Camgora.ru

Автомобильный журнал
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Коленвал определение износа, снятие, замена Видео

Коленвал определение износа, снятие, замена + Видео

Главным узлом кривошипно-шатунного механизма ДВС является коленчатый вал, преобразующий возвратно-поступательные движения поршней во вращение и передающий его на коробку передач, полуось, карданную передачу. Изготавливается из сверхпрочного металла, но из-за масляного голодания, механических повреждений и других неисправностей со временем требуется замена коленвала.

Причины для замены коленчатого вала

Коленчатый вал — наиболее нагруженная деталь в поршневом силовом агрегате. Основная причина его раннего повреждения, это отсутствие своевременного обслуживания. В частности, если владелец машины не следит за количеством и свежестью моторного масла, допускает продолжительную работу агрегата на повышенных оборотах — коленвал выходит из строя гораздо быстрее.

Подробнее про главные причины повреждения детали:

  • низкое давление в системе смазки, вызванное недостаточным уровнем масла или другими факторами, заправка некачественным автолом и гидроудар — из-за этого на коленвале появляются трещины;
  • поломка механизма сцепления, неправильная эксплуатация автомобиля — вызывает износ торцевой части упорных колец коленчатого вала;
  • разжижение лубриканта, вызванное сильным перегревом мотора или попаданием в него горючей жидкости — обычно приводит к появлению задиров на шейках, выработке мест под сальники и другим повреждениям;
  • засорение маслофильтра и работа силового агрегата на грязном масле;
  • неправильная затяжка болтов во время проведения ремонта, последствия аварии — разрушаются часто шпоночные пазы, резьбовые фиксационные отверстия, посадочные зоны под втулки, штифты.

Износ данного узла отрицательно сказывается на работе мотора. Последний не в состоянии развивать прежнюю мощность. Давление масла резко падает даже на малых оборотах. Полная разборка ДВС неизбежна, так как поломка может привести к тяжёлому разрушению блока цилиндров. В таких случаях, чтобы уберечь двигатель, производится ремонт или замена коленвала двигателя.

Видео: как выбрать коленвал

В ролике рассказано, как выбирать новое изделие. Один из критериев грамотного выбора основан на визуальном осмотре. На поверхности изделия не должно быть зазубрин, забоин, царапин и других дефектов. Если подбираются коленвалы для мотоцикла, то обе части — левая и правая — обязаны иметь одинаковую толщину цапф. Допуск до 0,01 мм — настолько всё строго. Также даются другие полезные рекомендации по выбору.

Инструкция: снятие и установка коленвала

Подробный алгоритм по демонтажу детали с автомобиля:

  • установить машину на эстакаду;
  • демонтировать картерный поддон;
  • вытащить обойму с задним сальником;
  • снять крышку привода распредвала с уплотнительной прокладкой;
  • скинуть звёздочку вала;
  • пометить взаимное расположение шатунов относительно своих крышек, а также экспозицию коренных подшипников к БЦ;
  • отвернуть крышки шатунов, снять их вместе со своими вкладышами;
  • ослабить и снять крышку заднего коренного подшипника, установленного в блок-картере;
  • вынуть упорные кольца, нажав на их поперечины отвёрткой;
  • поочерёдно вытащить остальные крышки и вкладыши — коленвал зафиксировать, чтобы не упал;
  • снять коленчатый вал.

Снятие коленчатого вала

Внимание! Различить шатунные и коренные вкладыши коленвала просто. Все коренные подшипники скольжения имеют проточку. Исключение составляет третий вкладыш. Шатунные вкладыши все одинаковые и взаимозаменяемые, в диаметре они меньше коренных.

коренной вкладыш с проточкой

Устанавливается коленвал на место после промывания в керосине и продувки его полостей сжатым воздухом. Заменить нужно будет обязательно все подшипники скольжения на новый размер (зависит от проверки на износ, проведённой специалистом). Ремонтный размер выбивается производителем на наружной стороне вкладыша.

Обязательно в процессе установки нужно смазывать шейки вала автолом. Крышки коренных вкладышей затягиваются моментом 68,4-84,3 Н-м — вал должен свободно вращаться. Крышки шатунов затягиваются моментом 43,4-53,5 Н-м. Сборка проводится в обратной последовательности.

Сопутствующие действия, которые проводятся при замене коленчатого вала:

  • шлифовка шеек узла в ремонтный размер, установка новых вкладышей;
  • ремонт или замена маслонасоса;
  • прочистка, промывка и продувка масляных каналов блока цилиндров и коленвала;
  • ревизия, ремонт системы охлаждения.

Также проверяется система питания, в случае необходимости — ремонтируется.

Износ посадочных мест под полукольца

Если сильно изнашиваются поперечины под упорные или стабилизирующие полукольца, то, скорее всего, неисправен механизм сцепления автомобиля — он ремонтируется в первую очередь. Такое же случается у неопытных водителей, регулярно эксплуатирующих машину с не отпущенной муфтой. Обычно, ремонт в таком случае подразумевает обработку под ремонтный размер с дальнейшей установкой более толстых полуколец. Упорные кольца надо ставить канавками в сторону коленчатого вала. Сам коленвал обычно в этих случаях заменяется новым.

Царапины на поверхности шеек

Причина возникновения царапин — большой пробег автомобиля или попадание посторонних частичек в моторное масло. Проверка износа, эллипсности и конусности каждой шейки проводится с помощью микрометра. Полученные данные сравниваются с данными производителями. Если имеются незначительные отклонения, то ремонт коленвала сводится к шлифовке шеек в следующий ремонтный размер. Масло обязательно заменяется новым составом с надлежащим качеством. Однако желательно на старых автомобилях деталь заменять.

Прогиб

Особенно часто происходит на внедорожниках, грузовых машинах и тяжёлой спецтехнике. Изгиб проверяют стрелочным индикатором непосредственно на валу, уложенном на металлической плите. Показатель не должен превышать 0,05 мм для легковых и 0,1 мм — для грузовых автомобилей. Далее, если значения разнятся, проводится правка детали или замена.

Трещины

Обычно вызывается скачками давления масла, разрушением поршневой группы из-за попадания в цилиндры посторонних предметов. В таких случаях помогает только замена, ремонт детали невозможен.

Также замена коленвала необходима в случаях разрушения резьбы, поломки шпоночных пазов и посадочных мест под штифты и втулки, выработки зоны под сальники.

Подробнее описывает замену коленвала видео

Как заменить сальник коленвала?

На большей части ДВС, если из-под коленвала сочится масло, это указывает на изношенность сальников. Их назначение — максимально уплотнять отверстие, в котором устанавливается коленчатый вал. Они же не дают смазке вытекать из внутренней полости. Различают передний и задний сальники. Один располагается со стороны шкива, другой — маховика. Легче осуществляется замена переднего сальника коленвала.

На некоторых автомобилях места расположения манжет может отличаться. Например, на заднеприводных классических Жигулях сальник ставится в коленвальном щитке за опорным подшипником. А вот на Ваз 2109, 2110, Ладе Гранта, Приоре и Калине, сальник чаще всего находится в блоке цилиндров.

Быстрое истирание манжеты удивления не вызывает. Ресурс её ограничен, так как она постоянно соприкасается с движущимся коленвалом. Кроме того, сальник подвергается воздействию высоких температур. Поэтому даже самые качественные изделия служат не более 200 тыс. км пробега машины. Дополнительно сокращает его срок службы перегрев двигателя, а также использование грязного или низкосортного моторного масла.

Замена сальников коленвала производится одновременно. Другими словами, если повредился только передний или задний элемент, всё равно оба лучше заменить.

Ниже приведена подробная инструкция по замене сальников автомобильного коленвала:

  • первым делом снимаются шкивы;
  • затем демонтируется защитный кожух ремня ГРМ;
  • снимается зубчатый шкив коленвала;
  • удаляется передний сальник, вместо него ставится новый.

Задний сальник удастся вытащить только после демонтажа коробки передач и механизма сцепления. После снятия старого уплотнителя, посадочное место в обязательном порядке очищается. Только затем устанавливается новый сальник.

На многих автомобилях демонтируется также маховик. Вначале отмечается его положение относительно коленвала. Затем откручиваются крепёжные болты — чтобы маховик не проворачивался, его удерживают монтажкой.

Пример замены сальников коленвала на автомобиле Опель Астра:

  • снять коробку передач и сцепление;
  • отметить расположение маховика, затем демонтировать его;
  • вытащить приёмную трубу глушителя;
  • слить масло двигателя;
  • скинуть колодку датчика уровня масла;
  • отвернуть фиксаторы картера двигателя, крепящие его к механизму сцепления;
  • открутить также болты картера, соединяющие его с блоком цилиндров;
  • снять масляный поддон;
  • вывернуть регулятор положения коленвала ДПКВ;
  • отвернуть болты крышек заднего коренного подшипника;
  • снять крышку, извлечь задний сальник, поддев его отвёрткой с плоским жалом.

Снятие и установку переднего уплотнительного сальника коленвала проводят обычным способом.

На многих автомобилях, в том числе Вазах, на задней стороне коленвала сальник располагается в специальном дюралевом держателе. Прежде чем его снимать, надо очистить поверхность от грязи и старого масла. Обойма сальника крепится обычно шестью основными болтами. Помимо этого, его фиксируют два болта поддона. Держатель вытаскивается вместе с манжетой. Между ним и блоком предусмотрена прокладка, которую тоже надо заменять.

Выпрессовать старую манжету из держателя легко. Надо поставить обойму на деревянные мягкие упоры, затем с помощью выколотки и молотка элемент выбивается с обратной стороны по кругу, так как сидит он почти всегда очень плотно. Посадочное место обязательно зачищается — можно тряпкой, смоченной в керосине.

Кромка нового сальника обмазывается небольшим количеством моторного свежего масла. Это делается для простоты установки. Запрессовка обычно проводится специальной оправкой, но можно это сделать и от руки. Новая манжета подбивается молотком через деревянную наставку или старый сальник до намеченных значений. Зазор между ней и обоймой должен составлять 0,5 мм.

Дальше остаётся поставить на место держатель с новым уплотнителем. Посадочное место сальника на коленвале также тщательно прочищается тряпкой. Сначала устанавливается новая прокладка из ремкомплекта, затем уже обойма. Замена переднего резинового сальника проводится намного проще.

Замена коленчатого вала ориентировочные цены

Стоимость замены шкива и шлифовки коленвала:

  • на отечественных машинах — от 300 рублей;
  • на иномарках, включая внедорожники — от 900 рублей;
  • снятие и шлифовка — от 1800 рублей.

Цена замены сальников коленвала:

  • на отечественных авто — от 3500 рублей;
  • на иномарках с МКПП, кроме внедорожников — от 7000 рублей;
  • на автомобилях с АКПП — от 8000 рублей;
  • на внедорожниках зарубежного производства — 8500-9000 рублей.

А вот процедура по снятию и установке вала многими сервисами оценивается, как капитальный ремонт двигателя. Поэтому на замену коленвала цена и соответствующая:

  • 4-цилиндровые двигатели — 20 тыс. рублей;
  • 6-цилиндровые агрегаты — 28 тыс. рублей;
  • 8-цилиндровые моторы — 40 тыс. рублей.

Замену коленвала или его сальника обычно проводят в специализированных автомастерских. Работа сложная, так как приходится снимать много узлов, в том числе и сам двигатель.

Почему проворачивает шатунные вкладыши или вкладыши коленвала

Вкладыши шатунов или коленвала являются подшипниками скольжения, на которые дополнительно подается моторное масло из системы смазки двигателя. Данное решение позволяет нагруженным деталям свободно и легко перемещаться, при этом достигается такое сопряжение нагруженных элементов, в котором отсутствуют зазоры и люфты. Под такими подшипниками скольжения следует понимать высокопрочный стальной лист особой формы, на который нанесено специальное антифрикционное покрытие.

Проворачивание шатунных вкладышей или вкладышей коленвала является серьезной неисправностью, которую необходимо устранять незамедлительно. Чаще всего водитель узнает о возникшей проблеме благодаря появлению отчетливого характерного шатунного стука или стука коленчатого вала двигателя. Дальнейшая эксплуатация ДВС, в котором провернут вкладыш, крайне не рекомендуется, так как поломки данного рода причиняют значительный ущерб не только сопряженным деталям, но и другим узлам силового агрегата. Далее мы поговорим о том, что делать, если провернуло шатунный вкладыш, какой может быть причина и последствия в результате такой поломки.

Почему проворачивает вкладыши?

Вкладыши в двигателе установлены в специальные установочные места (постель вкладыша). Установка предполагает особую фиксацию, так как вкладыши имеют в своем теле отверстия, что позволяет подавать на них моторное масло. Указанные отверстия должны четко совпадать с отверстиями, которые высверлены в самих деталях для прохода смазки. Также фиксация вкладыша необходима с учетом того, что во время работы двигателя возникает трение по поверхностям сопряженных элементов.

С учетом вышеприведенной информации становится понятно, что если провернуло шатунный вкладыш, причина может заключаться в следующем:

  • недостаточная фиксация вкладыша;
  • сильное трение по поверхности вкладыша;

Как известно, трение возникает в результате скольжения двух тел по отношению друг к другу при наличии определенной нагрузки. Общая величина силы трения будет зависеть от величины нагрузки на трущуюся пару, а также от коэффициента трения. Для того чтобы снизить силу трения при изготовлении деталей применяются специальные антифрикционные материалы, которые имеют низкий коэффициент трения.

Что касается вкладыша, антифрикционный материал наносится на его поверхность. Коленвал по отношению к вкладышам совершает вращательное движение, в месте сопряжения вкладыша и коленчатого вала возникает сила трения, которая стремится провернуть вкладыши по отношению к их установочным местам. Для защиты от проворачивания и смещения вкладыш удерживает специальный усик. Также при установке сами вкладыши вставляются с определенным натягом, величина которого рассчитана конструкторами того или иного ДВС.

Становится понятно, что избыточное трение или недостаточно надежная фиксация (слабый натяг), являются основными причинами, по которым не удается удержать вкладыш на его посадочном месте. Отметим, что во время изготовления двигателя на заводе недостаточный натяг вкладышей при сборке ДВС встречается крайне редко. Чаще проблемы с коренными или шатунными вкладышами появляются после того, как двигатель ремонтировался. Другими словами, неправильный подбор ремонтных вкладышей и другие дефекты, которые не позволяют добиться необходимого натяга, приводят к проворачиванию. Так как на КШМ воздействуют неравномерные нагрузки, вкладыши с ослабленной посадкой начинают вибрировать, масляная пленка на их поверхности разрушается, вкладыш может «прихватить». В такой ситуации проворачивание неизбежно, так как фиксирующий усик попросту не способен противостоять моменту проворачивания на самом вкладыше.

Как уже было сказано, еще одной причиной проворачивания вкладышей двигателя является превышенный момент трения, то есть нарушаются расчетные условия работы самих подшипников скольжения. Нормальная работа вкладышей предполагает так называемое жидкостное трение, то есть поверхность вкладыша и шейку коленчатого вала разделяет масляная пленка. Это позволяет избежать прямого контакта нагруженных деталей, обеспечивает необходимую смазку и охлаждение, минимизирует трение.

Вполне очевидно, что если масляная пленка будет иметь недостаточную толщину или прорвется, коэффициент трения начнет увеличиваться. Работа сопряженных деталей, которые испытывают постоянную нагрузку, в подобных условиях будет означать, что проворачивающий момент увеличился. Если проще, чем больше сила трения, тем сильнее возрастают риски проворачивания вкладышей коленвала при таких увеличенных нагрузках.

Рост нагрузок в паре вкладыш-коленвал приводит к уменьшению толщины масляной пленки или к полному разрыву (сухое трение). Параллельно увеличению силы трения происходит усиленное выделение тепла, в области трения возникают локальные перегревы. При повышении нагрева нарушается температурная стабильность масла, толщина масляной пленки еще больше снижается, вкладыш может прихватывать к поверхности шейки коленчатого вала.

Также следует добавить, что толщина масляной пленки между сопряженными деталями напрямую зависит от того, с какой скоростью указанные детали перемещаются относительно друг друга (гидродинамическое трение). Чем быстрее детали двигаются, тем интенсивнее масло попадает в зазор, который присутствует между трущимися элементами. Получается, создается более толстый масляный клин-пленка по сравнению с такой же пленкой на меньшей скорости движения сопряженных деталей. При этом необходимо учитывать тот факт, что увеличение скорости движения деталей увеличивает и силу трения, а также растет нагрев от такого трения. Это значит, что температура моторного масла начинает повышаться, смазка разжижается, толщина пленки становится меньше.

Еще на силу трения оказывает влияние то, с какой точностью изготовлены поверхности сопряженных деталей, от степени шероховатости указанных поверхностей и т.д. Если, например, поверхность вкладыша или шейки окажется неровной, тогда возникнут зоны, в которых возникнет практически сухое трение или детали будут контактировать в условиях недостаточной толщины масляной пленки. Параллельно такие зоны сухого трения могут возникать и в тех случаях, когда в моторном масле присутствуют механические частицы, то есть масло загрязнено.

По указанным причинам после сборки нового ДВС или капитального ремонта двигателя силовой агрегат должен пройти процесс обкатки, который предполагает умеренные нагрузки и частую смену моторного масла. Дело в том, что нагруженные пары должны приработаться друг к другу, так как притирка постепенно нивелирует возможные имеющиеся микродефекты, которые оказывают влияние на эффективность образования и последующую стабильность образованной масляной пленки.

Добавим, что определенное влияние оказывает и вязкость масла в двигателе. Более вязкие масла вызывают увеличенный момент трения в нагруженных парах. Параллельно с этим толщина пленки вязкого масла также больше в месте сопряжения деталей. Однако это не значит, что нагруженные детали будут защищены от повышенного или сухого трения. Дело в том, что вязкая смазка может просто не доходить до места трения в необходимом количестве, что приводит, в свою очередь, к уменьшению толщины пленки или даже ее разрыву.

По указанной причине не так просто дать ответ, какое масло лучше применительно к вкладышам и их проворачиванию с учетом только одного показателя вязкости. Не следует забывать о том, что важнейшей характеристикой является также смазывающая способность масла, то есть свойство смазки сцепляться с металлическими поверхностями. Следует учитывать и стабильность пленки того или иного масла в условиях различных нагрузок и температур.

Последствия проворота вкладышей

Начнем с того, что проворачивание шатунных вкладышей двигателя при своевременном определении поломки является менее серьезной проблемой по сравнению с проворачиванием коренных вкладышей коленвала. Если же проблему выявили поздно, тогда последствия для ДВС могут быть разными. Бывает так, что после проворачивания шатунного вкладыша двигателю может понадобиться дорогостоящий капитальный ремонт.

Распространена и такая ситуация, когда провернутый шатунный вкладыш попросту меняют на новый и двигатель работает дальше. Отметим, что делать так не рекомендуется по причине того, что ресурс отремонтированной таким образом сопряженной пары шатун-шейка коленвала может быть сильно сокращен (на 60-70%). Более приемлемым вариантом принято считать подход, когда меняется шатун, в котором провернуло вкладыш. Также шатун часто подлежит замене и по причине того, что в результате проворачивания вкладыша ломается замок шатуна. Оптимальным же способом ремонта принято считать расточку коленвала и замену вкладышей/шатунов.

Шлифовка коленвала после проворачивания вкладыша обычно является необходимой операцией, так как на шейке появляются задиры. После разборки двигателя коленчатый вал необходимо промерять, после чего осуществляется его расточка с учетом последующей установки новых вкладышей ремонтного размера. Только так удается добиться необходимого состояния поверхностей и правильного натяга вкладыша после установки.

Читать еще:  Жидкость для раскоксовки поршневых колец лавр

Что в итоге

С учетом приведенной выше информации можно сделать вывод о том, что появление стука в двигателе является поводом для немедленного прекращения эксплуатации ТС. Также следует учитывать, что на состояние вкладышей сильно влияет и температурный режим работы силового агрегата. Другими словами, перегрев двигателя может привести к проворачиванию шатунных или коренных вкладышей, заклиниванию мотора и т.д. В таком случае двигатель может полностью прийти в негодность, так как разбивается постель коленвала, выходит из строя сам коленчатый вал, блок цилиндров и т.д.

Что касается моторного масла, необходимо использовать только те ГСМ, которые соответствуют всем требованиям и необходимым допускам завода-изготовителя силового агрегата. Также масло и масляный фильтр необходимо своевременно менять, не допускать попадания грязи и механических частиц в смазку. Повышенного внимания заслуживает и сама система смазки, так как снижение производительности или неисправности могут привести к масляному голоданию, в результате чего существенно повышается риск проворачивания вкладышей.

Напоследок добавим, что бензиновый двигатель нуждается в прогреве после холодного запуска, затем ездить необходимо без нагрузок до момента выхода силовой установки на рабочие температуры. В случае с дизелем мотор прогревается в движении, до полного прогрева не рекомендуется резко нагружать агрегат. Также следует помнить, что как новый двигатель, так и мотор после ремонта нуждается в обкатке, так как нагруженные пары и сопряженные элементы нуждаются в притирке.

Шатунные и коренные вкладыши — как определить износ

Коленчатый вал силового агрегата в процессе работы попадает под влияние температурного и механического воздействия. Конструкция кривошипно-шатунного механизма поддерживается вкладышами. Последние выполняют роль подшипников скольжения. Изготовлены элементы из металла и выглядят в форме ровного геометрического полукольца. Так как на эту деталь приходится повышенная нагрузка, производитель защищает ее при помощи дополнительного слоя на поверхности — антифрикционного покрытия.

При износе элементов во время работы двигателя может появляться стук

Основные детали вращения в двигателе внутреннего сгорания закрепляются и работают при помощи этих элементов. Все они могут отличаться по конструкции и назначению. Коренные вкладыши находятся внутри моторного отсека. Главная задача этих элементов — фиксация коленвала и облегчение его работы. Изготовлены детали в форме полуколец, которые охватывают шейки коленчатого вала. Данный вид вкладышей можно назвать опорой коленвала внутри блока мотора. При износе элементов во время работы двигателя может появляться стук.

Шатунные элементы установлены в нижней головке шатунов для обеспечения их вращения. Для этих деталей вкладыши играют роль опоры. В этом же месте располагаются упорные кольца коленвала, которые не опускают осевого перемещения. Вкладыш такого типа изготовлен из многослойной структуры. В основе лежит пластина из стали с антифрикционным покрытием.

Оба вида вкладышей во время работы должны обильно смазываться, поэтому плотный контакт между трущимися поверхностями в рабочем состоянии должен отсутствовать. В элементах предусмотрены отверстия для масла и замки. Все вкладыши, использующиеся в автомобилестроении, можно поделить на 2 группы — биметаллические и триметаллические. В основе первых присутствует пластина из металла, толщина которой составляет 0.9 — 4 мм. На поверхности пластины есть антифрикционное покрытие. Защитный слой изготовлен из сплавов меди, свинца, олова и алюминия. При помощи такой защиты вкладыши могут функционировать даже с поверхностью, которая имеет геометрические дефекты. Триметаллические элементы имеют в конструкции третий слой толщиной 0.012 — 0.025 мм. Он включает в себя сплавы свинца, олова и меди.

По одному звуку можно отличить изношенные шатунные и коренные вкладыши

Износ вкладышей. Со временем подшипники скольжения начинают изнашиваться и требуют замены. Об этом может говорить потеря мощности мотора и стуки во время его работы. По одному звуку можно отличить изношенные шатунные и коренные вкладыши. Первые издают более резкий стук. Они могут хорошо прослушиваться на холостых оборотах во время резкого нажатия на педаль газа. Чтобы провести диагностику, можно отключать по очереди свечу у каждого цилиндра. Еще один признак износа после стука — резкое снижение давления масла. Нужно проявлять особую внимательность, так как это может быть единственной причиной. Дефекты на поверхности элементов могут говорить о том, что в систему попадает грязь. А мусор здесь является первой причиной преждевременного выхода из строя элементов.

Если заклинит шейка коленчатого вала, автомобиль не сможет передвигаться. Как правило, возникает такая проблема из-за износа коренных элементов. Между ними и шейками образуется расстояние, что приводит к появлению стуков и другим шумам. Давление масла при таком явлении резко снижается.

Итог. Шатунные и коренные вкладыши в автомобиле периодически выходят из строя. Об этом может говорить появление стука на холостых оборотах и падение давления масла.

Коленчатый вал: как будем ремонтировать? ч. 1

К сожалению, подобная практика «разделения труда» часто приводит к плачевному результату. Моторист, не проверив все должным образом, отдает на шлифовку коленвал, который не требует ремонта или, напротив, поврежден так, что уже не может быть качественно отремонтирован. Шлифовщик тоже «не отстает» от моториста и делает, как просят, главное, побыстрее. Далее коленвал «попадает» в двигатель практически без проверки, да и зачем проверять — моторист считает это обязанностью шлифовщика. А то, что после ремонта вал может иметь дефекты (биение, эллипсность и конусность шеек, дисбаланс), вроде и не волнует никого. Хотя нет, волнует — владелец автомобиля тысяч через . надцать пробега вспомнит моториста недобрым словом. А с того «как с гуся вода» — мол, все было сделано правильно, просто запчасти плохие подсунули.

Такая вот невеселая, но вполне типичная история. Конечно, и мотористы, и шлифовщики бывают разные. Чтобы избежать ошибок, и сделают все как надо, и проверят вал тщательно — известный принцип «доверяй, но проверяй» в таком случае работает как нельзя лучше.

А что и как надо проверять? Ответить на этот вопрос можно только обладая знанием технологии ремонта вала. Которая, в свою очередь, начинается именно с контроля.

С чего начать?

Проверка коленчатого вала перед его ремонтом несколько отличается от той, которую проводят при дефектовке или сборке двигателя. Конечно, и в том, и в другом случае проверяется геометрия вала, но в нашем случае от результатов проверки зависит выбор технологии ремонта.

Для проверки вал устанавливается на призмы крайними коренными шейками, а у средних с помощью стойки с индикатором измеряется биение. Проверяется также биение хвостовика и поверхностей сальников. Далее проводят тщательное измерение диаметров коренных и шатунных шеек. При этом обращают внимание на износ средней и крайних коренных шеек (он может быть повышен), а также на эллипсность шатунных шеек. Последнее измерение выполняют в нескольких плоскостях — при наличии эллипсности минимальный размер шейки обычно получается в направлении, сдвинутом на 20-40 о против вращения от плоскости, проходящей через радиус кривошипа. После этих измерений картина несколько проясняется.

Дальнейшие действия лучше проиллюстрировать на примере. Стало общепринятым, что шлифовать вал можно только в случае, если биение средних шеек относительно крайних не превышает 0,1 мм. Точнее, шлифовать-то можно и при большем биении, но тогда неизбежно возникновение дисбаланса, который после ремонта будет необходимо устранить. К сожалению, пока в отечественной ремонтной практике хорошо освоена лишь балансировка валов 4-цилиндровых рядных и оппозитных двигателей, а также рядных 6-цилиндровых и V-образных 12-цилиндровых. Остальные типы валов — 2-, 3- и 5-цилиндровых рядных двигателей, а также большинство 6- и 8-цилиндровых V-образных отбалансировать весьма и весьма проблематично. Поэтому при биении коренных шеек свыше 0,1 мм перед шлифовкой целесообразно вал править.

Если вал уже подвергался шлифовке, не исключено, что хвостовик и поверхности сальников несоосны коренным шейкам. Известны случаи, когда недобросовестные шлифовщики умудрялись так изуродовать вал, что биение на этих поверхностях становилось раз в десять (!) больше допустимого — более 0,1-0,15 мм. Если добавить сюда износ коренных шеек, а также их возможное взаимное биение, то при исправлении подобной «халтуры» вал, скорее всего, «не выйдет» в следующий ремонтный размер шеек. Тогда, прежде чем шлифовать, следует уточнить наличие вкладышей необходимого ремонтного размера. Кстати, такое уточнение необходимо для многих двигателей иномарок — ситуация, когда после шлифовки коленвала искомые вкладыши будут найдены лишь на бумаге каталога, не редкость.

Однако самая большая неприятность — это когда ремонтировать уже «нечего» — износ шеек превысил максимальное ремонтное уменьшение. Такой вал обычно выбраковывают, в крайнем случае восстанавливают шейки наваркой или наплавкой.

Валы с перегретыми после разрушения подшипников шейками желательно проверить на отсутствие трещин. Такая проверка обычно выполняется с помощью специальной установки — магнитного дефектоскопа. Глубокие трещины, уходящие в тело вала, — основание для выбраковки. Иногда такие трещины видны и невооруженным глазом.

Перед установкой вала в станке необходима еще одна проверка. Вал ставят в центрах и измеряют биение хвостовика и поверхности заднего сальника. Если биение превышает 0,01-0,02 мм, необходимо править центровые фаски вала, иначе шлифовать коренные шейки будет невозможно.

Существует несколько способов правки фасок — шабрением, притиркой и протачиванием.

Первый способ прост, но неудачен, т.к. из-за неправильной геометрии фаски качество шлифовки вала будет снижено (может появиться эллипсность коренных шеек). Второй способ точен, но слишком трудоемок — в токарном станке фаска притирается с помощью абразивной пасты к коническому притиру. Наилучшие результаты дает протачивание вала в токарном станке с использованием люнета.

Отметим, что если на большинстве европейских и японских валов «кривые» центровые фаски — редкость, то у американских встречаются довольно часто, причем некоторые валы даже не имеют фасок. Из отечественных двигателей отличаются «волговские» валы — при ремонте правка их центровых фасок оказывается обязательной.

И, наконец, последняя подготовительная операция — удаление заглушек и промывка внутренних каналов. Последняя операция обязательна — во внутренних каналах около заглушек скапливается значительное количество грязи. Стоит только пренебречь промывкой, как грязь обязательно испортит самую качественную шлифовку вала, и весь ремонт двигателя пойдет насмарку.

Итак, подготовка к работе завершена. Тем не менее, приступать к шлифовке еще рано, надо проверить шлифовальный станок.

Какой станок лучше?

Для шлифования коленчатых валов применяются специализированные шлифовальные станки с приспособлениями, позволяющими сместить ось коренных шеек относительно оси вращения вала в станке. Это необходимо для шлифования шатунных шеек.

Как показывает практика, результат ремонта вала во многом зависит не от модели шлифовального станка, а от его состояния. Поскольку дефекты станка, ошибки, небрежности и неточности при его наладке делают невозможным качественный ремонт вала. За примерами далеко ходить не надо.

Один из самых распространенных дефектов шлифовки — дробление, при котором поверхность шейки приобретает характерный «многогранный» вид. Причина этого дефекта обычно заключается в плохой подготовке шлифовального круга, когда его биение становится больше 3-4 мкм. К таким же последствиям может привести недостаточное натяжение ремней привода планшайбы передней бабки станка.

Еще один весьма распространенный дефект — несоосность центров передней и задней бабки. Это нетрудно проверить с помощью шлифованного стержня (скалки), установленного в центрах, и стойки с индикатором. Несоосность центров приводит к неправильной обкатке центровых фасок и эллипсности шеек вала, а если она обнаружена, то причина может быть, к примеру, в износе направляющих стола станка. Тогда ремонтировать надо не вал, а станок.

Очень важное значение имеет соосность патронов станка. Допустимое значение несоосности не должно превышать 0,04-0,05 мм на длине вала. Этот параметр обеспечивает параллельность осей шатунных и коренных шеек. Отметим, что он определяется состоянием станка, а измерить непараллельность шеек непосредственно на коленчатом валу невозможно.

При несоосности патронов вал, зажатый в них, вращается по очень сложной траектории, в результате чего шатунные шейки, расположенные попарно, после шлифовки оказываются на разных радиусах и сдвинутыми по окружности. Очевидно, двигатель с таким валом уже никогда не сможет работать ровно.

Непараллельность шеек проявляется при дальнейшей эксплуатации ускоренным износом шатунных вкладышей, особенно у их краев. А поскольку контролю этот параметр не поддается, то соосность патронов станка — вопрос доверия к шлифовщику.

Несоосность патронов нетрудно устранить протачиванием их кулачков в токарном станке при базировании по наружному диаметру патрона. Правда, иногда несоосность возникает из-за дефекта планшайбы передней или задней бабки. Но так или иначе, указанные дефекты должны быть устранены, иначе качество шлифовки вала будет резко снижено.

При наладке станка обязательно проверяется конусность шеек (не более 1-2 мкм). Этот параметр регулируется с помощью специальной конусной линейки станка и особенно важен при шлифовке валов с широкими шейками.

И, наконец, жесткость закрепления вала в станке: люфты в различных соединениях станка легко могут привести к дроблению или эллипсности шеек.

Наш анализ возможных дефектов и их причин показывает, как важно для обеспечения качественной шлифовки содержать станок в исправном состоянии и периодически проверять его. А это совсем не просто. Но анализ оказался бы не полным, если не отметить роль самого шлифовщика. Какой бы замечательный, новый и точный ни был станок, квалификация шлифовщика имеет решающее значение. Особенно, когда речь идет о «ловле» микронных размеров, биений, отклонений формы и расположения поверхностей. Более того, квалифицированный мастер «чувствует металл», видит, как ведет себя вал при шлифовке и при малейшем отклонении от нормы обязательно лишний раз проверит станок.

Итак, коленчатый вал проверен, станок налажен, можно шлифовать. Но о том, как это делается, читайте в наших будущих статьях.

Как поменять подшипник коленвала: порядок диагностики и схема ремонта

Задача коленчатого вала в автомобиле

Основная задача коленвала заключается в том, чтобы преобразовывать возвратно-поступательные движения поршней в определенный крутящий момент. Во время прокручивания он принимает на себя переменные нагрузки от давления газа, а также от общей вращающейся массы. Всё устройство является одной из частей кривошипно-шатунного механизма. Это самая дорогая деталь во всей конструкции двигателя.

В автомобильном варианте коленвал имеет вид цельной, единой конструкции и является неразборным. Именно по этой причине это одна из самых дорогих деталей в двигателе, ведь если в негодность приходит какой-то элемент, приходится менять всю конструкцию целиком. К примеру, на самую обычную иномарку деталь, бывшая в употреблении, стоит примерно 2000 рублей, а вот новая от 15000 рублей.

Конечно, коленвал возможно починить с помощью балансировки или рихтовки, но если поломка серьезная, то все равно замена коленвала неизбежна.


Коренные и шатунные вкладыши (подшипники)

Коренные и шатунные вкладыши ( подшипники )

Коренные подшипники — Зазор 1. Для того. чтобы проверить масляный зазор между коренной шейкой и подшипником, снимите коренные крышки и вкладыши. 2. Очистите коренную шейку и вкладыш подшипника чистой ветошью. 3. Установите одну пластичную измерительную пластинку поперек каждой коренной шейки. ПРИМЕЧАНИЕ: если при измерении зазора между вкладышем крышки и коренной шейкой двигатель установлен на автомобиле, вес коленчатого вала и маховика влияет на деформацию измерительной пластинки и мы получаем неправильный результат. Для получения точных показаний. установите домкрат под противовес шейки коленвала и проверяйте зазор только на этой шейке. 4. Установите вкладыши и крышки и затяните болты.

1 этап: Мкр. = 25 Н-м Заключительный этап: Двигатели В16А2, В16А4, В16А5, В16А6: Мкр. = 76 Н-м

Двигатели D16Y4, D16Y5, D16Y6, D16Y7, D16Y8, D16Y9, D16Z6 Мкр. =51 Н-м

Двигатели D14A3, D14A4, D15Z1, D15Z4, D15Z5, D15Z6, D15Z7, D13B2, D15B2, D15B7 Мкр. = 44 Н-м

ПРИМЕЧАНИЕ: во время проверки не вращайте коленчатый вал. 5. Снимите крышки и вкладыши и измерьте самую широкую часть деформированных измерительных пластинок.

Масляный зазор между коренным вкладышем и шейкой: Двигатели В16А2, В16А4, В16А5, В16А6:

Стандартное значение: Шейки №1, 2, 4, 5: 0,024-0.042 мм Шейка №3: 0,030-0.048 мм Эксплуатационное значение: 0,06 мм

Остальные двигатели: Стандартное значение: Шейки №1. 5: 0,018-6.036 мм Шейки № 2. 3. 4: 0.024-0.042 мм Эксплуатационное значение: 0.05 мм

6. Если размер деформированной пластинки слишком широкий или слишком узкий, (снимите двигатель, если он все еще в двигателе), снимите коленчатый вал и снимите верхний вкладыш подшипника. Установите новый, подбирая вкладыш соответствующего цветового кода (выберите цвет как показано на следующей странице) и проверьте зазор еще раз. ВНИМАНИЕ: Не подпиливайте, не используйте прокладки или не шабрите подшипники или крышки, чтобы отрегулировать зазор. 7. Если деформированная пластинка показывает зазор все еще не оптимальный, используйте больший или меньший вкладыши( цвет выбирая выше или ниже используемого) и измерьте еще раз. ПРИМЕЧАНИЕ: если требуемый зазор не может быть получен с использованием большего или меньшего вкладышей, замените коленчатый вал и повторите измерения снова.

Подбор ВНИМАНИЕ. Если маркировка не поддается расшифровке из-за скопления грязи и пыли, не удаляйте их проволочной щеткой или скребком. Очищайте их только растворителем или порошком

Расположение маркировки отверстий коленчатого вала Двигатели В16А2, В16А4, В15А5, В16А6: Буквы, нанесены на нижней плоскости блока, как шифр размера каждого из 5 отверстий под коренные шейки. Используйте их и числа или полоски, нанесенные на кривошипе (шифр размера коренной шейки) для подбора правильных вкладышей

Расположение шифров коренных шеек (числа или полоски)

Остальные двигатели: Буквы нанесены на нижней плоскости блока как шифр размера каждого из 5 отверстий под коренные шейки. Используйте их и числа или полоски, напечатанные на коленчатом вале (шифр размера коренной шейки) для подбора правильных вкладышей.

Расположение шифров коренных шеек (числа)

Шатунные вкладыши — Зазор 1. Снимите крышку шатуна и вкладыш. 2. Протрите коренные шейку и вкладыш чистой ветошью. 3. Поместите измерительную пластинку вдоль шатунной шейки. 4. Установите вкладыш и крышку и затяните гайки.

Момент затяжки Двигатели А16А2, В16А4, В16А5, В16А6: Мкр.=40Н-м Остальные двигатели: Мкр.=31 Н-м

Читать еще:  Закись азота принцип действия

ПРИМЕЧАНИЕ: во время проверки не вращайте коленчатый вал. 5. Снимите крышку шатуна и вкладыш и измерьте самую широкую часть сдавленной пластинки.

Масляный зазор между шейкой и шатунным вкладышем: Двигатели А16А2, В16А4, В16А5, В16А6: Стандартное значение: 0.032-0.050 мм Эксплуатационное значение: 0.06 мм

Остальные двигатели: Стандартное значение: 0.020-0.038 мм Эксплуатационное значения: 0.05 мм

6. Если размер сдавленной пластинки слишком широк или слишком узок, снимите вкладыши и установите новый комплект вкладышей с соответствующим цветовым шифром (подберите цвет как указано в таблице справа) и измерьте заново зазор. ВНИМАНИЕ. Не подпиливайте, не шабрите подшипники или крышки, а также не применяйте компенсаторы, чтобы отрегулировать зазор. 7. Если измерения показывают, что зазор не соответствует требуемым значениям, используйте следующий вкладыш большего или меньшего размера (цвет указан выше или ниже данного) и измерьте снова зазор. ПРИМЕЧАНИЕ: если не возможно получить соответствующий зазор, используя подходящий больший или меньший вкладыши, замените коленчатый вал и проведите измерения зазора заново.

Подбор ВНИМАНИЕ. Если шифры нельзя увидеть из-за скопления грязи и пыли, не удаляйте их проволочной щеткой или скребком. Очищайте их только растворителем или порошком.

Расположение шифров на шатуне Числа нанесены на боковой части каждого шатуна как шифр размера большего отверстия. Используйте их и буквы нанесенные на коленчатом вале (шифры размеров шатунных шеек) для подбора правильных вкладышей.

Коренной подшипник коленвала – конструкция

Одна из главных частей коленвала, как бы это странно ни звучало, это подшипник. Он представляет собой сборочный узел, и, соответственно, является основной частью опоры. Также он выполняет одну из таких главных функций, как вращение. Подшипники воспринимают на себя всю нагрузку и передают её дальше по подвижному узлу коленвала. Они бывают разных видов, все зависит от специфики употребления подшипника. В данный момент мы разбираем автомобильный вариант, поэтому они бывают двух видов – качения и скольжения.

Как правило, автомобильный вариант имеет вид кольца, по всему периметру которого расположены желоба, или, как их называют в простонародье, дорожки качения. Именно по ним во время работы происходит качение тела. Если же разобрать принцип работы подшипника скольжения, то в нем трение происходит во время скольжения поверхностей. Внешне он выглядит как гладкий корпус с цилиндрическим отверстием.

Коренные подшипники коленчатого вала – признаки поломки

Как и любая другая деталь, подшипник может прийти в негодность. Обычно это связано с естественным износом, но также может произойти от каких-либо внешних факторов, которые воздействовали на автомобиль. Узнать, почему именно коренные подшипники коленчатого вала вышли из строя, не представит особого труда. Во-первых, это можно определить по звуку: вы сможете услышать подозрительный шорох во время работы двигателя. Также обратите внимание, с каким звуком будут переключаться передачи. Во время переключения вы можете услышать не совсем здоровое «подрыкивание».

Во-вторых, передачи могут переключаться с определенным затруднением, рывками. Конечно, данные симптомы не дают стопроцентной уверенности, что проблема заключается именно в подшипнике. Здесь уже необходимо знать специфику автомобиля, а также его подробную историю. Если с вашим двигателем недавно проводились ремонтные работы, или подшипники не так давно были заменены, то стоит обратить внимание на другие детали автомобиля.

Инструкция по снятию подшипника с коленчатого вала


Подшипник коленвала

В каждом автосервисе, для того, чтобы извлечь любой из нескольких десятков подшипников, которые имеются в машине, обязательно есть выпрессовка, съёмник или любое другое специальное приспособление. Но для нашего случая, когда все делается в обычном гараже своими руками, автолюбителю приходится изготавливать приспособления своими руками или использовать подручные средства. Снять шарикоподшипник из гнезда коленвала в гаражных условиях можно 2 способами.

Способ №1

Если подшипник посажен в тыльную стенку не до упора, то его из внутренней обоймы, можно снять с помощью инерционного крючка сделанного собственноручно. Для того чтобы его изготовить понадобится:

  • отрезок арматуры или прута (D = 6-8 мм., L = 300-400 мм.);
  • цилиндр из металла со сквозным отверстием, d больше, чем выбранный прут (может подойти ступица, массивная звёздочка или любой другой похожий предмет).

Изготовление приспособления:

  1. Один из концов арматуры загибается под углом 900 , при этом длина изгиба должна быть около 10 мм.
  2. С одной стороны стержня надевается цилиндр из металла.
  3. С другой стороны – приваривается отрезок, и на нем изготавливается Т-образный наконечник.

Для того чтобы снять подшипник таким самодельный устройством, стержень вставляется во внутреннюю обойму подшипника и крепится изгибом. Когда груз перемещается с ускорением, то наносятся удары по Т-образному наконечнику. Для того чтобы равномерно снять, с каждым ударом стержень должен проворачиваться вокруг оси.

На видео: Как выпресовать подшипник с глухого картера за 3 минуты?

Способ № 2

Этим способом можно снять подшипник коленвала, это можно сделать с помощью металлического цилиндра или болта (с примерным диаметром 14,5 мм.), чтоб он входил в отверстие внутренней обоймы с минимальным зазором. Слишком свободное вхождение или очень тугое не подойдёт. Снятие подшипника коленвала:

Что такое коленвал и почему без него не обойтись?

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) сам по себе не может стронуть с места автомобиль, потому что поршни способны только на поступательное движение, которое должно быть преобразовано через коленвал в крутящий момент, обязательный для трансмиссии. Иными словами, последний служит передачей между ДВС и ведущими колесами, если не принимать во внимание ряд других узлов и механизмов.

Из чего состоит коленвал

Как известно, гениальность – в простоте, и коленвал является ярким тому примером, так как устройство данного автомобильного узла не отличается сложностью, а эффективность его чрезвычайно высока. Именно этот элемент кривошипно-шатунного механизма, выполненный из стали или чугуна, несет на себе основную нагрузку вращения колес, передавая им энергию двигателя. Составлен вал из ряда колен (число их соответствует числу цилиндров ДВС), каждое из которых состоит из двух щек и соединяющей их шатунной шейки. Между собой колена связаны коренными шейками, снабженными одноименными подшипниками.

Преобразование поступательного движения в крутящее происходит за счет того, что оси шеек, соединенных через подшипники с шатунами, не совпадают с осью вращения всего вала. К слову, во избежание возникновения центробежных сил во время работы узла щеки с противоположной стороны от шатунных шеек утяжелены противовесами. Таково устройство коленчатого вала в целом, если не рассматривать маховик, устанавливаемый на одном конце узла, и соединение через ведомый диск с коробкой передач на другом конце.

Как работает коленчатый вал двигателя

Итак, в камерах двигателя внутреннего сгорания, после воспламенения нагнетенного туда горючего, образуются газы, которые, расширяясь, толкают поршни. Те, в свою очередь, оказывают воздействие на присоединенные к ним шатуны через кинематическую пару (бронзовая втулка и палец, тончайший зазор между ними заполнен маслом, подающимся сквозь отверстие во втулке). Шатун нижней головкой через подшипник соединен с шейкой колена, расположенного на валу, и каждое движение поршня, таким образом, проворачивает весь коленчатый вал двигателя.

Чтобы крутящий момент был передан на трансмиссию без ослабления, каждую коренную шейку охватывает специальный подшипник коленвала, состоящий из двух половинок, установленных внутри крышек картера. В последнем предусмотрены ячейки для вращающихся колен, с отверстиями для шатунов в верхней части и поддоном для масла в нижней. Между ячейками, по числу опорных шеек, располагаются подшипники, у каждого вместо элементов качения с внутренней стороны имеется канавка для масла.

Чтобы масло не вытекало из картера, на оба конца вала устанавливаются сальники, которые также имеются с каждой стороны от опорных подшипников.

Шестерня коленвала и ее значение

Когда картер полностью собран, снаружи устанавливается сальник, а затем – шестерня коленвала. Необходима она для того, чтобы через зубчатый ремень или непосредственно через шестерню распределительного вала происходила его синхронизация с работой коленчатого вала. В свою очередь распредвал посредством установленных на нем кулачков с определенной периодичностью открывает и закрывает клапаны газораспределительного механизма (ГРМ). Это необходимо для своевременной подачи в цилиндры ДВС топлива и отвода газов после его сгорания.

Если используется ременная передача, она попутно охватывает шкив насоса охлаждающей жидкости. К слову, натяжение ремня должно быть строго отрегулировано, для этого предусмотрен специальный ролик. Если у шестерни вдруг обнаружится люфт, проверьте, насколько надежно сидит в своем гнезде шпонка коленвала. Даже после того, как последняя будет вынута, шестерня при натянутом ремне должна сидеть достаточно плотно. Если люфт продолжается, значит, произошла деформация посадочного места, и не остается ничего другого, кроме как поменять вал. То же самое, если разбивает гнездо под шпонку.

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).

Читать еще:  Крышка блока предохранителей 2170
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.

Коленчатый вал

Коленчатый вал — деталь (или узел деталей в случае составного вала) сложной формы, имеющая шейки для крепления шатунов, от которых воспринимает усилия и преобразует их в крутящий момент. Составная часть кривошипно-шатунного механизма (КШМ).

Содержание

  • 1 Основные элементы коленчатого вала
  • 2 Размеры коленчатых валов
  • 3 Материал и технология изготовления заготовок коленчатых валов
    • 3.1 Стальные коленчатые валы
    • 3.2 Чугунные коленчатые валы
  • 4 Механическая обработка коленчатых валов
  • 5 Термическая и химико-термическая обработка валов
  • 6 Неисправности
  • 7 См. также
  • 8 Примечания
  • 9 Литература
  • 10 Ссылки

Основные элементы коленчатого вала [ | ]

Размеры коленчатых валов [ | ]

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 по усталостному напряжению на сдвиг. Прочность коленчатого вала зависит от соосности его опор, смещение вызывает значительный рост с возможностью разрушения по щёкам [1] .

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 [1] .

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) [1] .

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 [1] .

Материал и технология изготовления заготовок коленчатых валов [ | ]

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 [ | ]

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 [2] . Преимуществом стальных валов является наивысшая прочность, возможность получения высокой твёрдости шеек азотированием, чугунные валы — дешевле [1] .

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) [1] .

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 564 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 564 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 564 дня ] .

Чугунные коленчатые валы [ | ]

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 [3] .

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 564 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.

Механическая обработка коленчатых валов [ | ]

Сложность конструктивной формы коленчатого вала, его недостаточная жесткость, высокие требования к точности обрабатываемых поверхностей вызывают особые требования к выбору методов базирования, закрепления и обработки вала, а также последовательности, сочетания операций и выбору оборудования. Основными базами коленчатого вала являются опорные поверхности коренных шеек. Однако далеко не на всех операциях обработки можно использовать их в качестве технологических. Поэтому в некоторых случаях технологическими базами выбирают поверхности центровых отверстий. В связи со сравнительно небольшой жесткостью вала на ряде операций при обработке его в центрах в качестве дополнительных технологических баз используют наружные поверхности предварительно обработанных шеек.

При обработке шатунных шеек, которые в соответствии с требованиями технических условий должны иметь необходимую угловую координацию, опорной технологической базой являются специально фрезерованные площадки на щеках [4] . По окончании изготовления коленчатые валы обычно подвергают динамической балансировке в сборе с маховиком (автомобильные двигатели).

В большинстве случаев коленчатые валы предусматривают возможность их перешлифовки на ремонтный размер (обычно 4-6 размеров, ранее было до 8). В этом случае коленвалы шлифуют вращающимся наждачным кругом, причём вал проворачивается вокруг осей базирования. Конечно, эти оси для коренных и шатунных шеек не совпадают, что требует перестановки. При перешлифовке требуется соблюсти межцентровое состояние, и согласно инструкции, валы после шлифовки подлежат повторной динамической балансировке. Чаще всего это не выполняют, потому отремонтированные двигатели часто дают большую вибрацию. При шлифовании важно соблюсти форму галтелей, и ни в коем случае не прижечь их. Неправильная обработка галтелей часто приводит к разрушению коленчатого вала [ источник не указан 564 дня ] .

Термическая и химико-термическая обработка валов [ | ]

Коленчатые валы для увеличения прочности и износостойкости шеек подвергают термической, а иногда и химико-термической обработке: закалка ТВЧ, азотирование, закалка поверхностного слоя (стали регламентируемой прокаливаемости 55ПП, 60ПП). Получаемая твёрдость зависит от количества углерода (закалка ТВЧ, обычно не более 50..55 HRC), либо вида ХТО (азотирование даёт твёрдость 60 HRC и выше) [2] . Глубина закалённого слоя шеек позволяет обычно использовать 4-6 промежуточных ремонтных размеров шеек вала, азотированные валы не шлифуют. Вероятность задира шейки с ростом твёрдости значительно снижается.

При ремонте коленчатых валов используются также методы напыления, в том числе — плазменного. При этом твёрдость поверхностного слоя может повышаться даже выше заводских значений (для закалки ТВЧ), а заводские диаметры шеек восстанавливают до нулевого размера [ источник не указан 564 дня ] .

Неисправности [ | ]

При эксплуатации из-за разных причин могут наблюдаться такие неисправности:

  • износ вала по коренным или шатунным шейкам;
  • изгиб;
  • разрушение вала [5] ;
  • износ посадочных поверхностей под маховик, сальник (сальники), переднюю шестерню.

Разрушение вала происходит от усталостных трещин [5] , 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 [6] . Сломанный вал ремонту не подлежит. При износе посадочных поверхностей могут применяться электрохимическая обработка, плазменная или электродуговая наплавка поверхностей, а также другие решения.

Способы повышения прочности коленчатых валов

В данной статье мы рассмотрим особенности материалов и способов обработки коленчатых валов, поскольку конструкция коленчатого вала чаще всего уже определена изготовителем.

Коленчатый вал — одна из наиболее ответственных, напряженных и дорогостоящих деталей двигателя. Силы, действующие на коленчатый вал вызывают трение и изнашивание его шеек и подшипников, усталостные разрушения в местах переходов шеек в щеки и в местах выводов масляных каналов, а также крутильные, изгибные, поперечные, осевые колебания. Коленчатый вал должен иметь достаточную прочность, жесткость, износостойкость, а вместе с тем относительно небольшую массу, надежность, высокую твердость поверхности, точность изготовления и обработки шеек коленвала, динамическую уравновешенность и отсутствие вибраций.

Применимо к двигателям отечественной сельскохозяйственной, строительной, специальной техники еще в советское время разработаны оптимальные конструкции коленчатых валов, которые проверены временем. Следует обратить внимание, что даже небольшие на первый взгляд погрешности (например, срезание галтели при шлифовке коленвала) очень существенно влияют на предел прочности детали. Тем более не следует вносить «усовершенствования» в конструкцию коленчатого вала. Например, расположение масляного канала в шатунной шейке оказывает большое влияние на прочность коленчатого вала, должно располагаться под конкретным углом, в противном случае в точках, соответствующих выходу канала на поверхность появятся избыточные напряжения.

В настоящее время на рынке Украины для одного и того же двигателя можно купить коленчатые валы, изготовленные по самым различным технологиям. Например, коленчатый вал Д-65 (трактор ЮМЗ) может быть: стальным кованным (луганские валы, российские, индийские), литым чугунным (валы китайского производства, BLAT Industrial), может иметь закалку ТВЧ (луганские, российские валы), может не иметь (индийские валы), может быть выполнен из серого чугуна (некоторые китайски марки), может изготовляться из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (BLAT Industrial). В то же время конструктивно, т.е. геометрически, отличий между коленчатыми валами разных производителей не так много.

Итак, по способу изготовления коленчатый вал может быть кованным и литым.

Кованный коленчатый вал изготавливается из конструкционных сталей. Основным недостатком такого способа является возникновение внутренних напряжений при изготовлении поковки. Для уменьшения напряжений в поковках вала направление волокон должно соответствовать конфигурации колен. Поковки подвергают отжигу для устранения напряжений и облегчения обработки. Для двигателей сельскохозяйственной и строителеьной техники прочность стального коленчатого вала является недостаточной, поэтому применяют специальные термохимические способы упрочнения шеек коленчатых валов: закалка шеек токами высокой частоты, азотирование, цементация. Следует отметить, что термохимические способы упрочнения шеек на данный момент применяют только отечественные заводы. Импортные производители не проводят термохимическое упрочнение шеек по финансовым и технологическим причинам.

Закалка шеек коленчатого вала токами высокой частоты (закалка ТВЧ) — наиболее распространенный метод повышения прочности коленчатыйх валов двигателей сельскохозяйственной, строительной, специальной техники. Закалка ТВЧ проводится в специальных индукторах. Переменный ток определенной частоты вызывает быстрый нагрев поверхности детали и, после быстрого охлаждения, образуется закаленный слой высокой твердости. Этот слой может иметь глубину до 3 мм. Метод закалки ТВЧ дает высоку твердость до 60 едениц HRC (едениц по Роквеллу). Однако, стоимость оборудования (для каждого вида коленчатого вала необходим отдельный индуктор) высока и может окупиться только в массовом производстве. Этот метод широко используется на отечественных заводах и не используется небольшими импортными производителями. Подавляющее большинство коленчатых валов российских, украинских, беларусских заводов закалены токами высокой частоты. Часто закалка ТВЧ оставляет на поверхности шеек рыжеватого цвета разводы, т.н. цвета побежалостии и их наличие или отсутствие позволяет определить прошел закалку ТВЧ конкретный коленвал, или нет.

Азотирование — термохимический метод упрочнения поверхности, основанный на насыщеннии азотом в специальной среде. Позволяет получить существенно более высокую твердость поверхности, чем закалка ТВЧ, а также повышет коррозионную стойкость. Предел выносливости сталей на изгиб и кручение при азотировании повышается на 30-40%Недостатком этого метода упрочнения является очень небольшая глубина азотированного слоя — до 30 микрон. После азотирования детали необходимо подвергать механической обработке очень осторожно, вследствие появления микроскопических трещин при шлифовании галтелей сопротивление усталости снижается. Все это приводит к тому, что такой коленчатый вал может быть отшлифован только на размер 1Р и далее, как правило, выбрасывается. Азотирование существенно повышает стоимость детали. Так цена коленчатого вала, прошедшего азотирование в 1,5 раза выше, чем цена коленвала, упрочненного ТВЧ. Высокая стоимость обуславливает применение азотированных коленчатых валов лишь в высоконагруженных форсированных двигателях (карьерная техника, БелАЗ, СуперМАЗ). Этот метод упрочнения активно используется Ярославским моторным заводом для коленчатых валов двигателей ЯМЗ-236Н, ЯМЗ-238БЕ, ЯМЗ-238НД и др.

Цементация и нитроцементация, как методы повышения твердости, редко используются для коленчатых валов двигателей сельскохозяйственной и строительной техники.

Литые коленчатые валы в последнее время существенно увеличили свою долю на рынке. Следует отметить, что технология изготовления литого чугунного коленчатого вала далеко не нова. Например, по такой технологии завод «Серп и Молот Дизель», Харьков изготавливал коленчатые валы СМД-18 для двигателей СМД-18Н (ДТ-75 и др.). По мнению некоторых исследователей при отливке коленчатого вала из чугуна с шаровидным графитом (высокопрочные чугуны марки ВЧ) можно создать конструкцию с механическими характеристиками по прочности и износостойкости на трение практически такими же высокими, как у стального кованного вала при одинаковых внешних диаметрах шеек. Следует обратить внимание, что такой результат может быть достигнут только при использовании высокопрочного чугуна, другие виды чугуна не обеспечивают достаточной прочности. Технология изготовления чугунного коленчатого вала имеет несколько преимуществ: существенная экономичность, прекрасная работа чугунного коленчатого вала на трение, хорошая прирабатываемость детали, отсутствие внутренних напряжений в заготовке детали, равномерная твердость коленчатого вала по всему сечению. К недостаткам чугунных коленчатых валов следует отнести тот факт что при большей износостойкости на трение они имеют несколько меньшую общую прочность детали, что обязывает более внимательно устаранять отклонения по кривошипоно-шатунному механизму (КШМ) при ремонте, необходимость качественного литейного оборудования, а также то, что в условиях нашего рынка покупателю необходимо контролировать сплав и твердость коленчатого вала при покупке, далеко не все марки удовлетворяют требованиям прочности. Шлифовка чугунного коленчатого вала должна производиться с использованием люнетов. Чугунные коленчатые валы прекрасно зарекомендовали себя для тракторной техники, в особенности при работе в двигателях Д-65, Д-144, Д-240, Д-21. Хороший результат показывают также при использовании в V-образных двигателях ЯМЗ-236, ЯМЗ-238. Вместе с тем, для комбайновой техники (СМД-31, ЯМЗ-238АК), для 12-цилиндровых (ЯМЗ-240), для рядных 6-цилиндровых (СМД-31, А-01М) более оптимальны отечественные валы.

Как всегда, Вы можете получить подробную и персональную консультацию по телефону
т. 050-40-08-705, 098-79-33-152
Пожалуйста, если вам было интересно, поделитесь ссылкой на сайт и статью, с теми кому это важно, не прячьте это от своих друзей.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector