(Shaft neck) — часть вала, опирающаяся на подшипник и расположенная между его концами, за исключением концевых опор вала, которые называются цапфами.
Самойлов К. И. Морской словарь. — М.-Л.: Государственное Военно-морское Издательство НКВМФ Союза ССР , 1941
- Смотреть что такое «ШЕЙКА ВАЛА» в других словарях:
- Коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания: устройство, назначение, принцип работы
- Устройство коленчатого вала
- Принцип действия коленчатого вала
- Процесс смазки коленчатого вала
- Значение словосочетания «шейка вала»
- Значение слова «шейка»
- Значение слова «вал»
- Делаем Карту слов лучше вместе
- шейка вала
- Смотреть что такое «шейка вала» в других словарях:
- Коленчатый вал: то, что делает двигатель двигателем
- Основные элементы коленчатого вала[править | править код]
- Когда требуются ремонтные размеры коленвалов
- Размеры коленчатых валов[править | править код]
- Что следует учитывать, изменяя размеры шеек коленвалов?
- Материал и технология изготовления заготовок коленчатых валов[править | править код]
- Стальные коленчатые валы[править | править код]
- Чугунные коленчатые валы[править | править код]
- Для чего нужен коленчатый вал
- Характеристика коленчатых валов
- Характеристика коленчатых валов фото, Инструкции по доработке двигателя, тюнинг двигателя
- Форма коленчатого вала
- Ремонт коленчатых валов
- Неисправности[править | править код]
- Когда могут потребоваться ремонтные размеры коленвалов?
- 🎬 Видео
Смотреть что такое «ШЕЙКА ВАЛА» в других словарях:
шейка вала — (4.8) Участок вала или оси, опирающийся на радиальный подшипник скольжения. [ГОСТ ИСО 4378 1 2001] Тематики подшипники Обобщающие термины элементы конструкции узлов подшипников скольжения EN journal FR tourillon … Справочник технического переводчика
шейка вала — 4.8. шейка вала : Участок вала или оси, опирающийся на радиальный подшипник скольжения (рисунки 2, 3, 18) Источник: ГОСТ … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ШЕЙКА — ШЕЙКА, шейки, жен. 1. уменьш. к шея. «Я пожирал взором этот стройный стан и шейку.» А.Тургенев. 2. Узкая, утонченная часть чего нибудь (в отличие от утолщенной части). Шейка зуба. Шейка вала. Шейка рельса. Шейка ложи винтовки. 3. У раков задняя… … Толковый словарь Ушакова
ШЕЙКА МОТЫЛЕВАЯ, ШАТУННАЯ ШЕЙКА — эксцентричная по отношению к оси вращения вала цапфа кривошипа, соединяющая кривошип с шатуном. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь
коренная шейка (коленчатого вала) — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN main journal … Справочник технического переводчика
ПОДШИПНИК — конструктивный узел машин и механизмов, поддерживающий или направляющий вращающийся вал или ось. Если шейка вала в подшипнике скользит непосредственно по опорной поверхности, то он называется подшипником скольжения. Если же между шейкой вала и… … Энциклопедия Кольера
СМАЗКА — смазочный материал, а также нанесение и действие смазочного материала, уменьшающего силу трения между движущимися частями механизмов и их изнашивание. Смазочные материалы попутно могут выполнять также функции охлаждения, защиты от коррозии,… … Энциклопедия Кольера
ГОСТ ИСО 4378-1-2001: Подшипники скольжения. Термины, определения и классификация. Часть 1. Конструкция, подшипниковые материалы и их свойства — Терминология ГОСТ ИСО 4378 1 2001: Подшипники скольжения. Термины, определения и классификация. Часть 1. Конструкция, подшипниковые материалы и их свойства оригинал документа: 3.3.2. аэродинамический подшипник : Подшипник скольжения,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Вальцы прокатные* — или вальсы (Train de laminoir, Walzenstrasse, rolling train, [металлургия]). Этот важнейший прибор металлургических заводов применяется, подобно молоту, для обработки или придания однородности и формы всяким металлам. Особенно важно применение… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Вальцы прокатные — (Вальсы, Train de laminoir, Walzenstrasse, rolling train, [металлургия]). Этот важнейший прибор металлургических заводов применяется, подобно молоту, для обработки или придания однородности и формы всяким металлам. Особенно важно применение… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Видео:Как без станка проточить шатунные шейки коленвала 2103Скачать
Коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания: устройство, назначение, принцип работы
Коленчатый вал (коленвал) двигателя – это одна из важных деталей КШМ, расположенная в цилиндровом блоке. Вал преобразует поступательные движения поршней во вращательный момент, который через трансмиссию передается на колеса автомобиля.
Видео:Ремонт ( шлифовка ) коленвала после неправильной установки упорных полу колец ( боковых вкладышей )Скачать
Устройство коленчатого вала
Сложная конструкция коленвала представлена в виде расположенных по одной оси колен – шатунных шеек, соединенных специальными щеками. При этом количество колен зависит от числа, формы и месторасположения цилиндров, а также тактности двигателя автомобиля. С помощью шатунов шейки соединяются с поршнями, совершающими поступательно-возвратные движения.
В зависимости от расположения коренных шеек коленвал может быть:
- полноопорным – когда коренные шейки расположены по две стороны от шатунной шейки;
- неполноопорным – когда коренные шейки расположены только по одну из сторон от шатунной шейки.
В большинстве современных автомобильных двигателей применяются полноопорные коленвалы.
Итак, основными элементами коленвала являются:
- Коренная шейка – основная часть вала, которая размещается на коренных вкладышах (подшипниках), находящихся в картере.
- Шатунная шейка – деталь, соединяющая коленвал с шатунами. При этом смазка шатунных механизмов осуществляется благодаря наличию специальных масляных каналов. Шатунные шейки в отличие от коренных шеек всегда смещены в стороны.
- Щеки – детали, соединяющие два типа шеек – коренные и шатунные.
- Противовесы – детали, которые предназначены для уравновешивания веса поршней и шатунов.
- Фронтальная (передняя) часть или носок – часть механизма, оснащенная колесом с зубцами (шкивом) и шестерней, в некоторых случаях гасителем крутильных колебаний, который осуществляет контроль над мощностью привода ГРМ (газораспределительного механизма), а также других механизмов устройства.
- Тыльная (задняя) часть или хвостовик – часть механизма, соединенная с маховиком при помощи маслоотражающего гребня и маслосгонной резьбы, осуществляет отбор мощности вала.
Фронтальная и тыльная сторона коленчатого вала уплотняется защитными сальниками, которые препятствуют протеканию масла там, где выступающие части маховика выходят за пределы блока цилиндров.
Вращательные движения всего механизма коленвала обеспечивают подшипники скольжения – тонкие стальные вкладыши, с защитным слоем антифрикционного вещества. Для предотвращения осевого смещения вала, применяется упорный подшипник, установленный на коренной шейке (крайней или средней).
Коленвал двигателя изготавливается из износостойкой стали (легированной или углеродистой) или модифицированного чугуна, методом штамповки или литья.
Видео:Провернуло шейку коленвала. Пример того, что будет с напылением после поворота вкладышаСкачать
Принцип действия коленчатого вала
Несмотря на сложность самого устройства, принцип работы коленвала достаточно прост.
В камерах сгорания происходит процесс сжигания поступившего туда топлива и выделения газов. Расширяясь, газы воздействуют на поршни, совершающие поступательные движения. Поршни передают механическую энергию шатунам, соединенным с ними втулкой или поршневым пальцем.
Шатун в свою очередь соединен с шейкой коленвала подшипником, вследствие чего каждое поступательное поршневое движение преобразуется во вращательное движение вала. После того как происходит разворот на 180˚, шатунная шейка движется уже в обратном направлении, обеспечивая возвратное движение поршня. Затем циклы повторяются.
Видео:НАПЫЛЕНИЕ КОЛЕНВАЛА. РЕМОНТ ШЕЙКИ.Скачать
Процесс смазки коленчатого вала
Смазка коленвала обеспечивается за счет шатунных и коренных шеек. Важно помнить, что смазка коленчатого вала всегда происходит под давлением. Каждая коренная шейка обеспечена индивидуальным подводом масла от общей смазочной системы. Поступившее масло попадает на шатунные шейки по специальным каналам, расположенным в коренных шейках.
Видео:Подклинивает коленвал, при сборке на новые вкладыши. Совет старого моториста.Скачать
Значение словосочетания «шейка вала»
Значение слова «шейка»
ШЕ́ЙКА , -и, род. мн. ше́ек, дат. ше́йкам, ж. 1. Уменьш.-ласк. к шея. (Малый академический словарь, МАС)
Значение слова «вал»
ВАЛ 1 , -а, предл. о ва́ле, на валу́, мн. валы́, м. 1. Значительная по протяженности и высоте земляная насыпь, созданная для защитных или хозяйственных целей (в старину сооружалась для защиты места, местности от неприятеля). Крепостной вал.
ВАЛ 2 , -а, предл. о ва́ле, на валу́, мн. валы́, м. Тех. Деталь машины, вращающаяся в опорах и передающая движение вращения связанным с ней частям. Коленчатый вал. Мельничный вал. Гребной вал.
ВАЛ 3 , -а, м. Экон. Общий объем продукции, произведенной за какой-л. определенный срок, выражаемый путем обозначения ее стоимости в целом. (Малый академический словарь, МАС)
Делаем Карту слов лучше вместе
Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!
Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.
Вопрос: наложница — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?
Читайте также: Зависимость степени повышения давления от кпд компрессора
Видео:Как проводится дефектовка коленчатых валовСкачать
шейка вала
4.8. шейка вала : Участок вала или оси, опирающийся на радиальный подшипник скольжения (рисунки 2, 3, 18)
Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации . academic.ru . 2015 .
Смотреть что такое «шейка вала» в других словарях:
ШЕЙКА ВАЛА — (Shaft neck) часть вала, опирающаяся на подшипник и расположенная между его концами, за исключением концевых опор вала, которые называются цапфами. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР … Морской словарь
шейка вала — (4.8) Участок вала или оси, опирающийся на радиальный подшипник скольжения. [ГОСТ ИСО 4378 1 2001] Тематики подшипники Обобщающие термины элементы конструкции узлов подшипников скольжения EN journal FR tourillon … Справочник технического переводчика
ШЕЙКА — ШЕЙКА, шейки, жен. 1. уменьш. к шея. «Я пожирал взором этот стройный стан и шейку.» А.Тургенев. 2. Узкая, утонченная часть чего нибудь (в отличие от утолщенной части). Шейка зуба. Шейка вала. Шейка рельса. Шейка ложи винтовки. 3. У раков задняя… … Толковый словарь Ушакова
ШЕЙКА МОТЫЛЕВАЯ, ШАТУННАЯ ШЕЙКА — эксцентричная по отношению к оси вращения вала цапфа кривошипа, соединяющая кривошип с шатуном. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь
коренная шейка (коленчатого вала) — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN main journal … Справочник технического переводчика
ПОДШИПНИК — конструктивный узел машин и механизмов, поддерживающий или направляющий вращающийся вал или ось. Если шейка вала в подшипнике скользит непосредственно по опорной поверхности, то он называется подшипником скольжения. Если же между шейкой вала и… … Энциклопедия Кольера
СМАЗКА — смазочный материал, а также нанесение и действие смазочного материала, уменьшающего силу трения между движущимися частями механизмов и их изнашивание. Смазочные материалы попутно могут выполнять также функции охлаждения, защиты от коррозии,… … Энциклопедия Кольера
ГОСТ ИСО 4378-1-2001: Подшипники скольжения. Термины, определения и классификация. Часть 1. Конструкция, подшипниковые материалы и их свойства — Терминология ГОСТ ИСО 4378 1 2001: Подшипники скольжения. Термины, определения и классификация. Часть 1. Конструкция, подшипниковые материалы и их свойства оригинал документа: 3.3.2. аэродинамический подшипник : Подшипник скольжения,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Вальцы прокатные* — или вальсы (Train de laminoir, Walzenstrasse, rolling train, [металлургия]). Этот важнейший прибор металлургических заводов применяется, подобно молоту, для обработки или придания однородности и формы всяким металлам. Особенно важно применение… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Вальцы прокатные — (Вальсы, Train de laminoir, Walzenstrasse, rolling train, [металлургия]). Этот важнейший прибор металлургических заводов применяется, подобно молоту, для обработки или придания однородности и формы всяким металлам. Особенно важно применение… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Видео:РЕМОНТ ШЕЙКИ КОЛЕНВАЛА: СВАРКА + ШЛИФОВКА. Минск. AvtoPro.byСкачать
Коленчатый вал: то, что делает двигатель двигателем
Видео:Как замерить зазор между вкладышем и коленвалом ВЕК ЖИВИ ВЕК УЧИСЬ @user-fc5yc8os8bСкачать
Основные элементы коленчатого вала[править | править код]
- Коренная шейка —
опора вала, лежащая в коренном подшипнике, размещённом в картере двигателя. - Шатунная шейка
— опора, при помощи которой вал связывается с шатунами (для смазки шатунных подшипников имеются масляные каналы). - Щёки
— связывают коренные и шатунные шейки. - Передняя выходная часть вала
(носок) — часть вала, на которой крепится зубчатое колесо или шкив отбора мощности для привода газораспределительного механизма (ГРМ) и различных вспомогательных узлов, систем и агрегатов. - Задняя выходная часть вала
(хвостовик) — часть вала, соединяющаяся с маховиком или массивной шестернёй отбора основной части мощности. - Противовесы
— обеспечивают разгрузку коренных подшипников от центробежных сил инерции первого порядка неуравновешенных масс кривошипа и нижней части шатуна.
Выемка коленчатого вала из блока дизельного двигателя трактора
Видео:Как проводится обработка постели коленвалаСкачать
Когда требуются ремонтные размеры коленвалов
Место перехода от коренной или шатунной шейки к щеке испытывает наибольшие нагрузки в конструкции коленвала, а потому износ в этом месте наиболее велик. По мере эксплуатации мотора на шейках появляются задиры и трещины, которые приводят к нарушению геометрии вала и должны быть устранены как можно скорее. Устраняются они шлифованием. Для того чтобы двигатель работал сбалансированно и без лишней вибрации, новые размеры коренных и шатунных шеек коленвала должны быть точно подогнаны к валу и друг другу. Делается это при помощи специальных вкладышей. Для удобства автомехаников диаметры шеек и толщина вкладышей были стандартизированы для каждой модели автомобиля.
Таким образом, ремонтные размеры требуются при каждой шлифовке коленвала. Определяются они в зависимости от метода обработки вала. В ходе производства каждый вал проходит несколько этапов закалки, повышающих прочность и износостойкость его поверхности. Чаще всего используется термическая обработка, но в ряде случаев для усиления прочности воздействие высоких и низких температур сочетают с химическим (закалка ТВЧ, азотирование, закалка поверхностного слоя). В результате достигается достаточная глубина закалённого слоя, чтобы шейки вала можно было шлифовать 4–6 раз без потери рабочих качеств вала.
Важно знать, что валы, закаленные методом азотирования, не подлежат шлифовке.
Образец коленвала
Конструкция коленвала:
- Коренная шейка — опорная часть вала. Находится в картере двигателя и опирается на коренной подшипник.
- Шатунная шейка соединяет вал с шатунами и одновременно обеспечивает поступление к ним смазки через специальные каналы.
- Щёки — детали, соединяющие коренные и шатунные шейки.
- Передняя выходная часть вала или носок — место крепления зубчатого колеса или шкива отбора мощности для привода ГРМ.
- Задняя выходная часть вала или хвостовик — место крепления маховика или шестернёй отбора мощности.
- Противовесы — конструктивно являются продолжением щек и снимают часть нагрузки с коренных подшипников.
Обязательно почитайте: Технические характеристики двигателя Д 243
Видео:Измерения коленчатого вала ваз 2101-2107,таблица размеров шеек.Скачать
Размеры коленчатых валов[править | править код]
Определяются как результат расчётов, причём часть размеров задаётся исходя из выбранной компоновки. Например, количество шатунных шеек определяется в зависимости от числа цилиндров. В многорядных двигателях (V, W, X-образных, звездообразных) одна шатунная шейка воспринимает нагрузки сразу нескольких шатунов (или одного центрального, соединённого с прицепными). Коленчатый вал воспринимает крутящий момент, имеющий переменное значение, а следовательно, работает на скручивание и должен иметь достаточный запас прочности (обычно 2,5) по усталостному напряжению на сдвиг[источник не указан 374 дня
Стальные валы (чаще всего) имеют невысокое внутреннее демпфирование крутильных колебаний, что в некоторых случаях угрожает валу разрушением из-за резонанса при прохождении опасной зоны по числу оборотов. Поэтому валы такие снабжают демпферами крутильных колебаний, расположенными на переднем носке вала[источник не указан 374 дня
Кроме усталостной прочности, коленвалы должны иметь определённую площадь шеек, задающую контактное давление подшипников скольжения или качения. Максимальное контактное давление и скорость скольжения для антифрикционных материалов может быть несколько повышено при высокой твёрдости шеек и высококачественной смазке. Превышение их выше допустимых ведёт к выплавке/растрескиванию антифрикционного слоя или питтингу роликов (подшипники качения)[источник не указан 374 дня
Диаметр шатунных шеек (исходя из упомянутых соображений) может быть увеличен косым разъёмом шатуна (что увеличивает его трудоёмкость и стоимость), длину же можно увеличить либо за счёт коренных шеек (что увеличивает контактное давление), либо увеличением расстояния между цилиндрами (что ведёт к увеличению габаритов и массы двигателя). В последние десятилетия, в связи с появлением новых высокопрочных антифрикционных сплавов и высококачественных масел, длину шеек валов (а вместе с ним — и межцилиндровое расстояние) конструкторы сокращают[источник не указан 374 дня
Читайте также: Расчет припусков для валов
Видео:Восстановление шейки коленвала, шуба (шубирование)Скачать
Что следует учитывать, изменяя размеры шеек коленвалов?
Шейки у коленчатого вала бывают двух типов – опорные и шатунные. Последние, как ясно из названия, предназначены для того, чтобы на колена передавались поступательные движения шатуна, преображаясь, таким образом, в крутящий момент. По сути, получается принцип колодезного ворота, точнее, его изогнутой ручки, по отношению к которой человеческое предплечье может считаться шатуном. В стандартном двигателе размеры шеек коленвалов соответствуют 47.8 миллиметрам. Логично, что и подшипники, и кольца шатунов также подогнаны под этот размер. Однако спортивный тип коленвалов является исключением, у него шейки имеют диаметр всего 43 миллиметра, а значит, он требует специальных вкладышей для подшипников и установку соответствующих шатунов.
Но вернемся к шейкам и их дефектам. При наличии таковых ремонт может осуществляться до 4 раз путем шлифовки, как уже было сказано выше. Соответственно, прежде чем изменять ремонтные размеры шеек коленчатых валов, внимательно замерьте деталь и выясните, до какой степени могут произойти ее изменения, после чего заранее приобретите вкладыши с новыми размерами. Определить степень износа можно по зазору между шейкой и подшипником, который, достигая 0.07-0.09 миллиметров, грозит снижением давления масла и шумами во время работы ДВС, а будучи менее 0.03 миллиметра может стать причиной описанных выше задиров.
Видео:Не делайте так после проворота вкладыша.Скачать
Материал и технология изготовления заготовок коленчатых валов[править | править код]
Материал и технология изготовления зачастую тесно увязаны между собой. В данном случае, стальные валы (с целью достижения наивысшей прочности и вязкости) получают ковкой, чугунные (материал ковке не поддаётся) — литьём.
Стальные коленчатые валы[править | править код]
Коленчатые валы изготовляют из углеродистых, хромомарганцевых, хромоникельмолибденовых и других сталей, а также из специальных высокопрочных чугунов. Наибольшее применение находят стали марок 45, 45Х, 45Г2, 50Г, а для тяжело нагруженных коленчатых валов дизелей — 40ХНМА, 18ХНВА и др[1]. Преимуществом стальных валов является наивысшая прочность, возможность получения высокой твёрдости шеек азотированием, чугунные валы — дешевле[источник не указан 374 дня
Выбор стали определяется поверхностной твёрдостью шеек, которую нужно получить. Твёрдость около 60 HRC (необходимая для применения роликовых подшипников) может быть получена, как правило, только химико-термической обработкой (цементация, азотирование, цианирование). Для этих целей годятся, как правило, малоуглеродистые хромоникелевые или хромоникельмолибденовые стали (12ХН3А, 18ХНВА, 20ХНМА, причём для валов средних и крупных размеров требуется большее легирование дорогостоящим молибденом. Однако в последнее время для этого стали употреблять дешёвые стали регламентированной прокаливаемости, позволяющие получить высокую твёрдость при сохранении вязкости сердцевины. Меньшая твёрдость, достаточная для надёжной работы подшипников скольжения, может быть получена закалкой ТВЧ как среднеуглеродистых сталей, так и серого или высокпрочного чугуна (45..55 HRC)[источник не указан 374 дня
Заготовки стальных коленчатых валов средних размеров в крупносерийном и массовом производстве изготовляют ковкой в закрытых штампах на молотах или прессах, при этом процесс получения заготовки проходит несколько операций. После предварительной и окончательной ковки коленчатого вала в штампах производят обрезку облоя на обрезном прессе и горячую правку в штампе под молотом[источник не указан 374 дня
В связи с высокими требованиями механической прочности вала большое значение имеет расположение волокон материала при получении заготовки во избежание их перерезания при последующей механической обработке. Для этого применяют штампы со специальными гибочными ручьями. После штамповки перед механической обработкой, заготовки валов подвергают термической обработке — нормализация — и затем очистке от окалины травлением или обработкой на дробеметной машине[источник не указан 374 дня
Крупноразмерные коленчатые валы, такие как судовые, а также коленвалы двигателей с туннельным картером являются разборными, и соединяются на болтах. Коленвалы могут устанавливаться не только на подшипниках скольжения, но и на роликовых (шатунные и коренные), шариковых (коренные в маломощных моторах). В этих случаях и к точности изготовления, и к твёрдости предъявляются более высокие требования. Такие валы поэтому всегда изготовляют стальными[источник не указан 374 дня
Чугунные коленчатые валы[править | править код]
Литые коленчатые валы изготовляют обычно из высокопрочного чугуна, модифицированного магнием. Полученные методом прецизионного литья (в оболочковых формах) валы по сравнению со «штампованными» имеют ряд преимуществ, в том числе высокий коэффициент использования металла и хорошее демпфирование крутильных колебаний, позволяющее часто отказаться от внешнего демпфера на переднем носке вала. В литых заготовках можно получить и ряд внутренних полостей при отливке[2].
Припуск на обработку шеек чугунных валов составляет не более 2,5 мм на сторону при отклонениях по 5-7-му классам точности. Меньшее колебание припуска и меньшая начальная неуравновешенность благоприятно сказываются на эксплуатации инструмента и «оборудования», особенно в автоматизированном производстве[источник не указан 374 дня
Правку валов производят после нормализации в горячем состоянии в штампе на прессе после выемки заготовки из печи без дополнительного подогрева.
Масляные отверстия в коленвалах соединяют обычно соседние коренную и шатунную шейку, и выполняются сверлением. Отверстия в щёках при этом зачеканиваются либо закрываются пробками на резьбе.
Видео:Смазка коленвала и шатунных шеек, принцип работы и особенности разных конструкцийСкачать
Для чего нужен коленчатый вал
Двигатели внутреннего сгорания работают за счёт функционирования поршневого блока. Его принцип действия заключается в следующем:
- во время сгорания топливной смеси в цилиндре воздух расширяется с создаёт давление;
- под действие давления поршень выталкивается, совершая поступательное движение;
- благодаря соединению с шатунными шейками поступательное движение превращается во вращательное;
- энергия вращения, переданная на коленчатый вал, передаётся колёсам автомобиля, и он приводится в движение.
Таким образом, коленвал – это преобразователь одного вида механического движения в другой. Как известно, поршни в ДВС двигаются несимметрично. В то время, как одни из них совершают поступательные движения (выталкиваются из цилиндра), другие – возвратное (затягиваются обратно). Конструкция коленчатых валов разрабатывается с предельной точностью, поэтому во время работы все цилиндры сохраняют общее вращение вала. Поэтому коленца имеют разные оси вращения.
Видео:Основные причины износа коренных и шатунных вкладышей двигателяСкачать
Характеристика коленчатых валов
Характеристика коленчатых валов фото, Инструкции по доработке двигателя, тюнинг двигателя
Конечно, сложно выделить какую либо самую главную деталь в машине, но коленчатый вал можно отнести к одним из самых важных, ведь именно он преобразует усилия с поршней и шатунов в крутящий момент, который и движет машину.
В этой статье рассмотрим некоторые параметры коленчатых валов на «классику» и особенности их замены и установки.
Итак, у «классических» коленвалов есть несколько параметров, которые могут отличаться.
1.Ход коленвала — расстояние между осями шатунной шейки в нижней мертвой точке(НМТ) и верхней мертвой точки(ВМТ)
На классические двигатели на заводе ставили коленчатые валы с ходом 66 мм 80 мм и 84 мм. Кроме них есть спортивные коленвалы с ходом поршня 86 мм 88 мм и даже 90 мм. Однако не стоит думать, что поставив в блок коленчатый вал с ходом 90 мм мотор сразу станет намного мощнее. Большое влияние на поведение мотора оказывает соотношение длинны шатуна и хода коленвала — так называемое R/S. Многие считают, что «золотая середина» блока цилиндров является величина R/S, равная 1,75.
Читайте также: Типовой комплект учебного оборудования автоматика компрессорной станции с поршневым компрессором
Если R/S большое, то поршень дольше находиться в ВМТ, поэтому происходит более полное сгорание топливной смеси, следовательно большее давление на поршень после прохождения ВМТ. В результате хороший момент на средних и высоких оборотах. Так же длинный шатун уменьшает трение свое трение об коленвал. Однакоесть и минусы — при длинном шатуне и малом ходе из-за снижения скорости воздушного потока (опять же из-за меньшей скорости движения поршня после ВМТ) не обеспечивается хорошее наполнение цилиндров на низких и средних частотах вращения коленвала. А так же существует большая вероятность появления детонации из-за высокой температуры в камере сгорания и длительного времени нахождения поршня в ВМТ.
Если R/S маленькое, то обеспечивается очень хорошая скорость наполнения цилиндров на низких и средних частотах вращения коленвала, а так же из-за малого времени нахождения в ВМТ(а следовательно и большей скоростью поршня в начале такта) смесь становится более однородной что способствует лучшему сгоранию. Но и тут есть минусы — малая величина R/S означает, больший угол наклона шатуна. Поэтому большая сила будет толкать поршень в горизонтальной плоскости. Поэтому возрастает нагрузка на шатун, на стенки блока цилиндров, поршни кольца, увеличивается рабочая температура из-за повышенного трения и ухудшается смазка. Ну и из-за увеличенной скорости поршня так же снижается ресурс двигателя.
Еще одной частой проблемой, при установке коленвала с большим ходом, является задевание шатуном стенки блока. В этом случае при помощи шлифовальной машинки или болгарки нужно доработать стенку.
Шейка коленвала- опора, при помощи которой вал связывается с шатунами.
Стандартный диаметр шатунной шейки в «классическом» двигателе 47.8 мм. Под этот размер сделаны и подшипники качения и шатуны, однако на «спортивных» коленвалах с ходом 86 мм, 88 мм и 90 мм диаметр шатунной шейки может быть 43 мм. Под него нужны специальные вкладыши, а так же шатуны, не забывайте про это!
3. Количество противовесов
Противовесы обеспечивают разгрузку коренных подшипников от центробежных сил инерции неуравновешенных масс кривошипа и нижней части шатуна. На стандартных коленчатых валах 2101 2103 противовесов всего 4, по сути с одной стороны на щеке (связывают коренные и шатунные шейки) от коренной опоры. На остальных коленвалах 21213 и с ходом 86 мм, 88 мм, 90 мм их уже 8, что обеспечивает более сбалансированую разгрузку коренных подшипников от инерционных сил.
Коленчатый вал 2103 с четырьмя противовесами
Коленчатый вал 21213 с восьмью противовесами
Спортивные распределительные валы
Многодроссельная система питания
Прямоточная системы выпуска
Характеристики распределительных валов
Характеристики распределительных валов
Характеристика коленчатых валов
Доработка блока цилиндров двигателя
Преимущества кованных поршней
Разрезная шестерня распределительного вала
Воздушные фильтры нулевого сопротивления
Видео:Как правильно установить коренные вкладыши и упорные полукольца коленвала .Скачать
Форма коленчатого вала
Форма коленчатого вала зависит от количества и расположения цилиндров, их порядка работы и тактов, которые выполняются цилиндропоршневой группой. В зависимости от этих факторов коленвал может быть с разным количеством шатунных шеек. Есть моторы, в которых на одну шейку воздействует нагрузка от нескольких шатунов. Примером таких агрегатов служат ДВС V-образной формы.
Даная деталь должна изготавливаться так, чтобы в процессе вращение на высоких оборотах была максимально минимизирована вибрация. В зависимости от количества шатунов и порядка образования вспышек в коленвалах могут использоваться противовесы, но также существуют и модификации без этих элементов.
Все коленчатые валы делятся на две категории:
Полноопорная модификация показала себя более легкой и надежной, поэтому ее используют в современных ДВС.
Видео:Как проточить коленвал, в домашних условиях самомуСкачать
Ремонт коленчатых валов
Шлифовка коленвала выполняется на вращающемся наждачным круге. В процессе работы вал поворачивают вокруг осей базирования то коренных, то шатунных шеек. Также необходимо следить за соблюдением межцентрового состояния и крайне бережно отнестись к сохранению форме галтелей, иначе ремонт может только ускорить разрушение коленчатого вала.
После шлифовки вал необходимо динамически отбалансировать в сборе с маховиком, чтобы избежать вибрации в отремонтированном двигателе. Однако на практике это условие редко выполняется, особенно при индивидуальном ремонте.
Обязательно почитайте: Владимирский тракторный завод: официальный сайт, продукция
В некоторых случаях устранить повреждения шеек шлифованием невозможно. Тогда можно рассмотреть вариант наплавке или напыления (в том числе — плазменного) с последующим шлифованием под нулевой (номинальный) размер. В зависимости от наплавляемого материала прочность шейки может даже повыситься по сравнению с заводскими значениями. На финальной стадии обработки шейки полируют и подвергают финишированию до получения оптимальной степени шероховатости.
Важно учитывать, что размеры шеек одного типа обязательно должны совпадать. Разные типы же могут иметь разные диаметры. Например, коренные могут быть второго ремонтного размера, а шатунные – третьего. Исключение – ситуации полевого ремонта, при котором шейки могут вообще не иметь стандартного ремонтного размера.
Также необходимо отметить, что специфика нагрузок, приходящихся на коленвал, часто вызывает его поломку. Чаще всего это случается из-за увеличения зазоров с вкладышем, что влечет за собой ухудшение смазки. Сломанный коленвал не ремонтопригоден и подлежит замене.
Видео:работа мотора после клина без шлифовки коленвалаСкачать
Неисправности[править | править код]
При эксплуатации из-за разных причин могут наблюдаться такие неисправности:
- износ вала по коренным или шатунным шейкам;
- изгиб;
- разрушение вала[4];
- износ посадочных поверхностей под маховик, сальник (сальники), переднюю шестерню.
Разрушение вала происходит от усталостных трещин[4], возникающих иногда из-за прижога галтелей при шлифовке. Трещины развиваются в некачественном материале (волосовины, неметаллические включения, флокены, отпускная хрупкость) либо при превышении расчётных величин крутильных колебаний (ошибки при проектировании, самостоятельная форсировка по числу оборотов дизеля). Возможна поломка по причине превышения числа оборотов, отказе демпфера, заклинивания поршня[5]. Сломанный вал ремонту не подлежит. При износе посадочных поверхностей могут применяться электрохимическая обработка, плазменная или электродуговая наплавка поверхностей, а также другие решения.
Видео:ДВС ЗМЗ 405 РЕМОНТ правим шейки р- валовСкачать
Когда могут потребоваться ремонтные размеры коленвалов?
Прежде всего, давайте рассмотрим различные виды возникающих дефектов, а также причины их появления. Если нарушена геометрия посадочных мест под опорные подшипники блока, следует ожидать быстрого износа шеек. Иными словами, если наблюдается данный процесс, причина, скорее всего, именно та, что указана выше, либо в некачественном материале самого вала. Из-за некачественного масла или нерегулярной его замены на шейках могут появиться задиры, также источником данной неприятности может стать засорившийся масляный фильтр, либо, что совсем уже плохо – слабое давление в системе.
Но наиболее частый вид повреждений – царапины на шейках (не путайте их с трещинами из-за усталости металла, при появлении которых приходится менять деталь). Возникают такие дефекты из-за продолжительной эксплуатации вала, кроме того, причина может крыться в засорении масла инородными частицами. При этом обращайте внимание на глубину царапин, мелкие, до 5 микрон, могут быть заполированы, а вот более значительные требуют шлифовки, в результате чего приходится переходить на следующие ремонтные размеры коленвалов. Иногда, при сильном износе поверхности, деталь уменьшается сразу на 2 размера.
- Правообладателям
- Политика конфиденциальности
🎬 Видео
Замеры износа вкладышей, шеек коленвала и ГБЦ 4G61 Mitsubishi 1989Скачать
как определить состояние коленвала по вкладышамСкачать