запчасти. К свойствам изделия она не имеет отношения.

Поздравляю вас, господа. Теперь вы в курсе, что коленчатый вал это не только тяжелая железяка, но и незаменимая деталь, от которой зависит комфортная езда, ресурс двигателя и его узлов.

А ещё она обеспечивает многие устройств автомобиля крутящим моментом: трансмиссию, генератор, карданы, и так далее до колес.

Кривошипно-шатунный механизм серийного автомобиля

Конечно рассказывать об этом своей любимой девушке не обязательно, а вот друзьям автомобилистам через социальные сети сообщите. Пусть тоже читают наш блог – будет много интересного.

И до скорой встречи.

Коленчатый вал — Энциклопедия журнала «За рулем»

Рис. Коленчатый вал двигателя V6

Коленчатый вал воспринимает усилия, передаваемые от поршней шатуном, и преобразует их в крутящий момент. Поэтому коленчатый вал должен быть прочным и жестким.
В качестве материала для коленчатого вала используют высокопрочный чугун и сталь. Чугунные валы изготавливают методом литья, а стальные — методом ковки. Рабочие поверхности коренных и шатунных шеек коленчатого вала подвергают упрочнению с помощью термической обработки и последующей шлифовке.
Коленчатый вал состоит из нескольких коренных шеек, соединенных щеками с шатунными шейками. Щеки коленчатого вала продолжаются в противоположном от шейки направлении, образуя противовесы. В некоторых двигателях грузовых автомобилей используют съемные противовесы, которые крепятся к коленчатому валу болтами. Коренные шейки всегда больше в диаметре, чем шатунные. Коленчатый вал будет более жестким, если коренные и шатунные шейки перекрывают друг друга при взгляде с торца вала. Очевидно, что намного легче добиться перекрытия шеек в [[Короткоходный двигатель
|короткоходном двигателе]]. Если по обеим сторонам от шатунной шейки расположены коренные шейки, коленчатый вал является полноопорным. В противном случае он неполноопорный и поэтому должен быть более жестким, а следовательно, более массивным, чтобы воспринимать значительные изгибающие и закручивающие усилия. Поэтому в современных двигателях в основном применяются полноопорные валы. В настоящее время редко применяют разборные коленчатые валы, хотя такая конструкция вала дает возможность применять шатуны с неразъемной нижней головкой. Переход от шейки к щеке является опасным с точки зрения концентрации напряжений, и поэтому его выполняют по радиусу. Такая конструкция уменьшает возможность появления трещин и последующего усталостного излома.
В качестве коренных и шатунных подшипников скольжения в настоящее время применяют разъемные, тонкостенные вкладыши. Вкладыши изготавливают из стальной ленты с нанесенным на нее слоем антифрикционного сплава. Для того чтобы установленные вкладыши не проворачивались в опорах коленчатого вала и головках шатунов, они имеют выступ, с помощью которого фиксируются в соответствующих канавках. Для предохранения коленчатого вала от осевых перемещений используются упорные подшипники скольжения.
Внутри коленчатого вала, в щеках и шейках коленчатого вала просверлены отверстия для прохода масла. Подшипники коленчатого вала подвергаются значительным нагрузкам, и даже кратковременная работа двигателя без масла приводит к его выходу из строя, поэтому к шейкам коленчатого вала масло подается постоянно под давлением.
К заднему концу коленчатого вала крепится маховик. Маховик служит для уменьшения неравномерности работы двигателя, запасая энергию при рабочем ходе и отдавая ее при других тактах, а также выводит КШМ из мертвых точек. Маховик представляет собой массивный диск, выполненный из чугуна. На внешнюю цилиндрическую поверхность маховика напрессован зубчатый венец, обеспечивающий проворачивание коленчатого вала при пуске двигателя с помощью электрического стартера. У многоцилиндровых двигателей рабочий ход происходит одновременно в нескольких цилиндрах. У таких двигателей крутящий момент более равномерный и масса маховика может быть уменьшена.

Рис. Двухмассовый маховик двигателя

Каким бы жестким ни был коленчатый вал, он подвергается крутильным колебаниям. Крутильные колебания можно представить как постоянное закручивание с последующим раскручиванием вала, что происходит при работе двигателя с определенной частотой. При совпадении частоты крутильных колебаний с частотой внешних сил может наступить резонанс, который приведет к резкому увеличению нагрузок, действующих на коленчатый вал, и, как следствие, к его поломке. Излом коленчатых валов (обычно в месте соединения щеки с коренной шейкой) был частой причиной выхода из строя двигателей старых конструкций. Современные коленчатые валы имеют высокую жесткость, и резонансные частоты находятся за пределами возможных частот вращения валов этих двигателей. Тем не менее в конструкции двигателей часто применяют гасители крутильных колебаний, которые снижают до нужного уровня виброактивность коленчатого вала. Наиболее распространенный способ: разделить шкив или диск, установленный на коленчатом вале, на внутреннюю и наружную части и соединить их упругим материалом, который поглощает вибрации за счет внутреннего трения.
Сейчас все большее распространение получают двухмассовые маховики, которые успешно выполняют функцию гасителя крутильных колебаний.
Прогресс в системах управления может внести дополнительные изменения в конструкцию двигателей. Сегодня разработаны новые тороидные стартер-генераторы, которые не только мгновенно и бесшумно пускают двигатель, но и дают возможность за счет электронного управления гасить всевозможные колебания и вибрации, а также обеспечивают возможность работы двигателя при экстремальных нагрузках.

Что такое коленчатый вал двигателя в автомобиле

Коленчатый вал или, как его называют опытные водители и автослесари, коленвал – важная функциональная деталь автомобильного двигателя, которая имеет строгую индивидуальную форму в зависимости от модели. В данной статье мы рассмотрим, что такое коленчатый вал двигателя, какие функции он выполняет и к чему приводит эксплуатация машины с неисправным валом.

Что такое коленвал

как выглядит коленвалкак выглядит коленвалКоленчатый вал – это механическая деталь автомобильного двигателя, которая является промежуточным звеном-преобразователем тепловой энергии сгораемого топлива в механическую энергию вращения колёс. По внешнему виду он представляет собой вал из стального сплава со множеством шатунных шеек, которые между собой соединены коленной шейкой. Число шеек-колен соответствует числу цилиндров в двигателе, их расположению, форме. Шейки соединены с поршнями через шатуны, которые, двигаясь возвратно-поступательно, приводят вал в движение.

Если в коленчатом вале шатунные шейки находятся с двух сторон от коленной шейки, он называется полноопорным. Если же они расположены только с одной стороны – неполноопорным.

Коленвал производится из углеродистой или легированной стали с повышенной износостойкостью (для спорткаров, люкс-моделей и автомобилей с повышенной мощностью) или модифицированного чугуна (для стандартных серийных моделей) с помощью литья или прессования. Для легирования стали применяются молибден, хром и иные металлы, существенное увеличивающие прочность сплава.

В большинстве двигателей коленчатый вал располагается в нижней части, над картером, в оппозитных – выше, по центру мотора.

Для чего нужен коленчатый вал

как работает коленчатый валкак работает коленчатый валДвигатели внутреннего сгорания работают за счёт функционирования поршневого блока. Его принцип действия заключается в следующем:

  • во время сгорания топливной смеси в цилиндре воздух расширяется с создаёт давление;
  • под действие давления поршень выталкивается, совершая поступательное движение;
  • благодаря соединению с шатунными шейками поступательное движение превращается во вращательное;
  • энергия вращения, переданная на коленчатый вал, передаётся колёсам автомобиля, и он приводится в движение.

Таким образом, коленвал – это преобразователь одного вида механического движения в другой. Как известно, поршни в ДВС двигаются несимметрично. В то время, как одни из них совершают поступательные движения (выталкиваются из цилиндра), другие – возвратное (затягиваются обратно). Конструкция коленчатых валов разрабатывается с предельной точностью, поэтому во время работы все цилиндры сохраняют общее вращение вала. Поэтому коленца имеют разные оси вращения. 

Из чего состоит коленчатый вал

конструкция коленчатого валаконструкция коленчатого вала

Конструкция коленчатого вала: 1. Носок коленчатого вала; 2. Посадочное место звездочки (шестерни) привода распределительного вала; 3. Отверстие подвода масла к коренной шейке; 4. Противовес; 5. Щека; 6. Шатунные шейки; 7. Фланец маховика; 8. Отверстие подвода масла к шатунной шейке; 9. Противовесы; 10. Коренные шейки; 11. Коренная шейка упорного подшипника.

Рабочие компоненты коленвала:

  • Коренная шейка – валовая опора, которая служит осью вращения самого вала. Она лежит в подшипнике, который встроен в картер.
  • Шатунные шейки – опоры, связанные с поршневыми шатунами. Во время работы они смещаются относительно оси вала по круговой траектории.
  • Щёки – вспомогательные детали, связывающие шатунные и коренные шейки. Они также предотвращают разрушение вала из-за резонансной нагрузки.
  • Хвостовик – задняя часть, соединённая с шестерной отбора или маховиком для передачи мощности на движение.
  • Носок – передняя часть вала, которая посредством шкива или зубчатого колеса передаёт мощность приводу газораспределительного блока и других вспомогательных механизмов.
  • Противовесы – детали, необходимые для распределения нагрузки и уравновешивания массы шатунов и поршней.

Для уплотнения носка и хвостовика используются защитные сальники. Это предотвращает просачивание масла в местах выхода частей маховика за границы блока цилиндров. Вращательное движение обеспечивается тонкими стальными подшипниками скольжения. Чтобы ось вращения вала не смещалась, на одну из коренных шеек ставится упорный подшипник.

Во время работы самые большие напряжения концентрируются в месте соединения шеек и щёк. Для разгрузки его делают с галтелью – полукруглым переходом с промежуточным технологическим поясом. По причине экстремальных нагрузок в месте перехода щёк в шейки в своё время производители отказались от составных коленвалов, детали которых соединялись крепежом. 

Для чего нужен датчик коленвала

Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ) используется в автомобилях, которые оборудованы системами электронного управления мотором. Поскольку вращение вала сказывается на работе многих функциональных блоков и систем, своевременная подача топлива в цилиндры ДВС может улучшить ездовые характеристики. Датчик коленвала как раз отвечает за синхронизацию рабочих процессов. В различных моделях автомобилей его использование улучшает синхронизацию зажигания или топливных форсунок. Прибор передаёт на электронный блок управления данные о положении коленвала, направлении и частоте вращения.

Встречаются датчики следующих видов:

  • Магнитные (индуктивного типа). Сигнал на ЭБУ формируется в момент прохождения синхронизационной метки через магнитное поле, которое формируется вокруг датчика. Система не требует отдельного питания, и может параллельно работать как датчик скорости.
  • Датчики Холла (работают на эффекте Холла). Ток в приборе начинает движение при приближении изменяющегося магнитного поля. Перекрытие магнитного поля реализуется специальным синхронизирующим диском, зубья которого взаимодействуют с магнитным полем ДПКВ. Дополнительная функция – датчик распределения зажигания.
  • Оптические. В данном случае для синхронизации также используется зубчатый диск. Он перекрывает оптический поток, проходящий между приёмником и светодиодом. Приёмник фиксирует прерывания светового потока и передаёт в электронный блок управления импульс напряжения, соответствующий параметрам вращения вала.

Датчик коленвала устанавливается внутри корпуса двигателя, как и прочие датчики управления. Для его встраивания используется специальный кронштейн, расположенный возле приводного шкива генератора. Внешне он отличается от датчиков другого назначения наличием проводка длиной 55-70 см с особым разъёмом, который соединяет устройство с системой электронного управления. 

Видео на тему

Похожие статьи

Диаметр коренных и шатунных шеек коленвалов

Автор Вячеслав На чтение 5 мин. Просмотров 3.2k. Опубликовано Обновлено

Для производства коленчатых валов
используются легированная сталь либо чугун, отличающиеся высоким уровнем
прочности. Однако со временем в процессе эксплуатации устройств появляются
дефекты. 

Знание ремонтных размеров коленвалов
требуется при выполнении ремонта. Это максимальные параметры, до которых
допустимо уменьшать толщину шеек элемента, не опасаясь снизить прочность
детали. 

В связи со свойством шейки
взаимодействовать с подшипниками для них производителями предусмотрены
специальные вкладыши.

Царапины на шеях – самые
распространённые виды повреждений, которые встречаются чаще всего. Их не
следует принимать за трещинки, появляющиеся из-за вялости металла. Появление
таких дефектов – главная причина замены детали.

Царапинки на шеях образуются в
процессе длительной эксплуатации устройства. Также причиной их появления
является засорение масла посторонними частичками.

При выполнении шлифовки шейки вала
следует предварительно подготовить вкладыши. Если ремонтные работы выполняются
впервые, то допустимо уменьшение на 0,25 миллиметров. При дальнейшем ремонте
разрешается изменение на 0,5, 0,75 и 1 миллиметр. Здесь следует использовать
вкладыши. Если возникает необходимость ремонта при следующем использовании
оборудования, то значительно возрастает риск полного разрушения вала при
выполнении работ. В связи с этим найти вкладыши с параметрами 1,25 и 1,5
практически невозможно.

Ремонт следует начинать со шлифовки
шейки основания, и только после этого переходить к шатунным элементам.

Стандартные и ремонтные размеры
коренных и шатунных шеек коленчатых валов всех видов техники. Данные будут
постоянно пополняться по мере их появления в нашей базе.

Если Вам нужны размеры на
какой-нибудь коленвал или у Вас есть какие-нибудь размеры, о которых вы узнали
из достоверных источников, то пишите .

Если не нашли нужные размеры для
вашего коленвала, то оставляйте комментарий внизу этой страницы или звоните.

Opel Kadett 1,3 S

размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт 54,972 — 54,985 42,971 — 42,987
0,25 мм 54,722 — 54,735 42,721 — 42,737
0,50 мм 54,472 — 54,485 42,471 — 42,787

Mitsubishi Pajero / L200

размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт 65,999(-0,02) 52,999(-0,02)
0,25 мм 65,749(-0,02) 52,749(-0,02)
0,50 мм 65,499(-0,02) 52,499(-0,02)
0,75 мм 65,249(-0,02) 52,249(-0,02)

Hyundai h200 Pritsche/Fahrgestell 4D56T

размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт 66.000 57.000(-0,01)
0,25 мм 65.750 56.750
0,50 мм 65.500 56.500
0,75 мм 65.250 ———

4D56T

размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт 66.000 53.000(-0,012)
0,25 мм 65.750 52.750
0,50 мм 65.500 52.500
0,75 мм 65.250 52.250
1.00 мм —— 52,000

Daewoo Espero 2.0

размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт 57,995 48,970 — 78,988
0,25 мм 57,732 — 57,745 48,720 — 48,738
0,50 мм 57,482 — 57,495 48,470 — 48,488

Volkswagen Caravelle / Volkswagen T4

размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт 58,00 (-0,02-0,04) 47,80 (-0,02-0,04)
0,25 мм 57,75 (-0,02-0,04) 47,55 (-0,02-0,04)
0,50 мм 57,50 (-0,02-0,04) 47,30 (-0,02-0,04)
0,75 мм 57,25 (-0,02-0,04) 57,05 (-0,02-0,04)

Nissan Patrol

размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт 70,907 — 70,920 56,913 — 56,926
0,25 мм 70,657 — 70,670 56,633 — 56,676
0,50 мм 70,407 — 70,420 56,413 — 56,426
0,75 мм 70,157 — 70,170 56,163 — 56,176
1,00 мм 69,907 — 69,920 55,913 — 55,926

Mercedes-Benz 190 (W201)

размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт 57,955 — 57,960 47,955 — 47,965
0,25 мм 57,705 — 57,715 47,705 — 47,715
0,50 мм 57,455 — 57,465 47,455 — 47,465
0,75 мм 57,205 — 57,215 47,205 — 47,215
1,00 мм 56,955 — 56,965 46,955 — 46,965

Mitsubishi Galant

размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт 57,00 (-0,02) 45,00 (-0,02)
0,25 мм 56,75 (-0,02) 44,75 (-0,02)
0,50 мм 56,50 (-0,02) 44,50 (-0,02)

Audi 100 / Audi 200
1.8

кор. + 4 мм размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт 53,96 — 53,98 47,76 — 47,79
0,25 мм 53,71 — 53,73 47,51 — 47,53
0,50 мм 53,46 — 53,58 47,26 — 47,28
0,75 мм 53,21 — 53,23 47,01 — 47,03

Chery Amulet

размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт 57,98 — 58,00 47,89 — 47,91
0,25 мм. 57,73 — 57,75 47,64 — 47,66

Volkswagen Amarok

размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт 54,00-0,022-0,042 50,90-0,022-0,042

Ford Courier (Форд Курьер)

размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт 57,00-0,02 40,990 — 41,010

Honda

размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт 54,98 44,98
0,25 мм 54,73 44,73
0,50 мм 54,48 44,48

Man

размеры
коренных шеек
размеры
шатунных шеек
стандарт 104.00 — 103.98 90.00 — 89.98

Nissan MA09

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 44,971 39,974
1 ремонт 44,471

Nissan D4F 712
Nissan D7F 764

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандартный размер 43,650 — 43,639 39,500 — 39,484
1 ремонт 43,400 — 43,389 39,000 — 39,984
2 ремонт 43,150 — 43,139

Nissan CR10DE
Nissan CG10DE
Nissan CG13DE
Nissan CR12DE

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандартный размер 44,970 39,974 — 39,955
1 ремонт 44,720 39,724 — 39,705

Nissan GA13DE

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандартный размер 49,964 39,974
1 ремонт 49,714 39,724
2 ремонт 49,464 —-

Nissan A12 (1974 — 1984)
Nissan E10 (1982 — 1986) 
Nissan E10S (1982 — 1990)

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандартный размер 49,964 44,974
1 ремонт 49,714 44,724
2 ремонт —- 44,474

Nissan A14 (1973-2008)
Nissan A14S (1973-1982)
Nissan A15 (1973-1987)
Nissan A15S (1973-1995)

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандартный размер 49,964 44,974
1 ремонт 49,714 44,724
2 ремонт —— 44,474

P.S.
Если вдруг Вы не нашли нужные размеры, то напишите в чате точную модель своего
двигателя, его объем и хотя бы примерный год выпуска автомобиля и мы
обязательно попытаемся Вам помочь.

Так же можете задать интересующий Вас вопрос в группе в Telegramm. Если первая ссылка не работает, то сюда

Так же по теме:

Стандартные и ремонтные размеры коленвала для автомобилей Nissan

Стандартные и ремонтные размеры коленвала для автомобилей Ford

Стандартные и ремонтные размеры коленвала для автомобилей Toyota

Стандартные и ремонтные размеры коленвала для автомобилей Audi

Коленчатый вал — что это такое

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

1. Что такое коленчатый вал, его основные задачи?

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

Коленчатый вал

Главная задача коленчатого вала – преобразовать возвратно-поступательные движения поршней двигателя в крутящий момент, который через трансмиссию передаётся на колёса автомобиля.
Одной из основных технических характеристик коленчатого вала, как и всего двигателя, является радиус кривошипа. Это расстояние от осей коренных шеек (шейки, в которых вращается коленвал в цилиндровом блоке) к осям шатунных шеек (шейки, которые вращаются внутри большой головки шатуна).
Удвоенный радиус кривошипа являет собой длину хода поршня, которая определяет объём цилиндров. Если изменить длину радиуса кривошипа при неизменном диаметре цилиндра, это приведёт к изменению объёма цилиндров. Эту зависимость часто используют, чтобы менять технические характеристики всего двигателя в определённом направлении.

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

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

2. Материалы, из которых изготовлен коленчатый вал.

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

Коленчатый вал
В качестве материалов для изготовления коленвалов используют углеродистую и легированную сталь либо чугун высокой прочности. Коленвал можно изготовить методом литья, методом ковки из стали или методом точения. Заготовки получают способом горячей штамповки или способом литья. Очень важно, как расположены волокна материалов в заготовках. Чтобы не допустить их перерезания в дальнейшей обработке, применяются гибочные ручьи. Когда заготовка готова, её дополнительно обрабатывают под высокой температурой и очищают от окалины (дробомётной машиной или методом травления).

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

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

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

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

3. Конструкция коленчатого вала.

Конструкция коленчатого вала определяются количеством цилиндров, их конфигурацией и порядком работы, от чего зависит расположение и количество коренных и шатунных шеек. Например, в двигателях V6 присутствует небольшое угловое смещение шатунных шеек по длине вала. В американской версии двигателя V8 коленвал напоминает крест, а в европейской версии V8 для спортивных автомобилей коленвал плоский. Несмотря на всё это, конструкция разных коленчатых валов очень похожа.
Конструктивно коленчатый вал состоит из таких основных элементов:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Коленвал с поршнями
Место перехода шейки к щеке – это самое нагруженное место в конструкции коленвала. Для того, чтобы снизить напряжение на это место, переход делают с галтелью (радиусом закругления). Галтели увеличивают длину вала и для снижения этого значения их углубляют в шейку или щеку.
Все коренные и шатунные шейки интегрированы в смазочную систему двигателя. Эти элементы смазываются под давлением. Подвод масла организован к каждой из коренных шеек от общей магистрали в индивидуальном порядке. А к шатунным шейкам масло попадает по каналам в щеках.

4. Обслуживание коленчатого вала.

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

Снятие коленчатого вала производится в такой последовательности:

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

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

3. Снимаются крышки коренных подшипников.

4. Поднимается коленвал, а заднее уплотнительное кольцо снимается.

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

После снятия производится проверка коленчатого вала.

Алгоритм проверки коленчатого вала:

1. Промыть бензином все составляющие и просушить деталь.

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

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

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

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

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

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

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

9. Сменить и обжать набивку заднего уплотнения коленвала.

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

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

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как,
Facebook,
Вконтакте,
Instagram,
Pinterest,
Yandex Zen,
Twitter и
Telegram:
все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Как работает коленвал — Все подробности

При сгорании топлива поршень выстреливает прямо вниз по цилиндру, работа коленчатого вала заключается в преобразовании этого поступательного движения во вращение — в основном путем поворота и подталкивания поршня вверх по цилиндру.

Терминология коленчатого вала довольно узкая, поэтому мы начнем с названия нескольких частей.
журнал
это часть вала, которая вращается внутри подшипника. Как видно выше, шейки коленчатого вала бывают двух типов:
коренные шейки
образуют ось вращения коленчатого вала, а
шатунные шейки
закреплены на концах шатунов, доходящих до поршней.

Для большей путаницы шейки шатуна сокращенно обозначаются шатунными шейками и также обычно называются
шатуны
, или
цапфы головные
, Цапфы стержней соединены с главными шейками посредством
полотна
,

Расстояние между центром коренной шейки и центром пальца коленчатого вала называется
радиус шатуна
, также называемый
ход кривошипа
, Это измерение определяет диапазон хода поршня при вращении коленчатого вала — это расстояние сверху вниз известно как
ход
,Ход поршня будет в два раза больше радиуса кривошипа.

Задний конец коленчатого вала выходит за пределы картера и заканчивается
фланец маховика
, Этот прецизионно обработанный фланец прикручен к
маховик
, большая масса которого помогает сгладить пульсацию поршней, срабатывающих в разное время. Через маховик вращение передается через трансмиссию и главную передачу на колеса. В АКПП коленчатый вал прикручен к
коронная шестерня
, несущий гидротрансформатор, передавая привод на автоматическую коробку передач.По сути, это мощность двигателя, а мощность передается туда, где она необходима: гребные винты для лодок и самолетов, индукционные катушки для генераторов и опорные колеса транспортного средства.

Передний конец коленчатого вала, иногда называемый носиком, представляет собой вал, выходящий за пределы картера. Этот вал будет заблокирован с зубчатой ​​передачей, которая приводит в движение клапанный механизм через зубчатый ремень или цепь [или в высокотехнологичных приложениях, зубчатых передачах], и шкив, который передает мощность через приводной ремень на такие аксессуары, как генератор переменного тока и водяной насос. ,

Детали коленчатого вала

Основные журналы

коренные шейки
, или просто главные шейки, зажаты в блоке двигателя, и двигатель вращается вокруг этих шейек. Все шейки коленчатого вала будут обработаны идеально гладкими и круглыми и часто закалены. Основные шейки закреплены в седлах, в которых заменяется
вкладыш подшипника
буду сидеть. Подшипник мягче, чем шейка, и его можно заменять по мере износа, и он предназначен для поглощения небольшого количества загрязнений, если таковые имеются, чтобы не повредить коленчатый вал.
крышка коренного подшипника
затем прикручивается к шейке болтами и затягивается с точным крутящим моментом.

[Схема главной цапфы с подшипниками и отверстиями]

Цепи движутся по масляной пленке, которая вдавливается в пространство между шейкой и подшипником через отверстие в седле коленчатого вала и соответствующее отверстие во вкладыше подшипника. При правильном давлении масла и подаче масла шейка и подшипник не должны соприкасаться.

Шатунные шейки

шатунные шейки
смещены от оси вращения и прикреплены к
большие концы
шатунов поршней.Как ни странно, их также часто называют
шатуны
или
шатунные шейки
, Подача масла под давлением происходит через наклонный масляный канал, просверленный от основной шейки.

В некоторых шатунах просверлен масляный канал, позволяющий распылять масло на стенку цилиндра. В этом случае опорные подшипники шатуна будут иметь канавку для подачи масла в шатун.

Смазка коленчатого вала

Контакт металл-металл — враг эффективного двигателя, поэтому и главные шейки, и шейки стержней движутся по масляной пленке, которая находится на поверхности подшипника.

Подача масла в коренной подшипник скольжения проста: масляные каналы от блока цилиндров ведут к каждому седлу коленчатого вала, а соответствующее отверстие в корпусе подшипника позволяет маслу достигать шейки.

Подшипники шейки шатуна требуют такой же смазки, но они вращаются вокруг коленчатого вала со смещением. Для подачи масла к этим подшипникам масляные каналы проходят внутри коленчатого вала — через главную шейку, по диагонали через перемычку и через отверстия в шейках шатунов.Канавка в подшипнике коренной тяги позволяет маслу непрерывно проталкиваться по каналу к шейкам шатуна, чему способствует выброс наружу центробежной силой вращающегося коленчатого вала.

Зазоры между шейками и подшипниками являются основным источником давления масла в двигателе. Если зазоры слишком велики, масло вытекает свободно, а давление не поддерживается. Слишком малые зазоры вызовут высокое давление масла и риск контакта металла с металлом. Поэтому важно измерять зазор между подшипниками и шейками при ремонте двигателя.

Противовесы

Коленчатый вал подвержен сильным вращающим силам, а масса шатуна и поршня, движущиеся вверх и вниз, оказывает значительную силу. Противовесы отлиты как часть коленчатого вала, чтобы уравновесить эти силы. Эти противовесы обеспечивают более плавную работу двигателя и более высокие обороты.

Коленчатый вал балансируется на заводе. В этом процессе прикрепляется маховик, и весь узел вращается на машине, которая измеряет, где он не сбалансирован. Балансировочные отверстия
просверлены в противовесах для уменьшения веса. Если необходимо добавить вес, просверливается отверстие и затем заполняется хэви-металлом или меллори. Это повторяется до тех пор, пока коленчатый вал не будет сбалансирован.

Упорные шайбы коленчатого вала

В какой-то момент по его длине будут установлены две или более упорных шайб, чтобы предотвратить продольное перемещение коленчатого вала. На изображенном коленчатом валу с обеих сторон центральной шейки имеются упорные шайбы.Эти упорные шайбы устанавливаются между обработанными поверхностями перемычки и седла коленчатого вала, поддерживая заданный небольшой зазор и сводя к минимуму величину бокового перемещения, доступного для коленчатого вала. Расстояние, на которое коленчатый вал может перемещаться из конца в конец, называется его осевым люфтом, и допустимый диапазон будет указан в руководствах по обслуживанию.

В некоторых двигателях эти упорные шайбы являются частью коренных подшипников, в других, как правило, более старых типов, используются отдельные шайбы.

Основные сальники

Оба конца коленчатого вала выходят за пределы картера, поэтому необходимо предусмотреть какой-либо метод предотвращения утечки масла через эти отверстия.Это работа двух основных масляных уплотнений, одного спереди и одного сзади.

задний главный сальник
устанавливается между задней главной шейкой и маховиком. Обычно это манжетное уплотнение из синтетического каучука. Прокладка вдавливается в углубление между блоком цилиндров и масляным поддоном. Уплотнение имеет фасонную кромку, которая плотно прижимается к коленчатому валу пружиной, называемой подвязкой.

Неисправное масляное уплотнение является серьезной проблемой, поскольку оно примыкает к основным шейкам, которые получают и нуждаются в хорошей подаче масла под давлением.В сочетании с вращением коленчатого вала это приводит к быстрой потере моторного масла из-за любого нарушения сальника.

сальник передний
похож на заднюю часть, хотя ее выход из строя менее катастрофичен и к ней легче получить доступ. Передний сальник будет за шкивами и шестерней привода ГРМ.

Сальник сам по себе является дешевой деталью, но для доступа к нему требуется много труда по снятию трансмиссии, сцепления, маховика и, возможно, коленчатого вала.Поэтому рекомендуется заменять сальники каждый раз, когда двигатель разбирается и детали доступны.

Схемы коленчатого вала

Показанный выше базовый коленчатый вал от рядного 4-цилиндрового двигателя. Другие конструкции коленчатого вала будут зависеть от компоновки двигателя. Более подробно эта тема освещена в статье о компоновке двигателя. Но следует отметить, что в двигателях V-образной формы и W два шатуна могут иметь общую шейку шатуна.Ниже показаны некоторые типовые схемы коленчатого вала.

Коленчатый вал V6

Коленчатый вал V6 является в некоторой степени специализированным, потому что он требует, чтобы шейки шатуна были разделены для поддержания равномерного интервала зажигания. Это требует, чтобы цапфы стержней были расколоты или раздвинуты, что известно как
шплинт
или
Журнал разъемный
дизайн.

недостатки

Коленчатый вал, будучи очень прочным, является надежным элементом, и поломки коленчатого вала редки, если двигатель не работает в экстремальных условиях.

Изношенные журналы

Без достаточного давления масла шейки коленчатого вала будут контактировать с опорными поверхностями, постепенно увеличивая зазор и ухудшая давление масла. В крайнем случае это может привести к разрушению подшипников и серьезному повреждению двигателя. Если журналы изношены до предела, предусмотренного для их использования, или уже не имеют идеально круглой формы, их необходимо отшлифовать, как описано ниже.

Усталость

Постоянные силы, действующие на коленчатый вал, могут привести к усталостным трещинам, обычно обнаруживаемым на галтеле, в месте соединения шейки с перемычкой.Гладкий радиус этой галтели имеет решающее значение для предотвращения слабых мест, ведущих к усталостным трещинам. Коленчатый вал можно проверить на наличие трещин с помощью
магнитофлюкс
,

Модификации и обновления

Шлифование коленчатого вала

Журналы изнашиваются со временем. У них может появиться шероховатая поверхность, они могут стать некруглыми или суженными. В этих случаях их поверхность можно восстановить с помощью шлифовки коленчатого вала. Когда коленчатый вал заточен, его шейки будут уменьшаться в диаметре и, следовательно, увеличиваться в размерах, поэтому потребуется установка более толстых подшипников.

Коленчатые валы Stroker

Объем цилиндра можно увеличить, перемещая поршни на более длинный ход. Ход двигателя определяется радиусом кривошипа, который представляет собой расстояние между шейками шатуна и коренными шейками. Коленчатый вал с большим радиусом кривошипа обеспечивает более длинный ход и больший объем цилиндра — это известно как коленчатый вал с ходовым механизмом. При установке строкера потребуются более короткие шатуны. В противном случае поршни могут перемещаться в цилиндре слишком высоко, вызывая неприемлемо более высокое сжатие или удар по крыше цилиндра.

Коленчатые валы

Stroker для часто модифицируемых двигателей продаются в комплекте с более короткими шатунами и поршнями. Строкер-комплект для двигателя Mazda MX5 Miata 1.8L может преобразовать его в двигатель 2L по цене около 5500 долларов.

Офсетное шлифование

Альтернативой установке коленчатого вала с ходовым механизмом является шлифовка шейки шатуна до меньшего размера со смещением — таким образом центр шейки смещается от осевой линии коленчатого вала.Это проиллюстрировано выше.

Видно, что при перемещении центра шейки штока радиус кривошипа был увеличен, что привело к увеличению хода. Это специализированная обработка, и достигаемое увеличение хода будет зависеть от толщины шейки.

Как делается коленчатый вал

В большинстве серийных двигателей используется чугунный коленчатый вал, который изготавливается путем заливки расплавленного чугуна в форму. Кованые коленчатые валы используются в некоторых высокопроизводительных двигателях.Кованый коленчатый вал изготавливается путем нагревания стального блока до докрасна, а затем с использованием чрезвычайно высокого давления для придания ему формы.

После ковки или литья коленчатого вала его шейки и опорные поверхности обрабатываются идеально гладкими. Просверливаются масляные каналы или масляные каналы. Серийные двигатели обычно оставляют перемычки с исходной черновой отделкой, но двигатели с высокими рабочими характеристиками обрабатывают каждую часть коленчатого вала, чтобы уменьшить сопротивление масла.

Шейки должны быть тверже, чем их подшипники, чтобы износ заменялся на подшипниках, а не на коленчатом валу, который должен служить в течение всего срока службы двигателя.Производственный процесс будет включать упрочнение этих участков посредством азотирования или термообработки.

Коленчатые валы с исключительно высокими рабочими характеристиками и нестандартные конструкции изготавливаются из блока твердого материала, в результате чего получается коленчатый вал в виде заготовки. Производство одноразового коленчатого вала с помощью этого процесса будет стоить минимум около 3000 долларов, поэтому он предназначен для соревнований, гонок и восстановления.

,

Терминология коленчатого вала

КОЛЕНВАЛ
ТЕРМИНОЛОГИЯ

части коленчатого вала можно обозначать разными словами.Однако условия в
рис. 4-19 — это те, которые наиболее часто используются в технических данных NAVSEA.
руководства для двигателей, используемых ВМФ.

ГЛАВНЫЕ ЖУРНАЛЫ служат точками опоры и центром вращения для
вал. В качестве опорных поверхностей коренные шейки и шатун
шейки коленчатых валов имеют поверхностную закалку, поэтому чем дольше износ, тем больше
можно использовать прочный металл подшипника, не вызывая чрезмерного износа вала.

как
Как показано на рис. 4-19, коленчатые валы имеют основную шейку на каждом конце
вал с промежуточной главной шейкой между кривошипами. Каждая РУЧКА (бросок)
вала состоит из трех частей, двух перемычек и штифта, как показано на рисунке
4-19. Кривошипные перепонки иногда называют щеками или руками. Шатуны, или броски,
обеспечить точки крепления шатунов, смещенные от
основные журналы.

В
многие коленчатые валы, особенно в больших двигателях, шейки шатунов и
Основные журналы полые.Полая конструкция не только уменьшает
вес значительно, но также увеличивает крутящий момент коленчатого вала и
обеспечивает проход для потока смазочного масла (рис. 4-20).

силы, которые вращают коленчатый вал дизельного двигателя, производятся и передаются
к коленчатому валу пульсирующим образом. Эти пульсации создают крутильные
вибрации, которые могут серьезно повредить двигатель, если они не
уменьшается или ослабляется противодействующими силами.Многие двигатели требуют дополнительных
демпфирующий эффект для обеспечения удовлетворительной работы. Это обеспечивается
Гаситель крутильных колебаний установлен на свободном конце коленчатого вала. Несколько
типы торсионных демпферов используются в настоящее время.

Вкл.
у некоторых коленчатых валов часть перемычки коленчатого вала выходит за пределы основной
журнал к

Рисунок 4-19. Цельный,
Коленчатый вал 6-ти ходовой.

Рисунок 4-20.Пример полого шатуна
строительство журнала.

форма
или поддерживайте противовесы. Эти противовесы могут быть составными частями
полотно (рис. 4-19) или могут быть отдельными узлами, прикрепленными к полотну шпильками и гайками,
или установочные винты (рис. 4-21). Противовесы уравновешивают смещенный по центру вес
отдельные ходы кривошипа и тем самым компенсируют возникающую центробежную силу
каждым ходом вращающейся рукоятки. Без такого баланса движение кривошипа создаст
сильные вибрации, особенно на высоких скоростях.Если такие колебания
без контроля, вал может быть поврежден. Чрезмерная вибрация может привести к
полный отказ двигателя. Противовесы используют инерцию для уменьшения
пульсирующее действие импульсов мощности аналогично маховику.
Маховики описаны далее в этой главе.

,

Коленчатый вал — x-engineer.org

Коленчатый вал является подвижной частью двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Его основная функция — преобразовывать поступательное движение поршня во вращательное движение. Поршни соединены с коленчатым валом через шатуны. Коленчатый вал установлен внутри блока цилиндров.

Изображение: Кривошипный механизм двигателя (источник: Rheinmetall)

  1. Поршни
  2. Шатуны
  3. Маховик
  4. Коленчатый вал

Поршни, шатуны и коленчатый вал вместе образуют кривошипно-шатунный механизм .

Вторичная функция коленчатого вала — передача мощности другим системам двигателя:

  • фаз газораспределения
  • масляный насос
  • охлаждающий (водяной) насос
  • компрессор кондиционера
  • генератор и т. Д.

Изображение: ICE Коленчатый вал с коваными противовесами

Коленчатый вал крепится к блоку двигателя через его коренные шейки. Шатуны закреплены на шатунных шейках коленчатого вала. На противоположных сторонах шейки шатуна коленчатый вал имеет противовесы, которые компенсируют внешние моменты, минимизируют внутренние моменты и, таким образом, уменьшают амплитуды вибрации и напряжения в подшипниках., На одном конце коленчатого вала соединен маховик, а на другом конце — зубчатая передача.

Изображение: Описание коленчатого вала двигателя (источник: Rheinmetall)

  1. Сторона управления или сторона привода
  2. Противовесы
  3. Коренная шейка подшипника
  4. Шатунная шейка
  5. Сторона маховика / передача усилия
  6. Масляный канал

Количество основных шейки и шатунные шейки зависят от количества цилиндров и типа двигателя (V-образный, прямой и т. д.)). Как на главной шейке, так и на шатунных шейках коленчатый вал имеет отверстия для смазки (масляное отверстие), через которые масло течет при работе двигателя.

Изображение: Коленчатый вал ДВС с привинченными болтами противовесами

Крутящий момент двигателя не является постоянным, поскольку он создается только тогда, когда каждый поршень находится в цикле расширения. За счет этого на коленчатый вал устанавливается маховик для сглаживания крутящего момента двигателя и уменьшения вибраций.

На V-образном двигателе на одинаковых шатунных шейках установлены два шатуна.Благодаря такому расположению V-образный двигатель с тем же числом цилиндров более компактен, чем прямой двигатель. Длина двигателя V6 короче, чем длина рядного 6-цилиндрового двигателя (L6).

Изображение: Анимация кривошипного механизма ДВС (щелкните по нему)

Между коленчатым валом и блоком двигателя, на коренных шейках, установлены подшипники коленчатого вала. Их роль заключается в уменьшении трения за счет слоя антифрикционного материала, который контактирует с опорами блока цилиндров.

Коленчатый вал выпускается двух типов: литой и кованый . Противовесы также можно наделать непосредственно на коленчатый вал или прикрутить (закрепить болтами с резьбой).

Все поршни двигателя внутреннего сгорания передают свои силы на коленчатый вал. С механической точки зрения коленчатый вал должен выдерживать высокие скручивающие силы, изгибающие усилия, давления и вибрации.

Для любых вопросов или замечаний относительно этого руководства, пожалуйста, используйте форму комментариев ниже.

Не забывайте ставить лайки, делиться и подписываться!

.

Коленчатый вал и шатуны

КОЛЕНВАЛ / ТРАНСМИССИЯ 9-17

Снятие коленчатого вала

• Разбейте картер (см. Разделение картера).

• Удалить:

Цепь распределительного вала (см. Снятие цепи распределительного вала в главе «Верхний конец двигателя»)

Большие заглушки шатуна (см. Снятие шатуна)

Коленчатый вал [A]

• Снимите упорные шайбы [A] с главной шейки № 3 верхней половины картера следующим образом.

○ Сдвиньте [B] упорные шайбы вверх и снимите их.

Установка коленчатого вала

ПРИМЕЧАНИЕ

○ Если коленчатый вал заменяется новым, см. «Выбор вкладыша подшипника шатуна / коренного подшипника коленчатого вала» в разделе «Технические характеристики».

ВНИМАНИЕ

Если коленчатый вал, вкладыши подшипников или половины картера заменяются новыми, выберите вкладыши подшипников и проверьте зазор с помощью пластигейджа (пресс-манометра) перед сборкой двигателя, чтобы убедиться, что установлены правильные вкладыши подшипников.

• Нанесите масляный раствор дисульфида молибдена на вкладыши коренных подшипников коленчатого вала.

• Установите коленчатый вал [A] так, чтобы на нем висела цепь [B] распределительного вала.

• Установите крышки шатуна шатуна (см. Установка шатуна).

9-18 КОЛЕНВАЛ / ТРАНСМИССИЯ

Коленчатый вал и шатуны

ПРИМЕЧАНИЕ

○ Упорная шайба [A] имеет масляные канавки [B] с одной стороны.

○ Упорные шайбы идентичны.

• Нанесите смазку на основе дисульфида молибдена [C] на сторону масляной канавки [D] упорных шайб.

• Вставьте [E] упорную шайбу с одной стороны в канавку главной шейки № 3 так, чтобы канавки для смазки смотрели наружу.

• Переместите коленчатый вал влево или вправо, а затем таким же образом вставьте упорную шайбу с другой стороны в канавку главной шейки № 3.

• После установки убедитесь, что окрашенные в синий цвет края [F] упорных шайб расположены, как показано на рисунке.

Передний [G]

Снятие шатуна

• Разбейте картер (см. Разделение картера).

• Снимите гайки крепления шатуна [A] и крышки [B].

ПРИМЕЧАНИЕ

○ Отметьте и запишите расположение шатунов и их больших торцевых крышек, чтобы их можно было снова собрать в исходное положение.

КОЛЕНВАЛ / ТРАНСМИССИЯ 9-19

Коленчатый вал и шатуны

• Удалить:

Цепь распределительного вала (см. Снятие цепи распределительного вала в главе «Верхний конец двигателя»)

Коленчатый вал [A]

Поршни (см. Демонтаж поршня)

ВНИМАНИЕ

Выбросьте болты и гайки шатуна.Во избежание повреждения поверхностей шатунов не допускайте ударов болтов шатуна о шатунные шейки.

Установка шатуна

ВНИМАНИЕ

Для минимизации вибрации шатуны должны иметь одинаковую маркировку веса.

Большая заглушка [A]

Шатун [B]

Весовая метка, алфавит [C]

Метка диаметра [D]: «○» или нет

ВНИМАНИЕ

Если шатуны, вкладыши подшипников шатуна или коленчатый вал заменяются новыми, выберите вкладыш подшипника и проверьте зазор с помощью пластигейджа (пресс-манометр) перед сборкой двигателя, чтобы убедиться, что установлены правильные вкладыши подшипника.

• Нанесите масляный раствор дисульфида молибдена на внутреннюю поверхность верхней и нижней вкладышей подшипника [A].

• Нанесите масляный раствор дисульфида молибдена на резьбу [B] и посадочную поверхность [C] гаек шатуна.

• Установите вставки так, чтобы их гвозди [D] находились на одной стороне, и вставьте их в выемку шатуна и крышки.

ВНИМАНИЕ

Неправильное нанесение масла и смазки может привести к повреждению подшипника.

○ При установке вставок [A] будьте осторожны, чтобы не повредить поверхность вставки краем шатуна [B] или крышкой [C].Один из способов установки вставок следующий.

Установка [D] в крышку

Установка [E] на толкатель шатуна [F]

Запасной установочный штифт [G] Болты шатуна [H]

• Удалите мусор и очистите поверхность вставок.

• Установите колпачок на шатун, совместив метки веса и диаметра.

9-20 КОЛЕНВАЛ / ТРАНСМИССИЯ

Коленчатый вал и шатуны

• Установите каждый шатун на оригинальную шатунную шейку.○ Шатун шатуна крепится болтами с помощью пластикового фиксатора

Метод крепления

области ».

○ С помощью этого метода достигается необходимое усилие зажима без излишнего его превышения, что позволяет использовать более тонкие и легкие болты, что еще больше снижает вес шатуна.

○ Есть два вида крепления пластиковой области. Один из них — это метод измерения длины болта, а другой — метод угла поворота. Обратите внимание на одно из следующих двух, но предпочтительнее использовать метод измерения длины болта, поскольку это более надежный способ затяжки гаек с шатуном.

ВНИМАНИЕ

Болты шатуна растягиваются при затяжке. Никогда не используйте повторно болты шатуна. См. Таблицу ниже для правильного использования болтов и гаек.

ВНИМАНИЕ

Будьте осторожны, не перетягивайте гайки.

Болты должны быть правильно расположены на посадочной поверхности, чтобы головки болтов не ударились о картер.

(1) Метод измерения длины болта

• Обязательно тщательно очистите болты, гайки и шатуны растворителем с высокой температурой воспламенения, поскольку новые шатуны, болты и гайки обработаны антикоррозийным раствором.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Очистите болты, гайки и шатуны в хорошо проветриваемом месте и следите за тем, чтобы поблизости от рабочей зоны не было искр или пламени. Сюда входит любой прибор с контрольной лампой. Из-за опасности легковоспламеняющихся жидкостей не используйте для их очистки бензин или растворители с низкой температурой вспышки.

ВНИМАНИЕ

После очистки сразу же просушите болты и гайки сжатым воздухом. Полностью очистите и просушите болты и гайки.

КОЛЕНВАЛ / ТРАНСМИССИЯ 9-21

Коленчатый вал и шатуны

• Установите новые болты и гайки в повторно используемый шатун.

Если шатун в сборе был заменен, используйте болты и гайки, прикрепленные к новому шатуну в сборе.

• Нанесите небольшое количество масляного раствора дисульфида молибдена на следующие части.

Резьба [A] гаек и болтов

Посадочные поверхности [B] гаек и шатунов

• Вмятины на головке и кончике болта пробойником, как показано на рисунке.

• Перед затяжкой используйте точечный микрометр для измерения длины новых болтов шатуна и запишите значения, чтобы определить растяжение болта.

Шатун [A]

Вмятина здесь ударом [B]. Гайки [C]

Вставьте микрометрические штифты во вмятины [D].

• Затягивайте гайки шатуна до тех пор, пока удлинение болта не достигнет указанной ниже длины.

Длина болта после

Длина болта до

=

Растяжка болта

затяжка

зажим

Растяжка болта шатуна

Полезный диапазон:

0.28

0,38 мм (0,0110

0,0150 дюйма)

• Проверьте длину болтов шатуна.

Если растяжение превышает допустимый диапазон, болт растянулся слишком сильно. Болт слишком большой длины может сломаться при использовании.

(2) Метод угла поворота

Если у вас нет точечного микрометра, вы можете затянуть гайки, используя «Метод угла поворота».

• Обязательно тщательно очистите болты, гайки и шатуны растворителем с высокой температурой вспышки, потому что новые шатуны, болты и гайки обработаны антикоррозийным раствором.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Очистите болты, гайки и шатуны в хорошо проветриваемом месте и следите за тем, чтобы поблизости от рабочей зоны не было искр или пламени. Сюда входит любой прибор с контрольной лампой. Из-за опасности или легковоспламеняющихся жидкостей не используйте для их очистки бензин или растворители с низкой температурой воспламенения.

ВНИМАНИЕ

После очистки сразу же просушите болты и гайки сжатым воздухом.

Полностью очистите и просушите болты и гайки.

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *