Шатунные шейки коленчатого вала: Коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания: устройство, назначение, принцип работы

Содержание

Размеры кореных и шатунных шеек коленвала Audi

Автор Вячеслав На чтение 4 мин. Просмотров 969 Опубликовано Обновлено

Коленчатый вал двигателя — это едва ли не самая важная деталь любого автомобиля. Она входит в состав сложного КШ-механизма, который преобразует возвратно-поступательные движения движка во вращательное движение. Коленвал состоит из совокупности элементов, которые называют шейками, а размеры шеек могут меняться в зависимости от типа и марки автомобиля. Ниже будут кратко рассмотрены размеры шеек коленвала Audi.

  1. Размеры шеек Audi
  2. Особенности ремонта
  3. CBZA, CBZB Euro 5
  4. CHZB, CHZD, CHZE, CHZJ
  5. CHPA, CPTA, CZDA, CZEA Euro
  6. CMBA, CPWA, CXSA, CZCA Eur
  7. ABD
  8. AAU, AAV, 2G
  9. MN
  10. 1 W
  11. AZQ, BBM, BME, BXV, BZG, CGPA, CGPB
  12. ABU, AEX
  13. AEE
  14. ALM
  15. AKV, APQ
  16. AFK, AHW, AKK, ANW, APE, AQQ, AUA, AUB, AUD, AXP, BBY, BBZ, BCA, BKY
  17. CAVA, CAVE, CAVF, CAXA, CAXC, CTHA, CTHE
  18. ANX
  19. AFH
  20. ATN, AUS, AZB, BCB
  21. BTS, BXW, CFNA, CGGB Euro 5
  22. CNKA
  23. CWVA Euro 5
  24. AMF, BMS, BNM, BNV
  25. CFWA
  26. AAZ, AGR, AHU, ALH, 1Z
  27. AHB, AKU, AQM, ASY, AYQ
  28. ANU
  29. ARL, ASZ, BLT, BPX
  30. AXR, BJB, BKC, BLS, BMT, BXE, BXF, BXJ
  31. AEY
  32. AGP
  33. 1Y
  34. AFN, ASV, AVG
  35. AHF
  36. BTB
  37. ATD
  38. AUY, BVK
  39. CAYB Eur, CAYC
  40. CLHA, CLHB, CRKB Eur, CXXB, DBKA
  41. CLNA Euro 5
  42. AGU Euro, AJQ, AMK, APP, APU, APY, AQA, ARZ, AUL, BFV
  43. ALZ, ANA, AVU, BFQ, BGU Euro, BSE Euro, BSF Euro, CCSA Eur, CMXA Eur
  44. ANB, APX, BAM
  45. AMB, ARX, AVJ, AWP, BEX, BFB
  46. AWL, AWM, AWT
  47. AZV, BKD, BLB, BMN, BNA, BRD, BRE, BRF, BVA, BVF, BVG
  48. AAH, ABC, ACK, ACZ, AEJ, AFC, AGE, ALG, AMX, APR Euro, AQD Euro, ATX, BBG

Размеры шеек Audi

Коленвал автомобиля Audi состоит из коренных и шатунных шеек, соединенных с помощью деталей-щек. Коренные шейки служат для передачи вращающего импульса от двигателя к коленчатому валу. Шатунные шейки выполняют роль опоры, к которой крепятся шатуны. Помимо этого на коленвал часто крепятся вспомогательные детали, которые выполняют роль противовеса (они стабилизируют энергию вращения). Также установка оборудована системой подачи машинного масла, которое смягчает трение между деталями, что увеличивает срок годности системы.

Размеры шеек коленвала у автомобилей марки Audi указаны в таблицах:

Размеры шеек коленвала AudiТаблица размеров шеек коленвала AudiСтандартные и ремонтные размеры шеек коленвала Audi

Особенности ремонта

Шейки коленчатого вала Audi выполняются из прочных разновидностей металла (обычно это сталь или чугун). Однако со временем даже самые качественные шейки стираются или деформируются, что негативно влияет на работу двигателя автомобиля. Самым простым способом ремонта является полная замена старого коленчатого вала на новый. Если же шейки являются достаточно «молодыми», то для ремонта достаточно протачивания шеек на спецстанках. В случае старых изношенных шеек может дополнительно выполняться наплавление поверхности детали твердым металлом, а после остывания металла выполняется протачивание.

CBZA, CBZB Euro 5

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 41,99
0,25 41,74
0,5 41,49
0,75 41,24

CHZB, CHZD, CHZE, CHZJ

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 47,785
0,25 47,535
0,5 47,285

CHPA, CPTA, CZDA, CZEA Euro

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 47,978 47,785
0,25 47,728 47,535
0,5 47,478 47,285

CMBA, CPWA, CXSA, CZCA Eur

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 47,978 47,785
0,25 47,728 47,535
0,5 47,478 47,285

ABD

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 41,97
0,25 53,728 41,72
0,5 53,478 41,47

AAU, AAV, 2G

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 41,97
0,25 53,728 41,72
0,50 53,478 41,47
0,75 53,228 41,22

MN

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 41,97
0,25 53,728 41,72
0,5 53,478 41,47
0,75 53,228 41,22

1 W

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 41,97
0,25 53,728 41,72
0,5 53,478 41,47
0,75 53,228 41,22

AZQ, BBM, BME, BXV, BZG, CGPA, CGPB

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 47,98 41,99
0,25 47,73 41,74
0,5 47,48 41,49
0,75 47,23 41,24

ABU, AEX

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278
0,75 53,228 47,028

AEE

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278
0,75 53,228 47,028

ALM

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278
0,75 53,228 47,028

AKV, APQ

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278
0,75 53,228 47,028

AFK, AHW, AKK, ANW, APE, AQQ, AUA, AUB, AUD, AXP, BBY, BBZ, BCA, BKY

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278
0,75 47,028

CAVA, CAVE, CAVF, CAXA, CAXC, CTHA, CTHE

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278

ANX

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278
0,75 53,228 47,028

AFH

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278
0,75 53,228 47,028

ATN, AUS, AZB, BCB

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278

BTS, BXW, CFNA, CGGB Euro 5

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278

CNKA

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278

CWVA Euro 5

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 47,528
0,5 47,278

AMF, BMS, BNM, BNV

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278

CFWA

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278

AAZ, AGR, AHU, ALH, 1Z

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278
0,75 53,228

AHB, AKU, AQM, ASY, AYQ

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278
0,75 53,228 47,028
1.00 46,778

ANU

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278
0,75 53,228

ARL, ASZ, BLT, BPX

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 50,878
0,25 53,728 50,628
0,5 53,478 50,378

AXR, BJB, BKC, BLS, BMT, BXE, BXF, BXJ

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278

AEY

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278
0,75 53,228

AGP

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278
0,75 53,228 47,028
1 46,778

1Y

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278
0,75 53,228 47,028
1 46,778

AFN, ASV, AVG

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278
0,75 53,228

AHF

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278
0,75 53,228

BTB

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 50,878
0,25 53,728 50,628
0,5 53,478 50,378

ATD

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278
0,75 53,228

AUY, BVK

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278
0,75 53,228

CAYB Eur, CAYC

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778 | 47,785
0,25 53,728 47,528 | 47,535
0,5 53,478 47,278 | 47,285

CLHA, CLHB, CRKB Eur, CXXB, DBKA

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278

CLNA Euro 5

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 47,778
0,25 53,728 47,528
0,5 53,478 47,278

AGU Euro, AJQ, AMK, APP, APU, APY, AQA, ARZ, AUL, BFV

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,983 47,778
0,25 53,733 47,528
0,5 53,483 47,278

ALZ, ANA, AVU, BFQ, BGU Euro, BSE Euro, BSF Euro, CCSA Eur, CMXA Eur

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 47,978 41,98
0,25 47,728 41,73
0,5 47,478 41,48

ANB, APX, BAM

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,983 47,778
0,25 53,733 47,528
0,5 53,483 47,278

AMB, ARX, AVJ, AWP, BEX, BFB

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,983 47,778
0,25 53,733 47,528
0,5 53,483 47,278

AWL, AWM, AWT

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,983 47,778
0,25 53,733 47,528
0,5 53,483 47,278

AZV, BKD, BLB, BMN, BNA, BRD, BRE, BRF, BVA, BVF, BVG

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 50,878
0,25 53,728 50,628
0,5 53,478 50,378

AAH, ABC, ACK, ACZ, AEJ, AFC, AGE, ALG, AMX, APR Euro, AQD Euro, ATX, BBG

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 53,978 50,978
0,25 53,728 50,728
0,5 53,478 50,478

Коленчатый вал и его назначение

Подробно рассмотрим принцип работы коленчатого вала.

Среди всех элементов конструкции двигателя внутреннего сгорания именно коленчатый вал считается наиболее важным и дорогостоящим. И это неудивительно, ведь довольно трудно найти более ответственный элемент, чем коленчатый вал. Именно данный элемент ответственен за процесс преобразования в крутящий момент возвратно-поступательного движения поршней.

Восприятие переменных нагрузок, возникающих в результате действия сил давления газа, вращающихся и движущихся масс и их сил инерции – одна из важнейших задач, которая решается исключительно благодаря данному элементу конструкции. Коленчатый вал является цельным элементом конструкции, потому правильнее будет дать ему название “деталь”. Методы ковки стали либо литья чугуна – вот главные способы изготовления этой детали. Стоит отметить, что турбированные, а также дизельные силовые установки оснащаются коленчатыми валами из наиболее прочных видов стали, и они являются более надежными.

Схема коленчатого вала.

Рассмотрев конструкцию вала, можно увидеть, что эта деталь соединяет воедино шатунные(6) и коренные шейки(9), которые, в свою очередь, объединяются друг с другом при помощи щек(5). По количеству шеек коренные опережают шатунные на один элемент, а сам вал с подобной компоновкой называется “полноопорный”. В сравнении с шатунными шейками, коренные обладают большим диаметром. Противовес(4) является естественным продолжением щеки(5) в направлении, противоположном шатунной шейке. Основной задачей противовесов является создание условий для уравновешивания веса поршней и шатунов, что напрямую влияет на работу силовой установки, делая ее более плавной и размеренной.

Между щеками находится шатунная шейка, и она носит название “колено”. Расположение колен напрямую зависит от нескольких факторов, среди которых: количество цилиндров, порядок их работы, расположение, а также тактность силовой установки. Уравновешенность мотора обеспечивается за счет положения колен. Кроме того, от данного фактора зависит равномерность воспламенения, изгибающие моменты и наименее возможные крутильные колебания.

Шатунная шейка является важнейшей опорной поверхностью для шатунов. В V-образной силовой установке коленчатый вал создается при помощи специальных шатунных шеек удлиненной формы. На этих шейках и основывается пара шатунов правого и левого ряда цилиндров. На определенных валах таких двигателей спаренные шейки шатунов несколько сдвинуты друг против друга под углом в 18 градусов, за счет чего и обеспечивается равномерное воспламенение (данная технология более известна под названием Split-pin).

Переход к щеке от шейки считается элементом, который наиболее подвержен нагрузкам среди всех элементов конструкции коленчатого вала. Чтобы добиться снижения концентрации напряжения, переход к щеке от шейки создается с определенным радиусом закругления, который также известен как галтель. За счет галтелей длина коленчатого вала способна увеличиваться, а чтобы уменьшить длину вала, эти галтели создают с углублением в шейку либо щеку.

Подшипники скольжения – еще один важный элемент, ведь они обеспечивают вращение в шатунных шейках шатунов, а вала – в опорах. Роль подшипников выполняют специальные, произведенные из прочной стальной ленты разъемные вкладыши. На эту же ленту наносится антифрикционный слой. Но почему вкладыши не проворачиваются вокруг шейки? Все потому, что они надежно фиксируются в опоре благодаря наличию выступа. Чтобы недопустить лишних перемещений вала, применяется упорный подшипник скольжения. Этот подшипник устанавливается на крайней, либо средней шейке.

Схема системы смазки.

Шатунные и коренные шейки являются частью системы смазки двигателя, при этом сама смазка производится под давлением. Конструкцией предусмотрен подвод масла для смазки к каждой конкретной опоре коренной шейки, начинающийся от общей магистрали. В дальнейшем к шатунным шейкам масло переходит по каналам, расположенным в щеках.

С коленчатого вала мощность отбирается с хвостовика, заднего конца, а к этому концу прикрепляется маховик. Спереди на конце вала (его также называют носком) имеются посадочные места, и на этих местах закрепляется звездочка (шестерня) привода распределительного вала, специальный гаситель крутильных колебаний (во многих, но не во всех конструкциях) и шкив привода вспомогательных агрегатов. Гаситель представляет собой 2 диска, которые крепятся друг к другу при помощи материала, обладающего высокой степенью упругости (резина, пружина и силиконовая жидкость). Благодаря данному упругому материалу происходит поглощение вибраций вала через внутреннее трение.

Что такое коленчатый вал (коленвал) видео, лекция:

Графическое видео о процессе работы коленвала:

Как изготавливают коленчатый вал (видео):

Проверка шатунных шеек и шатунных подшипников

Шатунная шейка





Рис. 2.145. Измерение овальности и конусности шатунной шейки микрометром





Проверьте шатунные шейки на наличие признаков неравномерного износа или повреждений. Измерьте овальность и конусность шатунной шейки микрометром. Если шатунная шейка имеет повреждения или ее овальность или конусность превышают предельные значения, замените коленчатый вал или прошлифуйте шатунную шейку с уменьшением ее диаметра до ближайшего ремонтного размера и используйте вкладыши уменьшенного размера.

Предельные значения по овальности и конусности 0,01 мм.


Шатунный подшипник и шатунная шейка



Шатунный болт





Рис. 2.146. Схема проверки шатунного болта





Деформация шатунного болта (болт с затяжкой в зоне пластической деформации).

Измерьте диаметр резьбы шатунного 1 болта 2 в точках «A» и «B» микрометром 3. Вычислите разность диаметров («A» – «B»). Если разность превышает предельное значение, замените шатун.

Схема измерения шатунного болта «a»: 32 мм, «b»: 40 мм.

Предельное значение разности диаметров шатунного болта («A» – «B»): 0,1 мм.


Общие сведения о шатунных подшипниках (вкладышах)

Для ремонта поставляются шатунные подшипники номинального размера и подшипники увеличенной (под шейки коленчатого вала уменьшенного диаметра) на 0,25 мм толщины, подшипники номинального размера разбиты на 5 видов, отличающихся по допуску.





Рис. 2.147. Шатунный вкладыш: 1 – красная краска




Для идентификации подшипника увеличенной толщины, используется маркировка красного цвета, которая нанесена, как показано на рисунке 2.147, толщина подшипника увеличенной толщины составляет 1,605–1,615 мм в центральной части.


Осмотр шатунного подшипника

Проверьте вкладыши подшипника на наличие признаков оплавления, точечной коррозии, прожога или расслаивания, также осмотрите отпечаток пятна контакта. Дефектные вкладыши подшипников должны быть заменены.


Зазор между вкладышами и шатунными шейками коленчатого вала

Перед проверкой зазора в подшипнике очистите подшипники и шатунные шейки.

Установить вкладыши в шатун и крышку шатуна.

Положите отрезок калиброванной пластмассовой проволоки 1 на поверхность шатунной шейки (параллельно коленчатому валу) так, чтобы он не закрывал масляный канал.





Рис. 2.148. Укладка отрезка калибровочной проволоки





Установите крышку шатуна 1 на шатун.





Рис. 2.149. Установка крышки шатуна




При установке крышки следите за тем, чтобы метка в виде стрелки 2 на крышке была обращена в сторону шкива коленчатого вала, как показано на рисунке 2.149. Смажьте моторным маслом шатунные болты, постепенно затяните глухие гайки 3 следующим образом.

а. Затяните все гайки моментом 15 Н·м.

b. Повторно доверните их на 45°

c. Повторите операцию b) еще раз.


Момент затяжки

Глухая гайка шатунного подшипника (a): затяните моментом 15 Н·м, доверните на 45° и 45°

Снимите крышку и определите величину зазора по сплющиванию калиброванной пластмассовой проволоки 2 в самом широком месте, используя шкалу 1 на упаковке калиброванной пластмассовой проволоки.

Если зазор превышает предельное значение, используйте новый подшипник номинального размера. После подбора нового подшипника снова проверьте зазор.


Зазор в шатунном подшипнике

Номинальное значение: 0,029–0,047 мм.

Предельное значение: 0,065 мм.

Если зазор не может быть приведен в норму установкой нового подшипника номинального размера, прошлифуйте шатунную шейку до ближайшего ремонтного размера и используйте подшипник увеличенной на 0,25 мм толщины.



ПРИМЕЧАНИЕ

После проверки зазора в шатунном подшипнике проверьте деформацию шатунных болтов.



Подбор шатунных подшипников





Рис. 2.151. Маркировка на шатуне и его крышке: A – № внутреннего диаметра нижней головки шатуна; B – метка указания веса




Проверьте № на шатуне и его крышке, как показано на рисунке 2.151.



ПРИМЕЧАНИЕ

Если подшипник находится в неудовлетворительном состоянии или зазор в подшипнике – отличается от нормы, подберите и установите новый подшипник номинального размера следующим образом.

При замене по любой причине коленчатого вала или шатуна с подшипником, подберите новые подшипники номинального размера по номерам, выбитым на шатуне и его крышке и/или буквам, выбитым на щеке коленчатого вала возле 3-го цилиндра.



Три № («1», «2» и «3») соответствуют следующим внутренним диаметрам нижней головки шатуна.

Например, № «1» указывает, что внутренний диаметр нижней головки шатуна составляет 45,000–45,006 мм.


Внутренний диаметр нижней головки шатуна



Затем проверьте диаметр шатунной шейки коленчатого вала. На щеке коленчатого вала №3 выбито четыре буквы, как показано на рисунке. Три буквы («A», «B» и «C») соответствуют следующим диаметрам шатунных шеек коленчатого вала. Например, буква «A» указывает, что соответствующий диаметр шатунной шейки коленчатого вала составляет 41,994–42,000 мм


Наружный диаметр шатунной шейки коленчатого вала






Рис. 2.152. Маркировка наружного диаметра шатунных шеек коленчатого вала: A – диаметр шатунной шейки коленчатого вала цилиндра №1; B – диаметр шатунной шейки коленчатого вала цилиндра №2; C – диаметр шатунной шейки коленчатого вала цилиндра №3; D – диаметр шатунной шейки коленчатого вала цилиндра №4










Рис. 2.153. Цветовая маркировка вкладышей шатунных подшипников: 1 – цветовая маркировка




Существует пять видов подшипников номинального размера, отличающиеся по толщине. Для различия они имеют идентификационные метки следующих цветов в местах, показанных на рисунке 2.153.

Каждый цвет соответствует определенной толщине центральной части подшипника.


Толщины шатунных подшипников номинального размера



Таблица подбора шатунных подшипников номинального размера







Рис. 2.150. Измерение сплющенного отрезка калибровочной проволоки




Используя шкалу 1 на упаковке с калиброванной пластмассовой проволокой 2, проверьте зазор в подшипнике для подобранного подшипника номинального размера (рис. 2.150). Если величина зазора все еще превышает предельное значение, установите подшипник увеличенной толщины и снова проверьте зазор.

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ). Назначение, устройство, принцип действия

Видео: Кривошипно-шатунный механизм (КШМ). Основы

Кривошипно-шатунный механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Детали кривошипно-шатунного механизма можно разделить на:

  • неподвижные — картер, блок цилиндров, цилиндры, головка блока цилиндров, прокладка головки блока и поддон. Обычно блок цилиндров отливают вместе с верхней половиной картера, поэтому иногда его называют блок-картером.
  • подвижные детали КШМ — поршни, поршневые кольца и пальцы, шатуны, коленчатый вал и маховик.

Кроме того, к кривошипно-шатунному механизму относятся различные крепежные детали, а также коренные и шатунные подшипники.

Кривошипно-шатунный механизм

Блок-картер

Блок-картер — основной элемент остова двигателя. Он подвергается значительным силовым и тепловым воздействиям и должен обладать высокой прочностью и жесткостью. В блок-картере устанавливают цилиндры, опоры коленчатого вала, некоторые устройства механизма газораспределения, различные узлы смазочной системы с ее сложной сетью каналов и другое вспомогательное оборудование. Блок-картер изготавливают из чугуна или алюминиевого сплава литьем.

Цилиндр

Цилиндры представляют собой направляющие элементы ⭐ кривошипно-шатунного механизма. Внутри их перемещаются поршни. Длина образующей цилиндра определяется ходом поршня и его размерами. Цилиндры работают в условиях резко изменяющегося давления в надпоршневой полости. Их стенки соприкасаются с пламенем и горячими газами, имеющими температуру до 1500… 2 500 °С.

Цилиндры должны быть прочными, жесткими, термо- и износостойкими при ограниченном количестве смазки. Кроме того, материал цилиндров должен обладать хорошими литейными свойствами и легко обрабатываться на станках. Обычно цилиндры изготавливают из специального легированного чугуна, но могут применяться также алюминиевые сплавы и сталь. Внутреннюю рабочую поверхность цилиндра, называемую его зеркалом, тщательно обрабатывают и покрывают хромом для уменьшения трения, повышения износостойкости и долговечности.

В двигателях с жидкостным охлаждением цилиндры могут быть отлиты вместе с блоком цилиндров или в виде отдельных гильз, устанавливаемых в отверстиях блока. Между наружными стенками цилиндров и блоком имеются полости, называемые рубашкой охлаждения. Последняя заполняется жидкостью, охлаждающей двигатель. Если гильза цилиндра своей наружной поверхностью непосредственно соприкасается с охлаждающей жидкостью, то ее называют мокрой. В противном случае она называется сухой. Применение сменных мокрых гильз облегчает ремонт двигателя. При установке в блок мокрые гильзы надежно уплотняются.

Цилиндры двигателей воздушного охлаждения отливают индивидуально. Для улучшения теплоотвода их наружные поверхности снабжают кольцевыми ребрами. У большинства двигателей воздушного охлаждения цилиндры вместе с их головками крепят общими болтами или шпильками к верхней части картера.

В V-образном двигателе цилиндры одного ряда могут быть несколько смещены относительно цилиндров другого ряда. Это связано с тем, что на каждом кривошипе коленчатого вала крепятся два шатуна, один из которых предназначен для поршня правой, а другой — для поршня левой половины блока.

Блок цилиндров

На тщательно обработанную верхнюю плоскость блока цилиндров устанавливают головку блока, которая закрывает цилиндры сверху. В головке над цилиндрами выполнены углубления, образующие камеры сгорания. У двигателей жидкостного охлаждения в теле головки блока предусмотрена рубашка охлаждения, сообщающаяся с рубашкой охлаждения блока цилиндров. При верхнем расположении клапанов в головке имеются гнезда для них, впускные и выпускные каналы, отверстия с резьбой для установки свечей зажигания (у бензиновых двигателей) или форсунок (у дизелей), магистрали смазочной системы, крепежные и другие вспомогательные отверстия. Материалом для головки блока обычно служит алюминиевый сплав или чугун.

Плотное соединение блока цилиндров и головки блока обеспечивается с помощью болтов или шпилек с гайками. Для герметизации стыка с целью предотвращения утечки газов из цилиндров и охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения между блоком цилиндров и головкой блока устанавливается прокладка. Она обычно изготавливается из асбестового картона и облицовывается тонким стальным или медным листом. Иногда прокладку с обеих сторон натирают графитом для защиты от пригорания.

Нижняя часть картера, предохраняющая детали кривошипно-шатунного и других механизмов двигателя от загрязнения, обычно называется поддоном. В двигателях сравнительно малой мощности поддон служит также резервуаром для моторного масла. Поддон чаще всего выполняется литым или изготавливается из стального листа штамповкой. Для устранения подтекания масла между блок-картером и поддоном устанавливается прокладка (на двигателях небольшой мощности для уплотнения этого стыка часто используется герметик — «жидкая прокладка»).

Остов двигателя

Соединенные друг с другом неподвижные детали кривошипно-шатунного механизма являются остовом двигателя, воспринимающим все основные силовые и тепловые нагрузки, как внутренние (связанные с работой двигателя), так и внешние (обусловленные трансмиссией и ходовой частью). Силовые нагрузки, передающиеся на остов двигателя от несущей системы ТС (рама, кузов, корпус) и обратно, существенно зависят от способа крепления двигателя. Обычно он крепится в трех или четырех точках так, чтобы не воспринимались нагрузки, вызванные перекосами несущей системы, возникающими при движении машины по неровностям. Крепление двигателя должно исключать возможность его смещения в горизонтальной плоскости под действием продольных и поперечных сил (при разгоне, торможении, повороте и т.д.). Для уменьшения вибрации, передающейся на несущую систему ТС от работающего двигателя, между двигателем и подмоторной рамой, в местах крепления, устанавливаются резиновые подушки разнообразных конструкций.

Поршневую группу кривошипно-шатунного механизма образует поршень в сборе с комплектом компрессионных и маслосъемных колец, поршневым пальцем и деталями его крепления. Ее назначение заключается в том, чтобы во время рабочего хода воспринимать давление газов и через шатун передавать усилие на коленчатый вал, осуществлять другие вспомогательные такты, а также уплотнять надпоршневую полость цилиндра для предотвращения прорыва газов в картер и проникновения в него моторного масла.

Поршень

Поршень представляет собой металлический стакан сложной формы, устанавливаемый в цилиндре днищем вверх. Он состоит из двух основных частей. Верхняя утолщенная часть называется головкой, а нижняя направляющая часть — юбкой. Головка поршня содержит днище 4 (рис. а) и стенки 2. В стенках проточены канавки 5 для компрессионных колец. Нижние канавки имеют дренажные отверстия 6 для отвода масла. Для увеличения прочности и жесткости головки ее стенки снабжены массивными ребрами 3, связывающими стенки и днище с бобышками, в которых устанавливается поршневой палец. Иногда оребряют также внутреннюю поверхность днища.

Юбка имеет более тонкие стенки, чем у головки. В ее средней части расположены бобышки с отверстиями.

Конструкции поршней с различной формой днища и их элементов

Рис. Конструкции поршней с различной формой днища (а—з) и их элементов:
1 — бобышка; 2 — стенка поршня; 3 — ребро; 4 — днище поршня; 5 — канавки для компрессионных колец; 6 — дренажное отверстие для отвода масла

Днища поршней могут быть плоскими (см. а), выпуклыми, вогнутыми и фигурными (рис. б—з). Их форма зависит от типа двигателя и камеры сгорания, принятого способа смесеобразования и технологии изготовления поршней. Самой простой и технологичной является плоская форма. В дизелях применяются поршни с вогнутыми и фигурными днищами (см. рис. е—з).

При работе двигателя поршни нагреваются сильнее, чем цилиндры, охлаждаемые жидкостью или воздухом, поэтому расширение поршней (особенно алюминиевых) больше. Несмотря на наличие зазора между цилиндром и поршнем, может произойти заклинивание последнего. Для предотвращения заклинивания юбке придают овальную форму (большая ось овала перпендикулярна оси поршневого пальца), увеличивают диаметр юбки по сравнению с диаметром головки, разрезают юбку (чаще всего выполняют Т- или П-образный разрез), заливают в поршень компенсационные вставки, ограничивающие тепловое расширение юбки в плоскости качания шатуна, или принудительно охлаждают внутренние поверхности поршня струями моторного масла под давлением.

Поршень, подвергающийся воздействию значительных силовых и тепловых нагрузок, должен обладать высокой прочностью, теплопроводностью и износостойкостью. В целях уменьшения инерционных сил и моментов у него должна быть малая масса. Это учитывается при выборе конструкции и материала для поршня. Чаще всего материалом служит алюминиевый сплав или чугун. Иногда применяют сталь и магниевые сплавы. Перспективными материалами для поршней или их отдельных частей являются керамика и спеченные материалы, обладающие достаточной прочностью, высокой износостойкостью, низкой теплопроводностью, малой плотностью и небольшим коэффициентом теплового расширения.

Поршневые кольца

Поршневые кольца обеспечивают плотное подвижное соединение поршня с цилиндром. Они предотвращают прорыв газов из надпоршневой полости в картер и попадание масла в камеру сгорания. Различают компрессионные и маслосъемные кольца.

Компрессионные кольца (два или три) устанавливают в верхние канавки поршня. Они имеют разрез, называемый замком, и поэтому могут пружинить. В свободном состоянии диаметр кольца должен быть несколько больше диаметра цилиндра. При введении в цилиндр такого кольца в сжатом состоянии оно создает плотное соединение. Для того чтобы обеспечить возможность расширения установленного в цилиндре кольца при нагревании, в замке должен быть зазор 0,2…0,4 мм. С целью обеспечения хорошей приработки компрессионных колец к цилиндрам часто применяют кольца с конусной наружной поверхностью, а также скручивающиеся кольца с фаской на кромке с внутренней или наружной стороны. Благодаря наличию фаски такие кольца при установке в цилиндр перекашиваются в сечении, плотно прилегая к стенкам канавок на поршне.

Маслосъемные кольца (одно или два) удаляют масло со стенок цилиндра, не позволяя ему попадать в камеру сгорания. Они располагаются на поршне под компрессионными кольцами. Обычно маслосъемные кольца имеют кольцевую канавку на наружной цилиндрической поверхности и радиальные сквозные прорези для отвода масла, которое по ним проходит к дренажным отверстиям в поршне (см. рис. а). Кроме маслосъемных колец с прорезями для отвода масла используются составные кольца с осевыми и радиальными расширителями.

Для предотвращения утечки газов из камеры сгорания в картер через замки поршневых колец необходимо следить за тем, чтобы замки соседних колец не располагались на одной прямой.

Поршневые кольца работают в сложных условиях. Они подвергаются воздействию высоких температур, а смазывание их наружных поверхностей, перемещающихся с большой скоростью по зеркалу цилиндра, недостаточно. Поэтому к материалу для поршневых колец предъявляются высокие требования. Чаще всего для их изготовления применяют высокосортный легированный чугун. Верхние компрессионные кольца, работающие в наиболее тяжелых условиях, обычно покрывают с наружной стороны пористым хромом. Составные маслосъемные кольца изготавливают из легированной стали.

Поршневой палец

Поршневой палец служит для шарнирного соединения поршня с шатуном. Он представляет собой трубку, проходящую через верхнюю головку шатуна и установленную концами в бобышки поршня. Крепление поршневого пальца в бобышках осуществляется двумя стопорными пружинными кольцами, расположенными в специальных канавках бобышек. Такое крепление позволяет пальцу (в этом случае он называется плавающим) проворачиваться. Вся его поверхность становится рабочей, и он меньше изнашивается. Ось пальца в бобышках поршня может быть смещена относительно оси цилиндра на 1,5…2,0 мм в сторону действия большей боковой силы. Благодаря этому уменьшается стук поршня в непрогретом двигателе.

Поршневые пальцы изготавливают из высококачественной стали. Для обеспечения высокой износоустойчивости их наружную цилиндрическую поверхность подвергают закалке или цементации, а затем шлифуют и полируют.

Поршневая группа состоит из довольно большого числа деталей (поршень, кольца, палец), масса которых по технологическим причинам может колебаться; в некоторых пределах. Если различие в массе поршневых групп в разных цилиндрах будет значительным, то при работе двигателя возникнут дополнительные инерционные нагрузки. Поэтому поршневые группы для одного двигателя подбирают так, чтобы они несущественно отличались по массе (для тяжелых двигателей не более чем на 10 г).

Шатунная группа кривошипно-шатунного механизма состоит из:

  • шатуна
  • верхней и нижней головок шатуна
  • подшипников
  • шатунных болтов с гайками и элементами их фиксации

Шатун

Шатун соединяет поршень с кривошипом коленчатого вала и, преобразуя возвратно-поступательное движение поршневой группы во вращательное движение коленчатого вала, совершает сложное движение, подвергаясь при этом действию знакопеременных ударных нагрузок. Шатун состоит из трех конструктивных элементов: стержня 2, верхней (поршневой) головки 1 и нижней (кривошипной) головки 3. Стержень шатуна обычно имеет двутавровое сечение. В верхнюю головку для уменьшения трения запрессовывают бронзовую втулку 6 с отверстием для подвода масла к трущимся поверхностям. Нижнюю головку шатуна для обеспечения возможности сборки с коленчатым валом выполняют разъемной. У бензиновых двигателей разъем головки обычно расположен под углом 90° к оси шатуна. У дизелей нижняя головка шатуна 7, как правило, имеет косой разъем. Крышка 4 нижней головки крепится к шатуну двумя шатунными болтами, точно подогнанными к отверстиям в шатуне и крышке для обеспечения высокой точности сборки. Чтобы крепление не ослабло, гайки болтов стопорят шплинтами, стопорными шайбами или контргайками. Отверстие в нижней головке растачивают в сборе с крышкой, поэтому крышки шатунов не могут быть взаимозаменяемыми.

Детали шатунной группы

Рис. Детали шатунной группы:
1 — верхняя головка шатуна; 2 — стержень; 3 — нижняя головка шатуна; 4 — крышка нижней головки; 5 — вкладыши; 6 — втулка; 7 — шатун дизеля; S — основной шатун сочлененного шатунного узла

Для уменьшения трения в соединении шатуна с коленчатым валом и облегчения ремонта двигателя в нижнюю головку шатуна устанавливают шатунный подшипник, который выполнен в виде двух тонкостенных стальных вкладышей 5, залитых антифрикционным сплавом. Внутренняя поверхность вкладышей точно подогнана к шейкам коленчатого вала. Для фиксации вкладышей относительно головки они имеют отогнутые усики, входящие в соответствующие пазы головки. Подвод масла к трущимся поверхностям обеспечивают кольцевые проточки и отверстия во вкладышах.

Для обеспечения хорошей уравновешенности деталей кривошипно-шатунного механизма шатунные группы одного двигателя (как и поршневые) должны иметь одинаковую массу с соответствующим ее распределением между верхней и нижней головками шатуна.

В V-образных двигателях иногда используются сочлененные шатунные узлы, состоящие из спаренных шатунов. Основной шатун 8, имеющий обычную конструкцию, соединен с поршнем одного ряда. Вспомогательный прицепной шатун, соединенный верхней головкой с поршнем другого ряда, нижней головкой шарнирно крепится с помощью пальца к нижней головке основного шатуна.

Коленчатый вал

Коленчатый вал, соединенный с поршнем посредством шатуна, воспринимает действующие на поршень силы. На нем возникает вращающий момент, который затем передается на трансмиссию, а также используется для приведения в действие других механизмов и агрегатов. Под влиянием резко изменяющихся по величине и направлению сил инерции и давления газов коленчатый вал вращается неравномерно, испытывая крутильные колебания, подвергаясь скручиванию, изгибу, сжатию и растяжению, а также воспринимая тепловые нагрузки. Поэтому он должен обладать достаточной прочностью, жесткостью и износостойкостью при сравнительно небольшой массе.

Конструкции коленчатых валов отличаются сложностью. Их форма определяется числом и расположением цилиндров, порядком работы двигателя и числом коренных опор. Основными частями коленчатого вала являются коренные шейки 3, шатунные шейки 2, щеки 4, противовесы 5, передний конец (носок 1) и задний конец (хвостовик 6) с фланцем.

К шатунным шейкам коленчатого вала присоединяют нижние головки шатунов. Коренными шейками вал устанавливают в подшипниках картера двигателя. Соединяются коренные и шатунные шейки при помощи щек. Плавный переход от шеек к щекам, называемый галтелью, позволяет избежать концентрации напряжений и возможных поломок коленчатого вала. Противовесы предназначены для разгрузки коренных подшипников от центробежных сил, возникающих на кривошипах вала во время его вращения. Их, как правило, изготавливают как единое целое со щеками.

Для обеспечения нормальной работы двигателя к рабочим поверхностям коренных и шатунных шеек необходимо подавать моторное масло под давлением. Масло поступает из отверстий в картере к коренным подшипникам. Затем оно через специальные каналы в коренных шейках, щеках и шатунных шейках попадает к шатунным подшипникам. Для дополнительной центробежной очистки масла в шатунных шейках имеются грязеуловительные полости, закрытые заглушками.

Коленчатые валы изготавливают методом ковки или литья из среднеуглеродистых и легированных сталей (может применяться также чугун высококачественных марок). После механической и термической обработки коренные и шатунные шейки подвергают поверхностной закалке (для повышения износостойкости), а затем шлифуют и полируют. После обработки вал балансируют, т. е. добиваются такого распределения его массы относительно оси вращения, при котором вал находится в состоянии безразличного равновесия.

В коренных подшипниках применяют тонкостенные износостойкие вкладыши, аналогичные вкладышам шатунных подшипников. Для восприятия осевых нагрузок и предотвращения осевого смещения коленчатого вала один из его коренных подшипников (обычно передний) делают упорным.

Маховик

Маховик крепится к фланцу хвостовика коленчатого вала. Он представляет собой тщательно сбалансированный чугунный диск определенной массы. Кроме обеспечения равномерного вращения коленчатого вала маховик способствует преодолению сопротивления сжатия в цилиндрах при пуске двигателя и кратковременных перегрузок, например, при трогании ТС с места. На ободе маховика закреплен зубчатый венец для пуска двигателя от стартера. Поверхность маховика, которая соприкасается с ведомым диском сцепления, шлифуют и полируют.

Коленчатый вал

Рис. Коленчатый вал:
1 — носок; 2 — шатунная шейка; 3 — коренная шейка; 4 — щека; 5 — противовес; 6 — хвостовик с фланцем

Видео-уроки о КШМ

Описание основных причин износа коренных и шатунных вкладышей

Износ вкладышей приводит к снижению эффективности работы системы смазки двигателя, которое, в свою очередь, может привести к значительному износу отдельных частей силового агрегата, а также к снижению его рабочего ресурса. Поэтому при выявлении даже незначительного износа шатунных и/или коренных вкладышей необходимо предпринять меры по устранению неполадок.

Содержание

Износ вкладышей

Обычно причинами износа является их естественное старение. Однако в некоторых случаях имеет место попадание на их рабочую поверхность грязи или мусора, возникновение коррозии, недостаточное смазывание, несоосность осей и другие причины. Как правило, вкладыши не подлежат восстановлению, поэтому их необходимо менять на новые. Процедура это достаточно сложная, поэтому самостоятельное ее выполнение имеет смысл лишь в случае, если у автовладельца есть соответствующий опыт выполнения работ и необходимые инструменты.

Описание работы вкладышей

Перед тем как перейти к описанию признаков, причин и методов по устранению износа вкладышей, необходимо разобраться в их предназначении, видах и принципе работы.

Существует два типа вкладышей коленчатого вала — коренные и шатунные. По сути, вкладыши являются подшипниками скольжения, и в их задачи входит выдерживание значительных нагрузок, возникающих между шатуном и шейкой коленчатого вала. В современных машинах (в большинстве случаев) вкладыши сделаны из пластичных алюминиевых сплавов (обычно с алюминий с оловом). Сверху они покрыты антифрикционным составом.

Коренные вкладыши расположены между коленчатым валом и местом, где коленвал проходит непосредственно через корпус двигателя, в посадочных местах, так называемых “постелях”. Коренные вкладыши имеют в своей конструкции отверстия, предназначенные для лучшего отвода масла. То есть, коренные вкладыши являются подшипниками скольжения для коренных шеек коленчатого вала. А по факту на коренных вкладышах держится и вращается коленвал.

Шатунные вкладыши располагаются в нижней части головки шатунов. А шатуны, в свою очередь, закрепляются с помощью шатунных вкладышей на шатунных шейках коленчатого вала. Функция шатунных вкладышей заключается в том, что они являются подшипниками скольжения для нижних головок шатунов и шатунных шеек коленчатого вала.

Износ вкладышей подразумевает значительное увеличение их зазоров (чем больше увеличение — тем хуже). Вследствие этого падает давление в системе смазки двигателя. Обычно в таких случаях на приборной панели загорается лампочка (масленка), символизирующая о том, что давление масла значительно упало. Особенно часто это проявляется на горячем двигателе, когда вязкость масла минимальна. Водители в таких случаях говорят, что “подшипники не держат масло”. Износ вкладышей — очень опасная проблема, которая может привести к большому износу других деталей двигателя и мотора в целом. А это может привести к значительному уменьшению их ресурса и повреждению.

Рекомендуется менять вкладыши при каждом капитальном ремонте двигателя.

Звук от стука коренных вкладышей обычно глухой, с металлическим оттенком. Его легко выявить, когда двигатель работает на холостых оборотах, и после этого обороты резко увеличиваются (резко надавить на педаль газа). При этом на них идет большая нагрузка и появляется стук. Аналогично нужно поступить и с шатунными вкладышами.

Несложно найти, и в каком именно цилиндре стучат вкладыши. Для этого нужно поочередно отключать (выкручивать) свечи зажигания на бензиновом двигателе или форсунки топлива на дизельном. Если при какой-либо выкрученной свече упомянутый стук пропал, значит, в этом цилиндре и существует проблема.

Признаки и причины износа

Теперь перейдем непосредственно к типам повреждений, которые способствуют износу вкладышей и выходу их из строя.

Попадание инородных тел

Признаки. Признаком попадание инородных тел или грязи является ситуация, когда возникает локальное повреждение рабочей поверхности на вкладыше. В некоторых случаях также возможно небольшое (меньшее) повреждение на обратной стороне детали. Как правило, мусор или грязь на поверхности вкладыша являются первопричиной дальнейшего износа. Поэтому нужно как можно раньше выявить указанную неисправность. В противном случае износ распространится дальше, и повреждена будет значительная площадь поверхности, вплоть до 100%.

Причины. Как указывалось выше, причиной такой ситуации является попадание грязи или мусора между вкладышем и его опорой. Из-за этого также возникает образование мест с большим масляным давлением, в которых разрушается масляная пленка. В свою очередь это приводит к разрушению поверхности вкладыша в процессе его эксплуатации.

Методы устранения. В первую очередь необходимо выполнить проверку поверхностей опоры вкладыша и вала на предмет выявления на них повреждений. Если они есть — их необходимо устранить. После этого нужно убедиться, что поверхности чистые. Особенно это касается случая, когда устанавливаются новые вкладыши.

Грязевая эрозия

Признаки. Признаком грязевой эрозии является наличие задир или вкраплений грязи. Иногда и то и другое. В особо запущенных случаях грязевая эрозия может переместиться на области около масляных отверстий.

Причины. Причиной в данном случае является некачественное масло, в составе которого есть грязевые примеси или абразивные материалы.

Устранение. Необходимо проверить работу всех движущихся деталей двигателя. Особенно тщательно нужно проверить систему смазки. Имеет смысл также проверить систему очистки масла и воздуха (в первую очередь фильтры). При сборке двигателя нужно не допускать попадания в него грязи. После всего нужно обязательно поменять масло на новое.

Коррозионное истирание

Признаки. Речь идет о наличии коррозионного истирания на задней стальной поверхности вкладыша. Как правило, следы коррозии располагаются ближе к соединению половинок корпуса вкладыша.

Причины. В данном случае причин может быть несколько. Среди них:

  • Снижение усилия запрессовки. Это приводит к незначительным перемещениям корпуса вкладыша относительно поверхности их опоры.
  • Крепежные болты были слабо затянуты при монтаже.
  • На контактных поверхностях опоры вкладышей имеются инородные тела.
  • Продолжительная работа двигателя на высоких оборотах (особенно если это проявляется часто).
  • Использование вкладышей с неподходящими размерами (шириной).

Устранение. В соответствии с различными причинами возникновения неполадки методы устранения также могут быть разными. В частности:

  • Затянуть крепежные болты с моментом, рекомендованным заводом-изготовителем автомобиля.
  • Выполнить ревизию посадочного диаметра опоры вкладыша.
  • Проверить чистоту соприкасающихся поверхностей между вкладышем и опорой.
  • Использовать вкладыш предписанного размера (ширины).
  • Старайтесь не использовать длительное время двигатель на высоких оборотах.

Усталость металла

Признаки. Усталость может быть вызвана не только длительной эксплуатацией вкладыша, но и чрезмерной нагрузкой на него. Признаками его выхода из строя будет ситуация, когда из его тела будут буквально вырваны частички материала, особенно в местах значительной нагрузки.

Причины. Их также может быть несколько:

  • Использование неподходящих или некачественных вкладышей. Это приводит к их значительной перегрузке.
  • Основная нагрузка при работе приходится на края вкладышей.
  • Неполное сгорание топлива в камере сгорания.
  • Неверный тюнинг двигателя автомобиля.

Методы устранения. Соответственно, методы устранения также могут быть различными. Нужно проверить:

  • осевую форму шейки вала.
  • форму и геометрические размеры опор вкладыша.
  • условия сборки двигателя, и в частности, установки вкладышей.

Также имеет смысл установить новый качественный вкладыш, подходящий по размеру.

Износ из-за проникновения олова

Признаки. Значительный слой олова в определенном месте на поверхности стальной основы. Обычно это сопровождается очень сильным локальным износом в том месте.

Причины. Возникновение небольших перемещений вкладыша на его посадочном месте, возникших из-за малого усилия запрессовки.

Методы устранения. Как правило, необходимо выполнить следующие действия. Первое — проверить посадочный диаметр опоры вкладыша. Второе — проверить чистоту сопрягаемых поверхностей вкладыша и опоры. Третье — проверить момент затяжки болтов и его корректировка в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя.

Коррозия поверхности

Признаки. При коррозии, в зависимости от ее степени, всегда повреждается поверхность вкладыша. Она становится пористой и теряет свой цвет.

Причина. Как правило, описанное явление вызвано использованием некачественного масла, в процессе разложения которого выделяются кислоты, которые и вызывают коррозию.

Методы устранения. Необходимо провести ревизию двигателя, а особенно систему смазки. При наличии значительных повреждений на валу и вкладыше необходимо их устранить. В конце ремонтных работ нужно обязательно поменять масло на качественное новое, рекомендованное для данной машины.

Недостаточно смазывание

дефектовка вкладышей

Диагностика износа вкладышей

Признаки. Малое количество или отсутствие масла может привести к возникновению истирания и/или оплавления рабочей поверхности вкладыша. А это в свою очередь является причиной усталости металла и его повреждения.

Причины. Разрушение смазывающей пленки между вкладышем и валом. Из-за этого в процессе работы значительно возрастает трение и увеличивается температура. Материалы плавятся. Причиной также может быть сбой системы смазывания двигателя. В случае, если деформирована опора вкладыша или повреждена поверхность шейки вала, то высока вероятность разрушения смазывающей пленки.

Методы устранения. Необходимо провести ревизию системы смазывания двигателя, в том числе, чистоту масла. Также имеет смысл проверить состояние поверхности шейки вала и опор вкладышей. При необходимости нужно выполнить ремонт. Также возможен вариант установки новых вкладышей.

Неправильная обработка шеек коленвала

Признаки. Внутренняя поверхность вкладыша контактирует с шейкой вала с одной или двух сторон корпуса вкладыша. Также возможен вариант, когда материал внутренней поверхности очень изнашивается с торцов по окружности.

Причины. Причинами такой ситуации может быть:

  • Размер вкладыша не соответствует необходимому значению, обычно большая ширина.
  • Внутренний замок корпуса вкладыша маленький по размеру.
  • Шейка вала установлена неправильно.
  • Галтель (или галтели) шейки имеют очень большую ширину.
  • Упорные подшипники имеют очень большие зазоры.
  • Упорные подшипники неверно отрегулированы.

Методы устранения. Методы устранения также могут быть следующими, нужно проверить:

  • тип корпуса вкладыша, его ширину, размер и форму замка.
  • форму галтелей шейки вала.
  • осевой зазор коленвала.

Царапины на поверхности

Признаки. Имеются отдельные царапины, которые по виду не напоминают рабочие потертости от работы механизма.

Причины. На рабочей поверхности вкладыша по каким-либо причинам (чаще всего из-за не соблюдения чистоты во время их установки) имеются мелкие инородные частицы. Возможно их образование вызвано технологиями литья или сверления.

Методы устранения. Выполнить промывание двигателя новым чистым маслом с помощью внешнего масляного насоса. Лучше промывку выполнять после сборки двигателя и до того, как автомобиль будет проходить обкатку.

Чрезмерная эрозия из-за кавитации

Признаки. Материал, из которого сделан вкладыш, имеет локальные точки вымывания. Обычно они расположены симметрично или центрально на рабочей поверхности вкладыша. Также возможно их возникновения на обратной стороне масляного канала.

Причины. Тут возможны несколько причин:

  • попадание охлаждающей жидкости в масляную систему;
  • увеличенная скорость потока масла в системе;
  • детонация;
  • неверные зазоры вкладыша.

Методы устранения. Методы устранения могут быть такими, необходимо проверить:

  • наличие охлаждающей жидкости в системе смазывания двигателя;
  • зазоры на вкладышах;
  • скорость масляного потока;
  • рабочие параметры системы зажигания, а также провести ревизию двигателя.

Несоосность

Признаки. При несоосности происходит чрезмерный износ лишь в районе верхней части корпуса вкладыша по направлению к кромке. При этом зоны изношенности находятся диаметрально противоположно на окружности.

Причины. Несоосность центральных осей вкладышей и шейки.

Методы устранения. Возможны следующие варианты:

  • Проверить большой диаметр шатуна. При этом в идеале центральная ось «постели» шатуна должна располагаться точно перпендикулярно упорным плоскостям. При этом нужно проверить, чтобы обе упорные плоскости были параллельны.
  • Для коренного вкладыша нужно проверить соосность «постелей» всех коренных вкладышей на двигателе.

Методы профилактики

Как указывалось выше, частичный выход вкладышей из строя влечет за собой повышенный износ двигателя, и в частности, системы его смазки. Поэтому чтобы не допускать подобной ситуации имеет смысл проводить периодические мероприятия по профилактике. Так, в первую очередь необходимо пользоваться тем моторным маслом, которое рекомендовано производителем автомобиля. Особенно это касается его вязкости. Не стоит покупать очень дешевое масло, поскольку высока вероятность, что в его составе будут абразивные частицы, которые негативно влияют на двигатель в целом, и на вкладыши в частности.

Также стоит производить периодическую проверку деталей двигателя, их состояние, геометрию, чистоту. При выполнении ремонтных работ нужно всегда следить за тем, чтобы в двигатель и/или систему смазки (масло) не попадала грязь. Существует так называемое “золотое правило” моториста, которое гласит, что лучше зазор на 0,03 мм больше, чем на 0,01 мм меньше. В таком случае вкладыш гарантировано не подведет, не расплавится и не застучит. Следите за состоянием двигателя вашего автомобиля, и он будет служить вам долгие годы.

Лучше не дожидаться ситуации, когда на приборной панели засветится лампочка, сигнализирующая о низком давлении масла. В идеале необходимо периодически проверять значение давления самостоятельно или в автосервисе. Ведь лампочка масленки светиться (то есть, срабатывает аварийный датчик) уже в крайнем случае, когда давление упало до критического. Этого лучше не допускать, особенно на двигателях со значительным пробегом.

Заключение

Необходимо периодически проверять состояние вкладышей, поскольку эти, казалось бы, незначительные детали могут привести к большим проблемам с масляной системой двигателя, тем самым значительно снизив его ресурс. И чем раньше удастся выявить поломку и устранить ее — тем с меньшими затратами в будущем придется столкнуться автовладельцу для проведения ремонта двигателя. Процедуру по замене можно провести как самостоятельно, так и на СТО. Однако, если вы решите выполнить ремонт самостоятельно, то вы должны быть на 100% уверены в том, что сможете довести дело до конца, поскольку замена подразумевает большой объем как демонтажных, так и монтажных работ.

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

Ремонт кривошипно-шатунного механизма | ТО и ТР автомобиля

Восстановление коленчатого вала

Коленчатые валы большинства двигателей изготовлены штамповкой из стали 45, 40Х, 50Т и ДР-У некоторых двигателей валы изготовлены литьем из высокопрочного магниевого чугуна. Основными дефектами коленчатых валов являются износ коренных и шатунных шеек и изгиб вала. Реже встречаются повреждения резьбы, трещины, износы шпоночных канавок, отверстий под болты крепления маховика, посадочных мест под шестерню и шкив, маслосгонной резьбы.

Коленчатый вал выбраковывают при наличии трещин, за исключением небольших продольных трещин на коренных и шатунных шейках длиной до 3 мм. При износе коренных и шатунных шеек, выходящем за пределы последнего ремонтного размера, коленчатые валы дизелей также выбраковывают.

Необходимость восстановления коленчатого вала и замены подшипников определяют по превышению допустимых зазоров в подшипниках.

Перед ремонтом коленчатый вал промывают в моечной машине ОМ-36000. Особенно тщательно промывают полости для центробежной очистки масла и масляные каналы. С помощью магнитного дефектоскопа проверяют наличие трещин на шейках вала.

Изгиб вала устраняют специальной правкой местным наклепом.

Изношенные посадочные места под. шестерню или шкив восстанавливают наплавкой в среде углекислого газа проволокой Св-18ХГСА с последующей обработкой под номинальный размер.

Изношенные шпоночные канавки и отверстия под штифты для установки маховика заваривают полуавтоматом в среде углекислого газа проволокой Св-08Г2С. Шпоночную канавку фрезеруют на том же месте, чтобы не нарушить установку распределительных шестерен. Заваренные отверстия после зачистки торцовой поверхности на токарном станке просверливают, зенкуют и развертывают на сверлильном станке.

Наиболее распространенным способом восстановления коренных и шатунных шеек коленчатых валов является шлифование их под ремонтные размеры, установленные для каждой марки двигателя. Перед шлифованием шеек должны быть устранены все другие дефекты вала. Измеряют шейки в двух сечениях на расстоянии 10 мм от щек и в двух плоскостях: в плоскости кривошипа и перпендикулярно ей.

Для шлифования шеек коленчатых валов применяют универсальный шлифовальный станок 3A423, на котором можно шлифовать как коренные, так и шатунные шейки, или специализированные станки. Все шейки шлифуют под один ремонтный размер. Сначала шлифуют коренные шейки, а затем шатунные. За установочные базы при шлифовании коренных шеек принимают фаску отверстия под храповик и фаску или отверстие в торце вала под подшипник. Предварительно эти базы проверяют и при необходимости исправляют. Для проверки коленчатый вал устанавливают в центрах и измеряют его биение по неизношенным поверхностям. Радиальное биение шейки под шестерню и фланца маховика не должно превышать соответственно 0,03 и 0,05 мм.

При шлифовании шатунных шеек за установочные базы принимают шейку под шестерню и наружную цилиндрическую поверхность фланца маховика или прошлифованные крайние коренные шейки.

Перед шлифованием отверстия масляных каналов зенкуют на сверлильном станке или электродрелью со специально заправленным абразивным инструментом или сверлом диаметром 14-16 мм с твердосплавными пластинками.

При шлифовании шатунных шеек коленчатый вал устанавливают в трехкулачковых патронах центросместителей передней и задней бабок. С помощью центросместителей ось коренных шеек смещают относительно оси пинолей передней и задней бабок на величину радиуса кривошипа. Угловая ориентация вала осуществляется индикаторным приспособлением по шлифуемой шейке. Для восприятия усилия, создаваемого при врезании в шейку абразивного круга, и предугреждения прогиба вала применяют люнет.

Приспособление для установки вала при шлифовании шатунных шеек

Рис. Приспособление для установки вала при шлифовании шатунных шеек: 1 — призма; 2 — шатунная шейка; 3 — индикаторное устройство.

Шейки коленчатого вала шлифуют электрокорундовыми кругами на керамической связке зернистостью 16-60, твердостью СМ2, CI, СТ1 и СТ2. Режим шлифования: окружная скорость шлифовального круга — 25-35 м/с; окружная скорость вала — 18-25 м/мин (при шлифовании коренных шеек) и 7-12 м/мин (при шлифовании шатунных шеек), поперечная подача круга — 0,003-0,006 мм/об, продольная подача — 7-11 мм/об. С целью предотвращения образования микротрещин при шлифовании применяют обильное охлаждение.

Для получения шероховатости поверхности Ra 0,16-0,32 мкм после шлифования шейки полируют пастой ГОИ № 20-30 на установке ОР-26320 или на стенде 6749. На специализированных ремонтных предприятиях при больших программах ремонта для доводки шеек вместо полирования применяют суперфиниширование на специальном полуавтомате 3875К.

Шейки коленчатых валов автомобильных двигателей, вышедшие по размерам за пределы ремонтных, наплавляют автоматической наплавкой под слоем флюса и обрабатывают до номинальных размеров.

Восстановленные коленчатые валы подвергают динамической балансировке на специальной машине КИ-4274 или БМ-У4.

После шлифования и полирования шеек коленчатые валы и масляные каналы тщательно промывают и продувают сжатым воздухом.

При контроле восстановленных валов проверяют размеры, определяют конусообразность, овальность, бочко- и седлообразность всех шеек с помощью скобы, настроенной по концевым мерам. Взаимное расположение коренных и шатунных шеек, биение средних коренных шеек, поверхности фланца под маховик, биение поверхностей под шкив и шестерню, смещение осей шатунных шеек относительно общей плоскости, проходящей через первую коренную и первую шатунную шейки, а также радиус кривошипа определяют контрольными приспособлениями. Шероховатость поверхности определяют по образцам шероховатости.

Ремонт шатунов

Шатуны большинства автотракторных двигателей изготавливают из сталей 45, 40Х, 40Г и др. Основные дефекты шатунов: изгиб и скручивание стержня; износ отверстия нижней головки шатуна, втулки и отверстия верхней головки под втулку; износ опорных поверхностей крышки под гайки шатунных болтов и др.

Шатуны выбраковывают при наличии трещин, обломов, аварийных изгибов. Кроме того, шатуны двигателей СМД-60, СМД- 64 и их модификаций выбраковывают, если смяты треугольные шлицы на опорных поверхностях разъема нижней головки.

Приспособление КИ-724 для проверки шатунов

Рис. Приспособление КИ-724 для проверки шатунов: а — установка шатуна на приспособление; б — установка стрелки индикаторов на ноль; в — устройство оправки: 1 — шатун с крышкой; 2 — призма с индикаторами; 3 — ограничитель; 4 — плита; 5 — зажимной палец; 6 — рукоятка; 7 — оправка; 8 — опорная поверхность оправки; 9 — зажимной винт ограничителя.

Изгиб и скрученность шатунов проверяют при помощи индикаторных и оптических приспособлений. В мастерских общего назначения для проверки шатунов используют приспособление КИ-724, которое является универсальным и позволяет контролировать шатуны двигателей разных марок. Перед проверкой в отверстие плиты 4 приспособления вставляют оправу 7. При этом опорная поверхность 8 оправки для нижней головки шатуна должна находиться вверху, а зажимной палец 5 — внизу. Шатун без втулки верхней головки закрепляют на оправке 7. В отверстие верхней головки шатуна предварительно вводят малую оправку приспособления. Установив призму 2 на малую оправку, перемещают шатун вместе с оправкой и призмой до тех пор, пока упор призмы не коснется поверхности плиты. В таком положении закрепляют оправку рукояткой 6. Затем снимают шатун с приспособления, а призму с индикатором устанавливают на оправку 7 и перемещают, пока упор призмы не коснется поверхности плиты и стрелка индикатора не повернется на 1,0-1,5 оборота. В этом положении стрелку верхнего индикатора устанавливают на ноль. Поворачивают призму на оправке так, чтобы измерительный стержень нижнего индикатора и второй упор соприкасались с плитой, и устанавливают на ноль стрелку другого индикатора.

Устанавливают шатун на оправке 7 так, чтобы его нижняя головка уперлась в ограничитель 3. Ставят призму на малую оправку верхней головки шатуна и подводят ее к плите. При касании упора призмы стрелка верхнего индикатора покажет величину изгиба в сотых долях миллиметра на длине 100 мм. Повернув призму другой стороной, нижним индикатором определяют величину скрученности шатуна.

Для шатунов дизелей всех марок изгиб не должен превышать 0,05 мм, а скрученность — 0,08 мм на длине 100 мм (расстояние между упором призмы и измерительным стержнем индикатора). Допустимый изгиб шатунов автомобильных двигателей 0,03 мм, допустимая скрученность 0,06 мм.

Шатуны, имеющие изгиб или скрученность, выходящие за допустимые значения, восстанавливают или выбраковывают. Допускается правка с подогревом стержня пламенем газовой горелки до температуры 450-500°С. Подогрев снимает внутренние напряжения в стержне шатуна, которые во время работы двигателя стремятся возвратить шатун в исходное (деформированное) состояние.

Износ отверстий нижней головки шатуна устраняют несколькими способами в зависимости от степени износа. Перед восстановлением проверяют опорные поверхности под головки шатунных болтов и гаек, а также плоскости разъема.

Опорные поверхности фрезеруют до выведения следов износа. Смятые или изношенные плоскости разъема фрезеруют или шлифуют до получения параллельности плоскостей с образующей отверстия. Непараллельность допускается не более 0,02 мм на всей длине плоскостей разъема.

Если слой металла, снятый шлифованием с плоскостей разъема крышки, не превышает 0,3 мм, а с плоскостей разъема шатуна 0,2 мм для дизелей и соответственно 0,4 и 0,3 мм для карбюраторных двигателей, то шатун собирают, затягивают гайки с нормальным усилием затяжки и растачивают, а затем шлифуют до номинального размера.

Если отверстия под вкладыши в шатунах изношены настолько, что с плоскостей разъема требуется снимать слой металла больший, чем указано выше, то отверстия восстанавливают наращиванием слоя металла (железнение, газопламенное напыление и др.) с последующей обработкой под номинальный размер.

Газотермическое напыление коренных шеек коленчатого вала ЯМЗ 238. Роботизированный комплекс

Изношенное отверстие под втулку в верхней головке шатуна растачивают или развертывают до выведения следов износа и запрессовывают втулку увеличенного размера по наружному диаметру. Отверстие под втулку растачивают на станке УРБ-ВП-М или на токарном станке с помощью специального приспособления. После расточки втулку раскатывают роликовыми раскатниками на тех же станках. При растачивании оставляют припуск на раскатку 0,04-0,06 мм. Процесс раскатки уменьшает шероховатость поверхности и увеличивает прочность посадки втулки на 70—80%.

Изношенные втулки верхней головки шатуна восстанавливают обжатием с последующим наращиванием наружной поверхности меднением, осадкой в шатуне, термодиффузионным цинкованием с последующей механической обработкой.

Ремонт поршней и пальцев

В большинстве двигателей поршни изготовлены из сплавов алюминия. В процессе эксплуатации в них возможны следующие дефекта: износ наплавляющей части (юбки) поршня, канавок под поршневые кольца и отверстий в бобышках под поршневой палец; задиры и трещины. Основной дефект поршневых пальцев — износ наружной поверхности под втулку верхней головки шатуна и под отверстия бобышек поршня, возможны трещины, сколы и забоины.

Поршни и поршневые кольца, изношенные свыше допустимых пределов размеров, не восстанавливают. При текущем ремонте изношенные отверстия бобышек развертывают под палец увеличенного размера. Чтобы сохранить соосность отверстий, их разворачивают специальной длинной разверткой за один проход. После развертывания проверяют диаметр отверстия индикаторным нутромером и перпендикулярность оси отверстий к оси (или образующей) поршня на специальных приспособлениях.

Коленвал: разновидности, диагностика и ремонт неисправностей

Коленчатый вал — ключевой узел кривошипно-шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания. Благодаря коленвалу возвратно-поступательные движения поршней преобразуются в механическое вращение. Суть коленвала — это кривошип, который совершает вращательные движения вокруг одной неподвижной оси. Удвоенный радиус кривошипа равен длине хода поршня. Шатунные шейки расположены под такими углами, что цилиндры работают попарно, но немного опережают друг друга. По такому принципу устроен коленчатый вал.

Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипно-шатунный механизм

Изготавливают коленвалы из высокопрочных сталей или чугуна методом литья, ковки, механической обработки. По причине высокой степени сжатия к коленвалу дизельного двигателя предъявляют более высокие требования по прочности. В остальном коленвал дизеля по строению не отличается от вала бензинового двигателя. Коленчатый вал из стали, особенно выточенный на станке, имеет высокую стоимость, поэтому чугунные коленвалы получили более широкое распространение.

Изготовление коленвала из стали на токарно-фрейзерном станке

Изготовление коленвала из стали на токарно-фрейзерном станке

Устройство коленвала

Коленчатый вал состоит из плоских проточенных пластин с противовесами (так называемых «щек»), которые соединены между собой «шейками». Противовесы необходимы, чтобы гасить возвратно-поступательные движения поршней и стабилизировать вращение вала.

На некоторых современных двигателях для дополнительной стабилизации применяются балансирные валы со смещенным центром тяжести и приводом от коленчатого вала. Они вращаются в разные стороны, помогая уравновешивать движения поршней.

Кривошипно-шатунный механизм с дополнительным блоком балансиров

Кривошипно-шатунный механизм с дополнительным блоком балансиров

В V-образных и W-образных двигателях шатуны из противоположных цилиндров давят на соединенные между собой шейки. Это позволяет обеспечить более равномерную работу двигателя, уменьшить его габариты. В рядных двигателях каждый шатун закреплен на отдельной шейке с балансирами.

Кривошипно-шатунный механизм рядного четырехцилиндрового двигателя со стандартными шейками и балансирами

Кривошипно-шатунный механизм рядного четырехцилиндрового двигателя со стандартными шейками и балансирами

Коленчатый вал двигателя V6 c раздвоенной смежной шатунной шейкой

Коленчатый вал двигателя V6 c раздвоенной смежной шатунной шейкой

Шейки коленвала имеют цилиндрическую форму с шлифованной поверхностью. По оси вала располагаются коренные шейки, по оси шатунов — «шатунные шейки». Трущиеся пары коленвала, как правило, устанавливаются на подшипниках скольжения. Для предотвращения продольных смещений вала предусмотрены опорные подшипники, их также называют полукольца коленвала.

Коленчатый вал расположен в блоке цилиндров в ответных посадочных местах «постели коленвала». На коленчатом валу расположен хвостовик для крепежа звездочки привода ГРМ, шкива генератора и водяной помпы. На обратной части вала закреплен фланец для крепежа маховика. Во фланце устанавливается подшипник качения, в него заходит первичный вал КПП. Внутри коленчатых валов расположены каналы для принудительной смазки вкладышей шеек, шатунов и цилиндропоршневой группы. Конструктивное исполнение коленчатых валов зависит от компоновки цилиндров, их количества. На коленвал могут устанавливаться ведущие шестерни для различного оборудования, например, маслонасоса.

Устройство коленвала

Устройство коленвала

Неисправности коленчатых валов

Рассмотрим типичные неисправности коленчатых валов:

  • течи сальников коленчатого вала;
  • «масляное голодание» рабочих поверхностей;
  • механические повреждения коленчатых валов;
  • естественный физический износ;
  • ненормальный повышенный физический износ.

Как правило, первое, с чем сталкиваются автомобилисты, — это течь масла из-под резиновых уплотнений (сальников коленвала). Это широко распространенная проблема на двигателях с пробегом. Подтекающий сальник требует замены. В некоторых случаях замена масла на более вязкое поможет остановить течь на какое-то время.

Сальник коленвала требующий замены

Сальник коленвала требующий замены

Для коленчатых валов, как и для других деталей двигателя, наиболее опасно «масляное голодание». Причиной может быть поломка маслонасоса, забитый канал подачи масла, низкий уровень масла в двигателе. Это приводит к повышенному трению подшипников, нагреванию элементов. Дальнейшая эксплуатация двигателя в таком режиме приведет к его перегреву, полному заклиниванию и к капитальному ремонту. «Клин» на ходу может привести к критическим повреждениям вала или других узлов двигателя.

Вода и топливо попадая в масло меняют его хим. состав и степень вязкости. Причиной может быть значительный износ цилиндропоршневой группы, нарушенная структура прокладок, микротрещины в блоке двигателя или ГБЦ.

Сальник коленвала требующий замены

Повреждения шейки шатуна по причине отсутствия смазки

Повреждения шейки шатуна по причине отсутствия смазки

Со временем шейки и подшипники подвергаются износу, увеличивается допустимый зазор, появляется люфт коленвала, это приводит к возрастанию вибраций, двигатель начинает «стучать». Характерный стук двигателя — критичный сигнал. При его появлении необходимо прекратить движение и срочно обратиться в автосервис. Если коленчатый вал разбалансирован или смонтирован неправильно, может возникнуть повышенный ненормальный износ контактных поверхностей.

Ремонт коленвала

Ремонт или замена коленчатого вала — процесс трудоемкий. Как правило, он требует практически полной разборки двигателя, осмотра и дефектовки всех его узлов и механизмов. Коленчатый вал снимают и измеряют осевые биения. В случае допустимой выработки поверхности шеек и шатунов коленчатого вала пришлифовывают под ремонтные размеры подшипников. Постель с выработкой тоже подлежит механической обработке с «одной установкой» на специальном станке. Расточка коленвала позволяет установить вкладыш следующего ремонтного размера.

Проточка постели коленчатого вала

Проточка постели коленчатого вала

Шлифовка коленчатого вала

Шлифовка коленчатого вала

Размеры шеек имеют ремонтные допуски. Простая шлифовка коленвала не поможет в случае, если износ или повреждения слишком сильные. Коленчатый вал — деталь недешевая, а если речь идет, например, о крупногабаритной сельхозтехнике, сумма будет внушительной. Даже сильно изношенные поверхности трения можно восстановить. Толщина выработки компенсируется с помощью наплавки электросваркой под флюсом, плазменного напыления твердых сплавов, газотермичекого напыления и др. Затем коленвал шлифуется, «доводится» до необходимых ремонтных размеров. Это технологически сложный процесс, его лучше доверить специалистам.

Автоматизированное газо-термическое напыление шеек и балансиров коленчатого вала

Автоматизированное газо-термическое напыление шеек и балансиров коленчатого вала

Качественно выполненное восстановление и шлифовка коленвала может обеспечить 100% ресурса его работы. Следует учитывать, что с увеличением ремонтного размера коленчатый вал может сместиться со своего заводского посадочного места. Потребуется точная установка коленвала с подборкой вкладышей. Коленвал с критическими повреждениями или осевым искривлением придется поменять.

Как проверить коленвал? Опытные автомобилисты могут определить характерный стук коленчатого вала на слух, используя медицинский стетоскоп. При плановых ТО можно снять поддон, визуально осмотреть коленчатый вал на предмет трещин и сколов и с помощью щупа выполнить контроль зазоров между полукольцами.

Замер осевых смещений коленвала с помощью щупа

Замер осевых смещений коленвала с помощью щупа

Комплект измерительных стальных пластин щупов

Комплект измерительных стальных пластин щупов

Повышенное содержание металлической стружки в фильтре и поддоне указывает на износ пар трения. В таких случаях нужно срочно найти причину образования такой стружки.

Диаметр шеек коленвала можно измерить обычным микрометром. Параметры разбалансировки, биений и осевых люфтов коленчатых валов определяют с помощью специальных индикаторов. Для этого нужно либо разместить вал на специальный стенд или станок, либо установить индикатор с магнитным штативом на блок двигателя. Замер выполняется при вращении.

Стенд с установленным индикатором часового типа для замера биений коленчатого вала

Стенд с установленным индикатором часового типа для замера биений коленчатого вала

Индикатор часового типа, установленный на блок двигателя

Индикатор часового типа, установленный на блок двигателя

Для определения зазора между шейками коленчатого вала и подшипниками применяют калиброванную пластиковую проволоку и бумажный шаблон со специальной шкалой. Способ довольно прост и доступен. Кусочек проволоки устанавливают на обезжиренную поверхность шейки коленчатого вала. Для ее фиксации можно применить небольшое количество густой смазки. Затем шейка накрывается подшипником и крышкой. Крышки обтягиваются, проволока внутри раздавливается на плоскости шейки (резьбовые соединения нужно затягивать динамометрическим ключом). Болты раскручивают и снимают крышку. Далее остается измерить ширину расплющенной полоски шаблоном. Значение будет соответствовать достаточно точному значению зазора.

Измерение зазоров между шейкой и подшипником с помощью калиброванной проволоки и шаблона

Измерение зазоров между шейкой и подшипником с помощью калиброванной проволоки и шаблона

Замена коленвала

Итак, как снять коленвал? Для этого потребуется полная разборка двигателя.
Для замены необходимо:

  • стандартный набор инструментов;
  • динамометрический ключ;
  • фиксатор коленвала MR 1-233.

Снятие коленвала возможно выполнить после демонтажа двигателя и установки его на ремонтный стенд, узлов ГРМ, оборудования двигателя, ГБЦ, шатунов и поршней.

Схема сборки и установки в блок двигателя коленчатого вала Skoda OCTAVIA TDI 1996-2002 г.в 1,9,1315,17 - болты крепежные, 3 - фланец, передний прижимной, 4 - вкладыш подшипника, 5 - звездочка цепной передачи, 6 - коленчатый вал, 7 - вкладыш подшипника, 8 - полукольца коленвала, 10 - крышка подшипника, 11 - установочный штифт, 12 - колесо датчика, 2 - уплотнительное кольцо (сальник), 14 - маховик и ведущий диск, 16 - промежуточная пластина, 18 - уплотнительная прокладка (с сальником).

Схема сборки и установки в блок двигателя коленчатого вала Skoda OCTAVIA TDI 1996-2002 г.в 1,9,1315,17 — болты крепежные, 3 — фланец, передний прижимной, 4 — вкладыш подшипника, 5 — звездочка цепной передачи, 6 — коленчатый вал, 7 — вкладыш подшипника, 8 — полукольца коленвала, 10 — крышка подшипника, 11 — установочный штифт, 12 — колесо датчика, 2 — уплотнительное кольцо (сальник), 14 — маховик и ведущий диск, 16 — промежуточная пластина, 18 — уплотнительная прокладка (с сальником).

Последовательность работ по замене коленчатого вала

1. На «венец» маховика установить фиксатор коленвала MP 1-223 (он будет препятствовать вращению коленвала). Положение А для затяжки, В — для ослабления.

Схема сборки и установки в блок двигателя коленчатого вала Skoda OCTAVIA TDI 1996-2002 г.в 1,9,1315,17 - болты крепежные, 3 - фланец, передний прижимной, 4 - вкладыш подшипника, 5 - звездочка цепной передачи, 6 - коленчатый вал, 7 - вкладыш подшипника, 8 - полукольца коленвала, 10 - крышка подшипника, 11 - установочный штифт, 12 - колесо датчика, 2 - уплотнительное кольцо (сальник), 14 - маховик и ведущий диск, 16 - промежуточная пластина, 18 - уплотнительная прокладка (с сальником).

2. Открутить болты крепления маховика 15, демонтировать маховик.

3. Открутить болты 13 и, вытащив установочный штифт, демонтировать колесо датчика коленвала.

4. Открутив по периметру болты 1 и 17, демонтировать прижимной передний фланец 3, передний сальник 2, промежуточную пластину 16, уплотнительную прокладку 18.

5. Раскрутить болты 10, демонтировать крышки коренных шеек, верхние половинки подшипников 7 и полукольца 8.

6. Выполнить выемку вала 6 из блока двигателя, убрать нижние части подшипников 4 и полуколец.

7. Произвести дефектовку, шлифовку, балансировку коленчатого вала. Выполнить очистку постелей коленвала и блока двигателя.

8. Установку коленчатого вала выполнить в последовательности, обратной разборке. При монтаже колеса положения коленвала выполнить контроль размера превышения установочного штифта 11 согласно со схемой проверки.

Схема проверки установочного штифта 1-колесо положения коленвала, 2-болты крепежа,3- установочный штифт а = 2,5…3,0 мм

Схема проверки установочного штифта 1-колесо положения коленвала, 2-болты крепежа,3- установочный штифт а = 2,5…3,0 мм

9. После монтажа коленчатого вала в блок двигателя произвести контроль биений.

Существует целый ряд концепций двигателей внутреннего сгорания, в которых коленчатый вал и шатуны заменены на другие узлы. На сегодняшний день коленчатый вал со стандартной компоновкой оптимально подходит для крупносерийного производства, а «безшатунные» двигатели — единичные экспериментальные экземпляры.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

шейка шатуна коленвала — это … Что такое шейка шатуна коленвала?

  • Коленчатый вал — Для использования в других целях, см Коленчатый вал (значения). Коленчатый вал (красный), поршни (серые) в цилиндрах (синий) и маховик (черный) Коленчатый вал, иногда сокращенно обозначаемый как «коленчатый», является частью двигателя, которая выполняет возвратно-поступательное движение…… Wikipedia

  • цапфа — Та часть вала, которая подготовлена ​​для установки и поддержки подшипника. Область коленчатого вала, которая входит в нижнюю часть шатуна.Слой масла и металла смягчает удар во время рабочего хода, чтобы предотвратить…… Словарь автомобильных терминов

  • Опорный подшипник — Опорный подшипник — это простой подшипник, в котором вал, шейка или коленчатый вал вращается в подшипнике со слоем масла или консистентной смазки, разделяющего две части за счет гидравлических эффектов. Вал и подшипник, как правило, простые…… Wikipedia

  • шейка коленчатого вала — [1] Цапфы, вращающиеся в коренных подшипниках, а не в подшипниках шатуна.[2] Часть вала, которая контактирует с подшипником на большом конце штока поршня… Словарь автомобильных терминов

  • шейка коленчатого вала — Часть вала, которая контактирует с подшипником на большом конце штока поршня… Словарь автомобильных терминов

  • Шатун — поршень (вверху) и шатун обычного автомобильного двигателя (шкала в сантиметрах) В поршневом двигателе шатун или шатун соединяет поршень с кривошипом или коленчатым валом.Вместе с кривошипом они образуют простой…… Wikipedia

  • Stroker Kit — Stroker Kit — это послепродажная сборка, которая увеличивает рабочий объем поршневого двигателя за счет увеличения хода поршня (то есть поршень перемещается дальше вверх и / или вниз в цилиндре). Это делается с помощью другого…… Wikipedia

  • Двигатель Chevrolet small block — Двигатель Chevrolet Small Block V8 Производитель: General Motors Производство: 1955–2003 Преемники: двигатель GM LT, двигатель GM LS Тип: small block V8 265 Produ… Wikipedia

  • Двигатель Chevrolet Small-Block — Введение Малый блок V8 Chevrolet — известный автомобильный двигатель.Прозванный мотор мыши [http://www.hotrod.com/techarticles/302 small block chevy engine build / index.html Hot Rod Magazine. 302 Small Block Chevy Engine Build Mighty (Efficient)…… Википедия

  • Подшипник скольжения — Коленчатый вал подшипник скольжения оболочки подшипника скольжения, также известный как плоскости подшипника [1] или трения подшипника [2] не является простой тип подшипника, включающий только опорную поверхность и никакой прокатки элем … Википедия

  • Изобретения в средневековом исламе — Значительное количество изобретений было разработано в средневековом исламском мире, геополитическом регионе, который в разное время простирался от Аль-Андалуса и Африки на западе до Индийского субконтинента и Малайского архипелага на востоке.…… Википедия

  • ,

    Коленчатый вал + комплект шатунов для Ford Kent X Flow Lotus Cosworth BDA BDG 77,62 мм, 1800 л.с., полная балансировка | коленчатый вал ford | шатун Ford

    для Ford XFlow Lotus twincam BDA Cosworth BDG 5.23 Narrow Journal

    Подходит для

    для Ford Lotus twin cam 1600
    для Ford Lotus TC
    для Ford X-flow

    Детали коленчатого вала

    Диаметр шейки шатуна 49.22 мм
    Диаметр главной шейки 54 мм
    Центральная длина стержней 122,58 мм
    Ход 72,75 мм
    Расположение болтов маховика 12
    Баланс, полная балансировка
    Макс. Л.с. 1800 л.с.
    Материал Заготовка 4340 авиационный хром-молибденовая качественная сталь

    Применение стержней:

    для Ford XFlow Lotus twincam BDA Cosworth BDG 5.23 Narrow Journal

    Детали шатунов
    Тип шатуна двутавровой балки
    Количество Один набор из 4 штук
    Болты, включая оригинальные болты ARP 2000
    Размер болтов 3/8 дюйма
    Допуск Сбалансирован до +/- 1 грамм в комплекте
    Примечание Дополнительная стоимость для модернизации до ARP L19 болтов
    Материал 4340 EN24 Шатун двутавровой балки

    Размеры шатунов
    Длина от центра до центра 132.84 мм (узкая шейка)
    Диаметр большого конца 52,91 мм
    Диаметр малого конца 20,62 мм
    Ширина большого конца 23,67 мм
    Ширина малого конца 24,13 мм

    ckfod77.62(5) ckfod77.62-cr132.84nkit(4) ckfod77.62-cr132.84nkit_1 ckfod77.62-cr132.84nkit_2 ckfod77.62-cr132.84nkit_3

    ,

    Очистка коленчатого вала / шатуна

    9-22 КОЛЕНВАЛ / ТРАНСМИССИЯ

    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

    • Сначала затяните гайки с моментом 11,8 Н · м (1,2 кгс · м, 104 дюйм · фунт).

    • Затем затяните гайки на 180 °.

    ○ Пометьте [A] крышки и гайки шатуна так, чтобы гайки можно было правильно повернуть на 180 ° [B].

    Подключение

    Болт

    Гайка

    Крутящий момент + угол

    Стержень в сборе

    Н · м (кгс · м, дюйм · фунт)

    прикреплен к

    прикреплен к

    11.8 (1,2, 104)

    Новый

    новый шатун

    новый шатун

    + 180 °

    Новый

    Новый

    Заменить

    Заменить

    11.8 (1,2, 104)

    Б / у

    болты

    гайки с новыми

    + 180 °

    новые

    шт.

    • После снятия шатунов с коленчатого вала очистите их растворителем с высокой температурой вспышки.

    • Продуйте масляные каналы коленчатого вала сжатым воздухом, чтобы удалить посторонние частицы или остатки, которые могли скопиться в каналах.

    Проверка изгиба шатуна

    • Снимите вкладыши подшипника шатуна шатуна и установите крышку шатуна на место.

    • Выберите оправку [A] того же диаметра, что и большой конец шатуна, и вставьте оправку через большой конец шатуна.

    • Выберите оправку того же диаметра, что и поршневой палец, но не менее 100 мм (3.94 дюйма) и вставьте оправку [B] через малый конец шатуна.

    • На пластине установите шатуны на V-образный блок [C].

    • Удерживая шатун вертикально, используйте измеритель высоты, чтобы измерить разницу в высоте оправки над пластиной поверхности на длине 100 мм (3,94 дюйма), чтобы определить величину изгиба шатуна. Если изгиб шатуна превышает допустимый предел, шатун необходимо заменить.

    Колено шатуна

    Лимит обслуживания: TIR 0.2/100 мм (0,008 / 3,94 дюйма)

    КОЛЕНВАЛ / ТРАНСМИССИЯ 9-23

    Коленчатый вал и шатуны

    Проверка скручивания шатуна

    • Держа шатуны [A] на V-образном блоке [C], удерживая шатун в горизонтальном положении, измерьте величину отклонения оправки [B] от параллельной поверхности пластины на 100 мм (3,94 дюйма). ) длина оправки для определения величины закрутки шатуна.

    Если закрутка шатуна превышает сервисный предел, шатун необходимо заменить.

    Поворот шатуна

    Предел обслуживания: TIR 0,2 / 100 мм (0,008 / 3,94 дюйма)

    Проверка бокового зазора большого конца шатуна

    • Измерьте боковой зазор головки шатуна. ○ Вставьте толщиномер [A] между шатуном и ei-

    — шатун для определения зазора.

    Боковой зазор большого конца шатуна

    Стандартный:

    0,13 0,38 мм (0,0051 0,0150 дюйма)

    Лимит обслуживания:

    0.58 мм (0,023 дюйма)

    Если зазор превышает предел обслуживания, замените шатун на новый, а затем снова проверьте зазор. Если после замены шатуна зазор слишком велик, необходимо также заменить коленчатый вал.

    Проверка износа вкладыша подшипника большого конца шатуна / шатуна

    • Снимите шатун шатуна (см. Снятие шатуна).

    • Отрежьте полоски пластигейджа по ширине шатунной шейки. Поместите полосу на шатунную шейку параллельно коленчатому валу, установленному в правильном положении.

    • Затяните гайки голенища шатуна до указанного момента (см. Установка шатуна).

    ПРИМЕЧАНИЕ

    ○ Не перемещайте шатун и коленчатый вал во время измерения зазора.

    • Снова снимите головку шатуна, измерьте каждый зазор между вкладышем подшипника и шатунной шейкой [A], используя пластигейдж (пресс-манометр) [B].

    ВНИМАНИЕ

    После измерения заменить болты и гайки шатуна.

    Вкладыш подшипника большого конца шатуна / шатун

    Зазор

    Стандарт:

    0.044 0,081 мм (0,0017 0,0032 дюйма)

    Лимит обслуживания:

    0,11 мм (0,0043 дюйма)

    9-24 КОЛЕНВАЛ / ТРАНСМИССИЯ

    Коленчатый вал и шатуны

    Если зазор находится в пределах нормы, замена подшипника не требуется.

    Если зазор составляет от 0,082 мм (0,0032 дюйма) до предела обслуживания (0,11 мм, 0,0043 дюйма), замените вкладыши подшипника [A] вкладышами, окрашенными в синий цвет [B].Проверьте зазор между пластиной и шатунной шейкой с помощью пластигейджа. Зазор может немного превышать стандартный, но не должен быть меньше минимального, чтобы избежать заедания подшипника. Если зазор превышает допустимый предел, измерьте диаметр шатунов.

    Диаметр шатуна

    Стандарт: 29,987 30,000 мм (1,1806 1,1811 дюйма)

    Предел обслуживания: 29,98 мм (1,1803 дюйма)

    Если какая-либо шатунная шейка изношена сверх предела технического обслуживания, замените коленчатый вал на новый.

    Если измеренные диаметры шатунов не меньше предела обслуживания, но не совпадают с отметками исходного диаметра на коленвале, сделайте на нем новые отметки.

    Маркировка диаметра шатуна

    Нет 29,984 29,992 мм (1,1805 1,1808 дюйма)

    ○ 29,993 30,000 мм (1,1808 1,1811 дюйма)

    : Маркировка диаметра шатуна, «○» или отсутствие отметки.

    • Измерьте внутренний диаметр шатуна шатуна и отметьте каждый шатун в соответствии с внутренним диаметром.

    • Затяните гайки голенища шатуна до указанного момента (см. Установка шатуна).

    ПРИМЕЧАНИЕ

    ○ Отметка на переходнике должна почти совпадать с размером.

    Маркировка внутреннего диаметра большого конца шатуна Нет 33,000 33,008 мм (1,2992 1,2995 дюйма)

    ○ 33,009 33,016 мм (1,2996 1,2998 дюйма)

    Большая заглушка [A] Шатун [B] Весовая марка, алфавит [C]

    Метка диаметра (вокруг метки веса) [D]: «○» или нет метки

    КОЛЕНВАЛ / ТРАНСМИССИЯ 9-25

    Коленчатый вал и шатуны

    • Выберите подходящую вставку подшипника [A] в соответствии с комбинацией кодировки шатуна и коленчатого вала.

    Размер Цвет [B]

    Шатун большой

    Шатун

    Вкладыш подшипника

    Конец внутри

    Диаметр

    Диаметр

    Размер Цвет

    Номер детали

    Маркировка

    Маркировка

    Нет

    Коричневый

    92139-0167

    Нет

    Нет

    Черный

    92139-0166

    Нет

    Синий

    92139-0165

    • Установите новые вкладыши в шатун и проверьте зазор вкладыша / шатунной шейки с помощью пластигейджа.

    Проверка бокового зазора коленчатого вала

    • Вставьте толщиномер [A] между упорной шайбой [B] на картере и щеки кривошипа [С] в главном журнале # 3, чтобы определить зазор.

    Если зазор превышает рабочий предел, замените упорные шайбы в комплекте и проверьте ширину главной шейки коленчатого вала №3.

    Боковой зазор коленчатого вала

    Стандартный: 0,05 0,25 мм (0,0020 0,0098 дюйма)

    Предел обслуживания: 0,45 мм (0.0177 дюймов)

    • Измерьте ширину [A] главной шейки коленчатого вала № 3 [B].

    Если размер превышает норму, заменить коленчатый вал.

    Ширина коренной шейки коленчатого вала 3

    Стандартный: 21,09 21,14 мм (0,8303 0,8323 дюйма)

    Проверка биения коленчатого вала

    • Измерьте биение коленчатого вала.

    Если измерение превышает сервисный предел, замените коленчатый вал.

    Биение коленчатого вала

    Стандартный:

    МДП 0.02 мм (0,0008 дюйма) или менее

    Лимит обслуживания:

    TIR 0,05 мм (0,0020 дюйма)

    9-26 КОЛЕНВАЛ / ТРАНСМИССИЯ

    Коленчатый вал и шатуны

    Износ вкладыша коренного подшипника / коренного подшипника коленчатого вала

    Инспекция

    • Разбейте картер (см. Разделение картера).

    • Отрежьте полоски пластигейджа по ширине цапфы. Поместите полосу на каждую шейку параллельно коленчатому валу, установленному в правильном положении.

    • Затяните болты картера до указанного момента (см. Картер в сборе).

    ПРИМЕЧАНИЕ

    ○ Не проворачивайте коленчатый вал во время измерения зазора.

    ○ Зазор шейки менее 0,025 мм (0,00098 дюйма) нельзя измерить с помощью пластигейджа [A], однако при использовании оригинальных запчастей минимальный стандартный зазор сохраняется.

    • Снова разделите картер, измерьте каждый зазор между вкладышем подшипника и шейкой [B] с помощью пластигейджа (манометра).

    Вкладыш коренного подшипника коленчатого вала / зазор шейки

    Стандартный:

    0.028 0,060 мм (0,0011 0,0024 дюйма)

    Лимит обслуживания:

    0,09 мм (0,0035 дюйма)

    Если зазор находится в пределах нормы, замена подшипника не требуется.

    Если зазор составляет от 0,061 мм (0,0024 дюйма) до предела обслуживания (0,09 мм, 0,0035 дюйма), замените вкладыши подшипника [A] вкладышами, окрашенными в синий и фиолетовый цвета [B]. Проверьте зазор вкладыша / цапфы с помощью пластигейджа. Зазор может немного превышать стандартный, но не должен быть меньше минимального, чтобы избежать заедания подшипника. Если зазор превышает предел обслуживания, измерьте диаметр коренной шейки коленчатого вала.

    Коренная шейка коленчатого вала

    Диаметр

    Стандарт:

    30.984

    31,000 мм (1,2198 1,2205 дюйма)

    Лимит обслуживания:

    30,96 мм (1,2189 дюйма)

    Если какая-либо шейка изношена сверх предела обслуживания, замените коленчатый вал на новый.

    Если измеренные диаметры шейки не меньше предела обслуживания, но не совпадают с отметками исходного диаметра на коленчатом вале, сделайте на нем новые отметки.

    Метки диаметра коренной шейки коленчатого вала

    Нет

    30.984

    30,992 мм (1,2198

    1,2202 дюйма)

    1

    30,993

    31.000 мм (1.2202

    1,2205 дюйма)

    □: Метка диаметра коренной шейки коленчатого вала, «1» или отсутствие метки.

    КОЛЕНВАЛ / ТРАНСМИССИЯ 9-27

    Коленчатый вал и шатуны

    • Измерьте внутренний диаметр коренного подшипника и отметьте верхнюю половину картера в соответствии с внутренним диаметром.

    [A]: Маркировка внутреннего диаметра коренного подшипника картера, «○» или отсутствие маркировки.

    • Затяните болты картера до указанного момента (см. Картер в сборе).

    ПРИМЕЧАНИЕ

    ○ Отметка уже на верхней половине картера должна почти совпадать с размером.

    Маркировка внутреннего диаметра коренного подшипника картера

    ○ 34,000 34,008 мм (1,3386 1,3389 дюйма)

    Нет 34,009 34,016 мм (1,3389 1,3392 дюйма)

    • Выберите подходящий вкладыш подшипника [A] в соответствии с комбинацией кодировки картера и коленчатого вала.

    Размер Цвет [B]

    Картер Главный

    Главный коленчатый вал

    Вкладыш подшипника *

    Подшипник внутри

    Диаметр цапфы

    Размер Цвет

    Номер детали

    Журнал №

    Маркировка диаметра

    Маркировка

    Коричневый

    92139-0247

    1, 5

    1

    92139-0250

    2, 4

    Желтый

    92139-0253

    3

    Черный

    92139-0246

    1, 5

    Нет

    1

    92139-0249

    2, 4

    Зеленый

    92139-0252

    3

    Черный

    92139-0246

    1, 5

    Нет

    92139-0249

    2, 4

    Зеленый

    92139-0252

    3

    Синий

    92139-0245

    1, 5

    Нет

    Нет

    92139-0248

    2, 4

    Фиолетовый

    92139-0251

    3

    *: Вкладыши подшипников для №№2 и 4 шейки имеют масляную канавку соответственно.

    • Установите новые вкладыши в половины картера и проверьте зазор вкладыша / шейки с помощью пластигейджа.

    ,

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *