Шейка кривошипа коленчатого вала

Коленчатый вал является наиболее ответственной дорогостоящей деталью дизеля. Он воспринимает усилия через шатуны от поршней и передает эти усилия потребителю (гребному винту).

На коленчатый вал при работе двигателя действуют скручивающие и изгибающие усилия, меняющиеся по величине и направлению.

В результате этого его приходится отливать, отковывать или отштамповывать из специальных сортов стали.

Для изготовления коленчатых валов используют высокосортные углеродистые стали. У среднеоборотных напряженных двигателей коленчатые валы изготовляют из легированных (никелевых или хромникелевых) сталей. Иногда их выполняют из высокопрочного или модифицированного чугуна.

В зависимости от мощности и размеров двигателей коленчатые валы бывают цельноковаными или составными . Цельнокованый коленчатый вал восьмицилиндрового двигателя состоит из рамовых шеек 2, расположенных на одной оси, шатунных шеек 4 и щек 3. Рамовые шейки уложены в рамовые подшипники, на шатунные шейки навешены нижние головки-шатунов (рис. 1, а).

Рис. 1. Коленчатые валы: а — составной вал восьмицилиндрового дизеля, б — общий вид вала шестицилиндрового дизеля

Для того чтобы повысить прочность коленчатого вала, его шейки подвергают поверхностной закалке и азотированию. Поверхность шеек после токарной обработки тщательно шлифуют. На кормовом конце коленчатого вала установлен фланец 1 для крепления маховика. Носовой конец вала используют для монтажа шестерни привода навешенных на дизель насосов (масляного, водяного, топливоподкачивающего) и других вспомогательных механизмов.

Количество шатунных шеек коленчатого вала всегда равно числу цилиндров двигателя. Количество рамовых шеек обычно на 3 — 2 больше, чем цилиндров двигателя. Все рамовые шейки лежат на оси коленчатого вала. От этой оси на одинаковом расстоянии (радиус кривошипа) располагаются шатунные шейки.

Составной коленчатый вал дизеля 8ДР 43/61 состоит из двух четырехколенчатых валов 1 и 2 и упорного вала 3. Отдельные части коленчатого вала соединены между собой при помощи фланцев 6 калиброванными болтами (рис. 1, б).

На шейке вала у кормового фланца устанавливается на шпонке 7 шестерня привода распределительного вала. К носовому фланцу вала крепятся успокоитель крутильных колебаний и ведущая часть упругой муфты привода воздуходувки. Кормовой фланец упорного вала 3 соединен с гребным валопроводом. Усилие упора гребного винта передается через гребень 5 упорного вала на упорный подшипник. На шейке у кормового фланца упорного вала проточены маслоотбойные гребни 4. Эти гребни совместно с сальниковым уплотнением в торцевой крышке корпуса упорного подшипника препятствуют утечке масла.

Конструкция коленчатого вала должна предусматривать возможность подачи масла для смазки рамовых и шатунных подшипников. Несмотря на различное конструктивное выполнение системы смазки коленчатых валов, эта схема у судовых дизелей построена по одинаковому принципу.

Масло из системы смазки дизеля по ответвлениям подается к рамовым подшипникам и смазывает их поверхность. Часть масла от рамовых шеек 8 через наклонные сверления «А» в шейках и щеках 9 подается к шатунным шейкам 10. Причем к каждой шатунной шейке подведены сверления от двух соседних рамовых шеек. В крайней носовой шейке коленчатого вала выполнено продольное сверление, по которому подводится масло к успокоителю крутильных колебаний и к упругой муфте привода воздухонагнетателя.

В тихоходных судовых двигателях, у которых радиус кривошипа более 500 мм, колена вала могут быть полусоставными или составными.

Стальные щеки полусоставного колена отковывают заодно с шатунной шейкой, а рамовые шейки изготовляют отдельно (рис. 2, а). Соединение щек с рамовыми шейками выполняется горячей посадкой. Составное колено двигателя «Бурмейстер и Вайн» получается, когда отдельно изготовленные рамовые и шатунные шейки запрессовываются в отверстия щек (рис. 2, б). В данной конструкции рамовые и шатунные шейки выполнены полыми. Полости в шейках закрыты заглушками 2 и заполнены маслом, которое в полость рамовой шейки поступает по радиальным сверлениям 1, откуда по сверлению 3 в щеке попадает в полость шатунной шейки. На смазку кривошипного подшипника масло подается через отверстие 4.

Рис. 2. Элементы коленчатых валов: а — полусоставное колено, б — составное колено, в, г, д — прямоугольная, овальная и круглая форма щёк.

Во время работы двигателя в результате вращения кривошипа и нижней головки шатуна возникает центробежная сила инерции F_M, направленная всегда от центра вращения, стремящаяся оторвать кривошип и, следовательно, действующая на рамовые подшипники, увеличивая их износ.

Читайте также: Сколько заливать масла в компрессор воздушный fiac

В шести- и восьмицилиндровых двигателях эти силы оказываются уравновешенными, т. е. в любой момент на коленчатый вал действуют две силы F_M (от разных кривошипов), но направлены они в противоположные стороны.

Если двигатель имеет нечетное число цилиндров или менее четырех, то центробежные силы инерции взаимно не уравновешиваются. В этом случае коленчатые валы снабжаются противовесами — массами, закрепленными на щеках колена со стороны, противоположной шатунной шейке. У двигателей «Бурмейстер и Вайн» противовесы 5 отковываются заодно со щеками колена. При вращении противовеса возникает центробежная сила F_пр которая равна по величине силе F_M, но направлена в обратную сторону. В результате сила F_M уравновешивается и ее влияние нейтрализуется.

Щеки кривошипа могут иметь различную конструктивную форму. Прямоугольные щеки просты в изготовлении, однако нерациональное использование материала увеличивает центробежные силы, которые дополнительно нагружают рамовые подшипники (рис. 20, в). Для устранения этого недостатка и уменьшения общей массы вала углы щек часто срезают.

Овальные щеки являются наиболее рациональными в отношении прочности и массы, но сложны в изготовлении (рис. 2, г). Круглые щеки менее рациональны по сравнению с овальными, но проще в изготовлении (рис. 2, д).

Фигурные щеки применяют в полусоставных и составных кривошипах. Их форма обусловлена необходимостью создания кольца для надежного обжатия шеек (см. рис. 2, а, б).

В многоцилиндровом двигателе для повышения равномерности работы необходимо, чтобы рабочие ходы поршней в отдельных цилиндрах чередовались через равные углы поворота вала или через равные промежутки времени. Чередование рабочих ходов в определенной последовательности называется порядком работы цилиндров двигателя. Порядок работы цилиндров зависит от расположения кривошипов коленчатого вала один относительно другого. Угол установки соседних кривошипов определяют числом тактов двигателя и количеством его цилиндров, который равен углу поворота вала за весь цикл, разделенному на число цилиндров.

Следовательно, кривошипы двигателя должны быть повернуты друг относительно друга на угол α=360:z — у двухтактного двигателя и α=720:z — у четырехтактного (z — число цилиндров). Так, у восьмицилиндрового двухтактного двигателя кривошипы располагаются через 360°: 8 = 45°.

Последовательность (порядок) работы цилиндров бывает различной. При ее выборе по возможности стремятся облегчить работу рамовых подшипников. Для этого нужно, чтобы рабочие ходы в стоящих рядом цилиндрах не следовали друг за другом. Это может быть, например, у двухтактного восьмицилиндрового двигателя с порядком работы 1—8—3—5—2—7—4—6 или у четырехтактного шестицилиндрового с очень распространенной последовательностью 1—5—3—6—2—4.

При выборе порядка работы цилиндров стремятся достичь наиболее полной уравновешенности сил инерции деталей кривошипно-шатунного механизма.

Видео:НАПЫЛЕНИЕ КОЛЕНВАЛА. РЕМОНТ ШЕЙКИ.Скачать

Коленвал. Устройство. Возможные поломки — датчики, сальники, задиры, течь.

Видео:Провернуло шейку коленвала. Пример того, что будет с напылением после поворота вкладышаСкачать

Товар по теме:

Присадка в моторное масло «Супротек Актив Плюс»

Восстанавливает компрессию, снижает расход топлива и угар масла, уменьшает скорость износа и продлевает срок службы ДВС любого типа. Облегчает холодный пуск, защищает от перегрева в пробках.

Видео:Как проводится дефектовка коленчатых валовСкачать

Строение коленвала

Коленчатый вал состоит из сегментов (шеек), которые смещены относительно центральной оси детали. Как будто ее нарезали на куски, взаимно сместили сегменты, и соединили специальными элементами (щеками).

Две крайние шейки центрированы по оси, при вращении они остаются на месте. Коренные шейки закреплены в корпусе двигателя. Шатунные шейки двигаются по кольцевым орбитам, к ним посредством шатунов крепятся поршни.

Часть соединительных щек имеет особую форму с большими выступами, направленными против положения шатунов. Это противовесы, обеспечивающие уравновешивание колебательной системы. Это позволяет снизить нагрузки и вибрацию.

В шатунных шейках высверлены специальные каналы, по которым подается моторное масло для смазки подшипников. Весь коленвал цельный, выточен из одного куска стального сплава. Сборные кривошипы сегодня не применяются из-за низкой надежности.

Читайте также: Крестовина карданного вала маз евро

Датчики, сальники и другие детали

Через специальный шкив коленвала посредством ременной передачи осуществляется отбор мощностей. Это нужно, чтобы приводить в действие ряд вспомогательных механизмов: генератор, масляную помпу, ГРМ и т. д. Без этих систем двигатель автомобиля работать не будет.

На шкиве установлен считывающий диск датчика коленвала, который необходим для корректной работы электронных систем. Именно этот сенсор позволяет ЭБУ синхронизировать работу впрыска топлива, зажигания и других систем, необходимых для нормального функционирования мотора.

Во время работы кривошип испытывает высокие механические нагрузки. Если не обеспечить правильную смазку, проблемы коленвала могут появиться достаточно быстро. Поэтому все подшипники коленчатого вала интенсивно смазываются маслом через специальные каналы.

В местах, где эта деталь выходит из блока двигателя, установлены сальники коленвала, чтобы смазочная жидкость не вытекала наружу. Сегодня эти элементы изготавливают из силиконового или фторкаучукового материала.

Присадка Супротек Актив Плюс Бензин для бензинового двигателя

Присадка для бензиновых и газовых двигателей с пробегом более 50 000 км. Может применяться для форсированных и турбированных двигателей.

Видео:Измерения коленчатого вала ваз 2101-2107,таблица размеров шеек.Скачать

Как работает коленчатый вал в двигателе автомобиля

Чтобы понять принцип действия коленвала, можно вспомнить велосипед. При движении на этой технике вы перемещаете ногами педали вверх и вниз, а вал, на котором закреплена звездочка, вращается. Возвратно-поступательное движение педалей преобразуется во вращение вала.

Примерно так же устроен кривошипно-шатунный механизм двигателя, одной из деталей которого является коленвал. Только поршней с шатунами может быть не два, а четыре, шесть, восемь или даже двенадцать. Кстати, чем больше цилиндров в двигателе автомобиля, тем сложнее форма кривошипа.

Видео:Как проводится обработка постели коленвалаСкачать

Возможные проблемы коленвала и их решение

Коленчатый вал постоянно работает в режиме высоких механических нагрузок. Сила давления от одного цилиндра может составлять до 10 тонн. К этому нужно добавить инерционные силы шкива коленвала и противовесов. Также на деталь воздействуют высокие температуры и различные химические вещества.

Хотя кривошипы изготавливаются из твердых сортов стали, они не вечные. При надлежащем обслуживании этот элемент двигателя выдерживает 200-300 тысяч километров пробега. Если сервис выполнялся нерегулярно или некачественно, проблемы коленвала могут заявить о себе гораздо раньше.

Задиры шатунных шеек кривошипа

Это наиболее распространенная проблема коленвала автомобилей любого типа. Так как именно пара трения шатун-шейка кривошипа испытывает наибольшие нагрузки, износ идет в первую очередь здесь. Задиры мешают работе подшипников, деталь перегревается. Неравномерный нагрев вызывает деформацию детали, что приведет к неправильной работе всего КШМ.

Исправляется эта неполадка путем шлифовки шатунной шейки до меньшего диаметра. Затем на нее надевается ремонтный вкладыш увеличенной толщины. Таким способом восстанавливается зеркало поверхности шейки и соблюдается необходимый технологический зазор. Толщина ремонтного вкладыша подбирается в соответствии с глубиной задира.

Расточка коленвала требует точности до сотых долей миллиметра, поэтому выполняется только на профессиональном оборудовании квалифицированными токарями. В кустарных условиях такую операцию осуществить невозможно.

Если игнорировать эту проблему коленвала, и не предпринимать мер, вкладыши перегреются и расплавятся. Такие аварии случаются крайне редко, но последствия просто катастрофические. После подобного инцидента кривошип не подлежит восстановлению. Часто страдают и другие детали двигателя.

Основная причина появления задиров на шатунных шейках – масляное голодание. Проблема может возникнуть как из-за недостаточного давления масла в системе смазки мотора, так и из-за использования некачественного или неподходящего по рабочим параметрам масла. Следите за состоянием каналов системы смазки и вовремя меняйте моторное масло, используя рекомендуемые марки.

Срез шпонки кривошипа

Эта неисправность встречается не так часто, как предыдущая. Ремонт необходимо поручить квалифицированному специалисту. Если повреждены посадочные места кривошипа или шкива коленвала, то предстоит сложный ремонт. Возможно, придется заменить детали новыми.

Износ отверстий фланца

Иногда изнашиваются отверстия фланца под крепеж маховика. Подобная проблема коленвала выправляется расточкой на больший диаметр с помощью специальной развертки. Необходимо расточить отверстия, как на самом валу, так и на маховике, и обязательно использовать болты соответствующей толщины.

Читайте также: Горбатые валы ваз 2112

Течь из-под сальника

Иногда проблема возникает с сальниками коленвала. Из-под них начинает подтекать моторное масло. Один установлен на передней части картера, где на кривошип надевается шкив, второй – сзади, где хвостовик соединяется с валом коробки передач.

Передний и задний сальники коленвала изнашиваются примерно одинаково, поэтому, если потек один, как правило, менять надо оба. Ремонтировать эту деталь невозможно, лучше даже не пытаться. Дело в том, что необходимо строго соблюсти размеры и прочностные параметры, так как этот расходный материал постоянно испытывает воздействие высокой температуры и давления масла. Подклеить или замазать не получится.

Чтобы поменять сальник коленвала, придется выполнить ряд действий, которые требуют специальных навыков. Если не уверены в своих силах, лучше обратиться на автосервис к профессионалам. Конечно, придется заплатить, но это лучше, чем промучиться самому и не добиться результата.

Некоторые автомобилисты склонны игнорировать небольшую течь масла через сальники коленвала, мотивируя тем, что вытекло чуть-чуть и легче долить жидкость. Дело не в расходе масла. Протечка способна вызвать гораздо более серьезные проблемы.

Попавшая на ремень ГРМ смазывающая жидкость из-под переднего сальника способна разъесть резину. Если ремень газораспределительного механизма обрывается, часто загибаются клапаны и мотор полностью выходит из строя. Можно попасть на очень дорогой ремонт.

При протечке заднего сальника коленвала смазка попадает на трансмиссию, точнее на сцепление. В этом случае ухудшаются фрикционные свойства муфт. Увеличивается расход топлива и смазочных материалов, ухудшается динамика автомобиля.

Чтобы избежать подобных проблем, достаточно следить за состоянием сальников, проверяя наличие протечек. Как правило, ресурс этого расходника ограничивается пробегом в 100-200 тысяч километров. Из неблагоприятных факторов, значительно сокращающих срок службы сальника коленвала, стоит отметить самые распространенные:

• длительное нахождение автомобиля на морозе (из-за низких температур материал твердеет и легко повреждается от нагрузок);
• низкое качество материала (особенно, если приобрели сальник на рынке, а не в специализированном магазине);
• ошибки при установке сальника. В ходе этой операции необходимо демонтировать несколько узлов, а потом собрать их в обратном порядке. Ошибки приведут к течи;
• большой прорыв газов в картер или неисправность вентиляции картера. При излишне высоком давлении протекать будет даже правильно установленный новый качественный сальник;

Неисправность датчика коленвала

Иногда проблема возникает с датчиком положения коленчатого вала (ДПКВ). Этот прибор очень важен для правильной работы всего двигателя. Анализируя данные, снимаемые этим сенсором, бортовой компьютер автомобиля регулирует несколько функций, среди которых наиболее важными являются:

• впрыск топлива (в инжекторных или дизельных моторах);
• зажигание (в бензиновых ДВС).

Так как коленвал жестко связан с поршнями через шатуны, по его вращению ЭБУ высчитывает положение поршней в каждом из цилиндров. На основании этих данных компьютер отдает команды системам впрыска топлива, зажигания и продувки камер сгорания от выхлопных газов.

О проблемах с ДПКВ сигнализируют следующие симптомы: затрудненный пуск, снижение мощности двигателя, неожиданное отключение разогретого мотора. Часто наблюдается детонация и общая неустойчивость работы силового агрегата. Иногда неисправность приводит к полной остановке двигателя. На приборной панели загорается надпись Check Engine. Это сигнал, что устройство нужно заменить.

Замену датчика коленвала можно произвести и самостоятельно, но необходимо правильно подобрать тип устройства: индуктивный, Холла или оптический. На большинстве современных автомобилей устанавливается ДПКВ, использующий эффект электромагнитной индукции. Реже остальных встречается оптический датчик в силу частого отказа из-за загрязнения, запыления или задымления моторного отсека.

Строгое требование обосновано не только тем, что датчик коленвала другого типа не подойдет в штатное гнездо. Гораздо важнее, что прибор неподходящего формата в большинстве случаев работает со значительными погрешностями. Это нарушит работу двигателя.

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/sheyka-krivoshipa-kolenchatogo-vala

  🌟 Видео

  Ремонт коленвала двигателя. Шлифовка коленвала на станке AMC-SCHOU (K1500-U)Скачать

  

  Кривошипно шатунный механизм назначение устройство основные неисправностиСкачать

  

  Восстановление шейки коленвала, шуба (шубирование)Скачать

  

  8. Устройство автомобиля. Двигатель. КШМ. Подвижная группа. Группа коленчатого валаСкачать

  

  Как устроен коленвал двигателя и для чего он нуженСкачать

  

  Уcтройство двигателя - КоленвалСкачать

  

  ПЕРЕТЯНУЛ коленвал - ЧТО будет? ИЛИ Почему НЕЛЬЗЯ тянуть "УГЛАМИ"?Скачать

  

  сборка кривошипно-шатунного механизма и прочее дизеля Д 65 ЮМЗ 6Скачать

  

  Как правильно затянуть коленвалСкачать

  

  А вы знали как делают коленвал ? Изготовление коленвала в ГерманииСкачать

  

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

  

  Кривошипно-шатунный механизм двигателя. #видеоурокиСкачать

  

  Напыление коленвала. Ремонт шейки с износом более 8мм!!!Скачать

  

  Строение и функция коленчатого вала (3D анимация) - Motorservice GroupСкачать

  

  Назначение, устройство и работа кривошипно - шатунного механизма двигателя ПассатСкачать