Таблица размеров шеек коленчатого вала

Параметры коленвалов мотора зависят от модели машины, года её производства и объема двигателя.

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.

В современных автомобилях материалом для изготовления коленвалов используют высокопрочный чугун и сталь. Чугунные валы изготавливают методом литья, а стальные — методом ковки.

Набор характеристик коленвалов, определяющий его выбор:

• Длина;
• Радиус кривошипа;
• Радиус противовесов;
• Диаметр фланца;
• Диаметр коренных шеек;
• Ширина коренных шеек;
• Диаметр шатунных шеек;
• Ширина шатунных шеек.

Факторами, влияющими на выбор этого устройства, также являются: его масса, чистота обработки, диаметр, конусность, овальность шеек коленчатого вала, а также соосность коренных шеек.

Использование в автомобиле оригинального коленвала обеспечит самый надежный режим работы мотора.

Важно: Ремонт коленвала очень сложный, если речь не идет о расточке вала после капитального ремонта двигателя, поэтому в случае необходимости коленвал покупается целиком и меняется вместе с другими деталями кривошипно-шатунного механизма.

Предостережение: несмотря на то, что данные представляют собой официальные цифры производителей, приведенная выше информация является справочной и не гарантирует однозначной точности.

Комментарии. Есть вопросы? Ответим на все.

Технические требования на коленчатый вал

Коленвал и вкладыши Т-170

1. Коренные и шатунные шейки должны быть прошлифованы, если износ шеек превышает 0,25 мм или овальность их больше 0,17 мм. Шейки коленчатого вала шлифуйте на размеры, указанные в таблице под размеры ремонтных вкладышей. Для одного вала все одноименные шейки должны быть одного ремонтного размера.
2. Коленчатый вал балансируется высверливанием металла в противовесах, поэтому противовесы не снимайте, не переставляйте и не подвергайте обработке. Момент затяжки болтов крепления противовесов 150. 190 Н.м (15. 19 кгс.м).
3. Полости в шатунных шейках должны быть очищены от загрязнений.

• для коренных подшипников — 0,09. 0,154 мм;
• для узких вкладышей пятой коренной шейки и маслосгонной резьбой вала — 0,21. 0,274 мм;
• для шатунных подшипников — 0,1. 0,164 мм.

Обозначения, размеры и маркировка коленчатого валаРазмеры и маркировка вкладышей

Оперативно и компетентно проконсультируем по всей имеющейся базе запчастей Т-170, Т-130, Д-160, Д-180, ДЗ-98, ОБ10.

Ремонтные размеры коленвалов

Коленчатый вал (коленвал) — важный узел в составе кривошипно-шатунного механизма автомобиля. Его функция заключается в том, чтобы воспринимать возвратно-поступательное движение поршней и преобразовывать его в крутящий момент, обеспечивая таким образом плавную работу двигателя. Конструктивно состоит из нескольких коренных и шатунных шеек, соединенных между собой щеками. По мере износа вал перешлифовывают на ремонтные размеры, что соответственно меняет и размеры шеек коленвала. Обычно предусматривается до 6 ремонтных размеров, советские стандарты допускали 8 для ряда моделей.

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.

Конструкция коленвала:

1. Коренная шейка — опорная часть вала. Находится в картере двигателя и опирается на коренной подшипник.
2. Шатунная шейка соединяет вал с шатунами и одновременно обеспечивает поступление к ним смазки через специальные каналы.
3. Щёки — детали, соединяющие коренные и шатунные шейки.
4. Передняя выходная часть вала или носок — место крепления зубчатого колеса или шкива отбора мощности для привода ГРМ.
5. Задняя выходная часть вала или хвостовик — место крепления маховика или шестернёй отбора мощности.
6. Противовесы — конструктивно являются продолжением щек и снимают часть нагрузки с коренных подшипников.

Как узнать размеры коленвалов

Существуют специальные таблицы, где можно узнать размеры коленвалов для конкретной модели автомобиля или техники. Такие таблицы есть для всех видов транспортных и технических средств, на которых установлен двигатель внутреннего сгорания. Размеры вкладышей, имеющихся в продаже, соответствуют этим размерам.

Например, для Opel Kadett 1,3S стандартные размеры коренных шеек составляют 54,972–54,985 мм, при шлифовке на глубину 0,25 мм – 54,722 – 54,735 мм, при шлифовке на 0,5 мм – 54,472 — 54,485. Размеры шатунных шеек, соответственно, составляют 42,971 — 42,987 в стандартном (нулевом) варианте, 42,721 — 42,737 при шлифовке на 0,25 мм и 42,471 — 42,787 при глубине обработки 0,5 мм. Для автомобиля ВАЗ-2108 стандартный диаметр составит уже 50,779–50,819 мм, а ремонтных размеров предусмотрено четыре: 50,549–50,569, 50,229–50,319, 50,049–50,069 и 49,799–49,819.

Как правило, при первом ремонте шейку шлифуют на глубину около 0,25 мм. Следующие размеры располагаются друг от друга на таком же расстоянии: 0,5, 0,75 и 1 мм. Для ряда моделей также возможны шаги в 0,125 мм. Таблицы допускают шлифовку ещё на два размера, 1,25 и 1,5 мм, однако такая обработка чревата разрушения вала в процессе работы. По этой причине в магазинах размеры вкладышей 1,25 и 1,5 представлены редко. При значительном износе иногда перешлифовывают «через размер», т. е. уменьшают диаметр сразу на два размера.

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.

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.

Заключение

Шейка коленвала испытывает основные нагрузки при работе двигателя, поэтому состояние этой детали должно регулярно проверяться. Ее повышенный износ приводит к появлению дополнительных вибраций в двигателе и может, в конечном счете, вызвать поломку коленвала. При должном опыте и наличии оборудования можно выполнить шлифовку самостоятельно, однако большинство владельцев легковых машин предпочитает поручить эту работу профессионалам.

Таблица размеров шеек коленчатого вала

Нормальные, допустимые, предельные отклонения размеров форм и взаимного расположения типовых поверхностей СЧ кривошипно-шатунного и уравновешивающего механизмов

Наименование составной части, марка, модель двигателя	Контролирумые поверхность, размер	Номинальный размер, мм	Обозначение поля допуска	Отклонения размера, мм
				Нормаль ные	Допустимые		Предельное
					при капитальном ремонте	при текущем ремонте
Вал коленчатый в сборе	Поверхность коренных и шатунных шеек (рис. 5.3)

СМД-14Н/15Н,-17Н/18Н и модиф.
(валы 20-04С8,20-04С8-01,18Н-04С8)

СМД-17К/18К,-19/20, -21/22 и модиф.
(вал 20-0409)

СМД-23/24,
-31/32 и модиф.
(валы 23-03С2,
31-0401-4А)

ЯМЗ-8421,-8423,
-8481,-8482
и модиф.

Сайт о внедорожниках УАЗ, ГАЗ, SUV, CUV, кроссоверах, вездеходах

Перед ремонтом, для очистки каналов системы смазки коленчатого вала двигателей ВАЗ необходимо удалить заглушки каналов. Затем обработать гнезда заглушек зенкером, тщательно промыть каналы бензином и продуть их сжатым воздухом. Оправкой следует запрессовать новые заглушки и для большей надежности зачеканить каждую заглушку в трех точках керном.

Ремонт коленчатого вала двигателей ВАЗ, контролируемые размеры и зазоры, допуски биения шеек коленвала, шлифование шеек, дефекты и толщина вкладышей.

Если обнаружены трещины на коренных или шатунных шейках и на щеках коленчатого вала, его требуется заменить. Мелкие задиры, царапины, забоины и риски на шейках и поверхностях коленчатого вала двигателей ВАЗ, сопрягаемых с рабочими кромками сальников, нужно зачистить и заполировать. При износе более 0,03 мм или овальности более 0,03 мм, а также при наличии значительных задиров и рисок, шейки следует отшлифовать.

Зазор между вкладышами и шейками коленчатого вала двигателей ВАЗ можно проверить расчетом, измерив детали, либо с помощью пластмассовой, оловянной или свинцовой проволоки.

Для этого необходимо сделать следующее.

1. Тщательно очистить рабочую поверхность вкладышей и шеек.
2. Установить шатун на шейке коленчатого вала согласно нумерации.
3. Поместить отрезок проволоки на поверхность шатунной шейки.
4. Установить крышку с вкладышем на шатун и затянуть гайки моментом 51 Нм (5,2 кгсм).
5. Поместить отрезок проволоки на поверхность коренной шейки.
6. Установить крышку с коренным вкладышем и затянуть болты моментом 80,4 Нм (8,2 кгсм).
7. Снять крышки.
8. По толщине сплющенной проволоки определить величину зазора.

Если зазор меньше предельного, прежние вкладыши можно использовать снова. При зазоре, большем чем допустимый, необходимо заменить вкладыши новыми. Если зазор больше предельного, то возможно использование номинальных или ремонтных вкладышей без шлифовки коленчатого вала.

Но если заменить вкладыши без перешлифовки коленчатого вала, то срок их службы составит половину срока службы новых. При благоприятных условиях эксплуатации удается еще раз установить новые вкладыши без перешлифовки вала, но они уже служат примерно треть срока новых. Так как зазоры велики и вкладыши разбиваются при перегрузках.

Зазоры в подшипниках коленчатого вала двигателей ВАЗ.

Если шейки коленчатого вала двигателей ВАЗ изношены и шлифуются до ремонтного размера, то устанавливают ремонтные вкладыши увеличенной толщины.

Установив коленчатый вал на призмы, индикатором проверяют:

— Биение коренных шеек.
— Биение посадочных поверхностей под звездочку, шкивы, маховик, подшипник первичного вала коробки передач.
— Смещение осей шатунных шеек от плоскости, проходящей через оси шатунных и коренных шеек.
— Биение торцевой поверхности фланца.

Допуски биения шеек коленчатого вала двигателей ВАЗ.

Если установлено биение коренных шеек, то нужно промерить их микрометром. Если эллипсности шеек нет, значит, вал погнут.

Коленчатый вал может быть погнут при:

— Прилипании и проворачивании вкладышей.
— Работе с разбитым и стучащим вкладышем шатуна.
— Заклинивании поршня.
— Обрыве шатуна.

Цифры -0,25, -0,50, -0,75 и -1,00 указывают величину уменьшения диаметра шеек коленчатого вала после шлифования. Промерами всех коренных шеек на эллипсность и биение необходимо установить величину прогиба вала и решить, до какого ремонтного размера шлифовать коренные шейки, чтобы компенсировать погнутость. Также следует проверить, на эллипсность и биение посадочных мест под шкивы звездочки и маховик.

Размеры шеек коленчатого вала двигателей ВАЗ.

Контрольные параметры для коленчатого вала двигателей ВАЗ.

Два упорных полукольца, установленных по обе стороны заднего (на двигателях ВАЗ-1111 и 11113 — среднего) коренного подшипника, ограничивают осевое перемещение коленчатого вала. С передней стороны подшипника установлено сталеалюминиевое полукольцо, а с задней стороны — металлокерамическое, желтого цвета. Полукольца могут изготавливаться нормальной толщины (2,310-2,360 мм) и увеличенной (2,437-2,487 мм).

Проверка осевого зазора между полукольцами и упорными поверхностями коленчатого вала двигателей ВАЗ осуществляется следующим образом.

1. Установить индикатор на магнитной подставке, уперев его шток в торец вала.
2. Вставить концы двух отверток между крайними щеками вала и стенками блока.
3. Перемещая вал отвертками, проверить по индикатору осевой зазор.

Проверка осевого зазора коленчатого вала двигателей ВАЗ.

Нормальный зазор для всех двигателей ВАЗ находится в пределах 0,06-0,26 мм. Если зазор больше максимально допустимого (0,35 мм), необходимо заменить упорные полукольца ремонтными, увеличенными на 0,127 мм.

Осевой зазор коленчатого вала можно проверить прямо на автомобиле. Осевое перемещение коленчатого вала создается нажатием и отпусканием педали сцепления, а величина зазора определяется по величине перемещения переднего конца вала.

Шлифование шеек коленчатого вала двигателей ВАЗ.

Шейки шлифуют с уменьшением диаметра до ближайшего ремонтного размера. При шлифовании выдерживают размеры галтелей шеек, овальность и конусность коренных и шатунных шеек в пределах установленных норм. До завершения шлифовки вала приобретать вкладыши не стоит, так как неизвестен нужный размер.

В результате скручивания вала при работе и остаточной деформации возникает несоосность шатунных шеек, исправление которой при шлифовании может потребовать перехода не к очередному ремонтному размеру, а через него к следующему.

Контроль обработки галтелей шеек коленчатого вала двигателей ВАЗ.

Этого же может потребовать и брак шлифовщика, «запоровшего» одну из шеек. Ведь не всегда учитывают жесткость, материал, длину и вес вала, как это требуется при обработке. Кроме того, устанавливать вал для шлифовки следует только в центрах. При этом обработка ведется от базовых размеров и осей изготовителя, а также устраняется опасность прогиба вала.

Закрепление вала в патроне ведет к его деформации и отклонению от осей из-за неточности положения кулачков в самом патроне, несоосности патрона и задней бабки. В результате вместо прежних величин овальности, конусности, несоосности и биения шеек появятся новые, тоже превышающие допустимые. Вал лишь по виду будет выглядеть красиво.

Еще одна важная особенность. Вращение вала в станке должно быть в ту же сторону, что и при работе в двигателе. При трении шеек о вкладыши верхний слой металла шеек должен испытывать усилия в том же направлении, что и при обработке шеек. Иначе сопротивление трению возрастает из-за незаметных «волн» остаточного напряжения верхнего слоя металла от действия резца или шлифовального круга.

Хорошо отшлифованные шейки не должны иметь следов прижита. После шлифовки снова проверяются биение вала, овальность, конусность и размеры шеек. При небрежном шлифовании коренных шеек можно повредить поверхности, контактирующие с упорными шайбами.

Смещение осей шатунных шеек от плоскости, проходящей через оси шатунных и коренных шеек, после шлифования должно быть в пределах ±0,35 мм для всех двигателей. Для проверки необходимо выставить вал на призмах так, чтобы ось шатунной шейки первого цилиндра находилась в горизонтальной плоскости, проходящей через оси коренных шеек.

Шлифовка шеек коленчатого вала двигателей ВАЗ.

Индикатором нужно проверить смещение в вертикальном направлении шатунных шеек второго, третьего и четвертого цилиндров относительно шатунной шейки первого цилиндра. На первой щеке коленчатого вала следует отмаркировать величину уменьшения коренных и шатунных шеек (например, К 0,25; Ш 0,50).

Шейки и места, контактирующие с сальниками, необходимо отполировать. Чистота поверхности должна быть примерно 0,2-0,4 мкм, так как сальники работают долго лишь при шероховатости не более Ra = 0,16-0,32 мкм и овальности вала до 0,05 мм.

Ориентиром шероховатости поверхностей может служить новый шарик или ролик подшипника, шероховатость которого менее 0,32 мкм. Размеры шеек при шлифовании следует контролировать не микрометром, а индикатором. Позволяющим непрерывно следить за изменением размера шлифуемой шейки. После шлифования и полировки шеек нужно промыть коленчатый вал для удаления остатков абразива. Удалить заглушки каналов для смазки и несколько раз промыть каналы бензином под давлением.

Прежде чем доверить шлифование своего коленчатого вала специалисту из мастерской, посмотрите, как там поставлено дело. Если коленвалы, ожидающие ремонта или уже отремонтированные, лежат на стеллажах или верстаках, если вал крепится на станке не в центрах, а в патроне, если измерения ведут не индикатором, а микрометром или даже штангенциркулем, бегите оттуда и ищите другую мастерскую.

Все длинные точные детали — коленчатые и распределительные валы — должны храниться в подвешенном состоянии во избежание прогиба. В крайнем случае — лежа. Имея опоры под коренными шейками.

Подшипники коленчатого вала двигателей ВАЗ.

На вкладышах и упорных полукольцах не производят никаких подгоночных операций. При наличии задиров, рисок или отслоения антифрикционного слоя, вкладыши и полукольца нужно заменить. При правильных зазорах и сборке обеспечивается свободное вращение коленчатого вала.

А при слишком малых зазорах возможен проворот вкладышей со смятием замков и перекрытием масляного канала в шейке вала. Из-за отсутствия смазки они плавятся, прилипают к валу. Снова проворачиваются и буквально обдирают шейку. Нередко так глубоко, что перешлифовкой не удается получить даже последний ремонтный размер.

Лучше проверить новые вкладыши шатунных подшипников до сборки узлов. Шатуны с вкладышами, но без поршней, необходимо установить на шейки коленчатого вала, лежащего на верстаке. После чего затянуть гайки рекомендованным моментом.

Далее нужно проверить легкость скольжения в подшипниках. Поднять висящий верхней головкой вниз шатун на 45 градусов и отпустить. Под действием собственного веса он должен плавно опуститься в прежнее положение. Опуститься, а не упасть (при слишком большом зазоре) и не застрять в поднятом положении (при недостаточном зазоре).

Дефекты вкладышей коленчатого вала двигателей ВАЗ.

Если после затяжки болтов вал не проворачивается рукой, крышку нужно снять и проверить вкладыши. Места защемления хорошо заметны. Чаще всего они бывают возле замков. Аккуратно зачистите их шабером. Не стоит работать шкуркой. Так как в мягкой поверхности вкладыша могут остаться крупинки абразива, которые будут царапать вал и вкладыш.

Нежелательно использование старых вкладышей с прокладками под них из фольги или бумаги. Как это практиковалось во времена дефицита запчастей. Нарушение геометрии сопряжения подшипника и вала ускорит износ шеек и увеличение их овальности до степени, неисправимой шлифовкой или вынуждающей шлифовать, перепрыгивая через ремонтный размер, сокращая тем самым ресурс вала.

Толщина вкладышей коленчатого вала двигателей ВАЗ.

Затягивать болты лучше при проворачивании вала рукой. Легкого вращения вала удается добиться только постепенной затяжкой и вращением для осадки вкладышей в постелях и замках. Затянуть болты, вращать вал, пока он не станет вращаться легко, вновь затянуть и снова вращать и т. д. Так поступают с каждым подшипником. После сборки всех коренных подшипников вал должен проворачиваться от усилия рук, воздействующих на противовесы или на звездочку.

После завершения работы и проверки легкости вращения вала нужно снять крышку заднего подшипника (на двигателях ВАЗ-1111, 11113, 2110, 2111 — среднего) и установить в гнезда опоры два упорных полукольца выемками к упорным поверхностям коленчатого вала. С передней стороны опоры следует установить сталеалюминиевое полукольцо, а с задней стороны — металлокерамическое. На последнем этапе нужно проверить осевой зазор коленчатого вала.

По материалам книги «Ремонт двигателя своими руками».
Волгин В.В.

🔍 Видео