Коленчатый вал — один из ключевых компонентов поршневого двигателя . То есть, это тип двигателя, используемый практически во всех мотоциклах, автомобилях, фургонах, грузовиках и т. д.
В этой статье мы расскажем вам, что такое коленчатый вал, как он работает и из каких частей состоит. Кроме его возможных поломок и некоторых подробностей о его изготовлении, разборке и балансировке. То есть все необходимое, чтобы хорошо разбираться в этой части двигателя.
что такое коленчатый вал
Это вал, расположенный в нижней части двигателя, состоящий из нескольких кривошипов, которые принимают движение поршней через шатуны. Это обеспечивает вращательное движение, необходимое для движения автомобиля или другого моторизованного транспортного средства.
работа коленчатого вала
Чтобы понять, как работает коленчатый вал, необходимо знать его роль в автомобиле . Это деталь, отвечающая за преобразование вертикального движения поршней в круговое движение . Это позволяет использовать его для привода колес через трансмиссию.
Для лучшего понимания этого лучше всего провести аналогию с педалями велосипеда. Только вместо вращения от движения ног, он приводится в движение взрывами, образующимися внутри камер сгорания , которые толкают поршни вниз вместе с шатунами.
На одном конце коленчатого вала крепится маховик , представляющий собой диск (обычно двухмассовый ), к которому сцепление включается и выключается . Управление этим процессом осуществляется с помощью педали сцепления в механической коробке передач или автоматически в автоматической коробке передач.
Начиная с этого момента, почти все автомобили работают одинаково. Вращательное движение проходит через коробку передач , которая регулирует его скорость в зависимости от включенной передачи. Оттуда вращение передается на карданный вал (если двигатель расположен на другой оси, нежели ведущие колеса), затем на дифференциал , который разделяет вращение на два полуоси , вращающиеся с разной скоростью при прохождении поворотов. Наконец, эти полуоси вращают колеса автомобиля через шарниры равных угловых скоростей (ШРУСы ). Если вы хотите узнать больше о работе каждого компонента, перейдите по ссылкам, встроенным в текст.
Как видите, автомобиль движется благодаря целой цепочке вращающихся компонентов . Однако всё зависит от того, насколько хорошо коленчатый вал выполняет свою функцию в двигателе: преобразует вертикальное движение во вращательное . Именно поэтому роторным или двигателям Ванкеля коленчатый вал не нужен, поскольку сгорание в них уже создаёт круговое движение.
Части коленчатого вала
Среди его составных частей можно отметить:
- лос apoyos которые делают поворот на том же корпусе
- их шатуны которые поддерживают поворот шатунов
- лос оружие которые присоединяются к шатунам и
- лос противовесы которые не допускают вибрации.
Подшипники , как и поршневые пальцы, должны быть закалены с помощью различных термических обработок. Этот процесс требует абсолютной точности для достижения необходимых допусков, обеспечивающих долговечность. Любой сбой в этом процессе может привести к усталостным трещинам.
производство коленчатого вала
Для изготовления этого изделия используются такие материалы, как кованая сталь , которая впоследствии подвергается обработке , механической обработке и балансировке.
Ему придают очень компактную форму, благодаря чему он обладает большой жесткостью. Хотя при этом увеличивается возможность потерь или деформации материала из-за трения. Однако это не проблема из-за постоянной смазки, которую он получает.
Внутренняя часть коленчатого вала может быть полой для уменьшения веса и экономии материалов при производстве. Такая конструкция используется для подачи масла под давлением, обеспечивающим смазку. Основные подшипники и шатунные шейки получают масло через небольшие отверстия, просверленные в различных местах коленчатого вала.
Симптомы выхода из строя коленчатого вала
Выход из строя коленчатого вала крайне редок. Он рассчитан на то, чтобы прослужить весь срок службы автомобиля . Однако, если поломки всё же случаются, в большинстве случаев они ограничиваются следующими вариантами:
Носить
Поршневые пальцы должны быть всегда идеально смазаны. В противном случае они постепенно износятся. Причиной такой неисправности могут быть:
- Не всегда правильный уровень масла
- Не устраненная вовремя неисправность масляного насоса
- Не меняйте масло вовремя, до того момента, пока его деградация очень велика.
Эти факторы повредят не только коленчатый вал и его шейки. Пострадают и другие детали двигателя, что потенциально может привести к серьезным поломкам, обычно раньше, чем сам коленчатый вал. Например: распределительный вал , цилиндры , поршневые кольца или шатуны.
Сломать
Это случается редко, но коленчатый вал может сломаться . Если это не из-за производственного дефекта, то чаще всего это происходит из-за неправильной эксплуатации . Движение на низких оборотах с тяжелым грузом создает дополнительную нагрузку на коленчатый вал. Однако это вряд ли приведет к поломке коленчатого вала в легковом автомобиле. Хотя в других типах тяжелых транспортных средств это более вероятно.
Перепрограммирование или модификация двигателя для значительного повышения его производительности также является вероятной причиной. Хотя в нашей стране это не распространено из-за юридических ограничений, гораздо более высокие показатели мощности часто встречаются в других странах. Например, 500-сильный Toyota Yaris GR Powertune из Австралии.
Конечно, если по какой-либо причине коленчатый вал был плохо сбалансирован, он также мог легко сломаться после нескольких сотен километров пробега. Но это очень редкое явление, если автомобиль имеет все оригинальные заводские компоненты . В любом случае, это более вероятно при модификациях или капитальном ремонте двигателя, где расчеты балансировки были выполнены неправильно.
Как снять коленвал
Как вы видели в описании коленчатого вала, он соединен с двигателем, поскольку шатуны крепятся к его шатунам. Он также соединен с трансмиссией через маховик. Поэтому процесс снятия коленчатого вала очень длительный и сложный, и, следовательно, приводит к очень высоким затратам на ремонт.
Для его снятия необходимо сначала снять цепи или ремни двигателя , включая вспомогательный ремень и ремень ГРМ . Затем нужно снять натяжной ролик (или демпфер) и демпфер коленчатого вала (или балансир).
Далее необходимо снять поддон картера , чтобы получить доступ к коленчатому валу снизу двигателя, и во многих случаях также потребуется снять масляный насос . Затем необходимо снять крышки шатунов — подшипниковые крышки , которые крепят коленчатый вал к двигателю. При снятии коленчатого вала следует соблюдать осторожность, так как он очень тяжелый.
Это наиболее распространенные шаги по снятию коленчатого вала двигателя , но каждая модель отличается. В процессе также может потребоваться снятие водяного насоса, что потребует слива охлаждающей жидкости из системы.
как это уравновешивается
Балансировка коленчатого вала — это процесс, который обычно не требуется в обычных автомобилях . Однако он необходим при серьезных модификациях двигателя , например, при снижении веса для увеличения мощности. Это включает в себя регулировку веса противовесов двигателя для обеспечения плавного вращения без вибраций. Балансировка также выполняется при сложных ремонтных работах , которые обычно не проводятся на стандартных автомобилях.
Для этого требуется специализированное оборудование , работающее по тому же принципу, что и станки для балансировки шин . Другими словами, цель состоит в том, чтобы центр тяжести масс оставался в одном и том же положении на протяжении всего диапазона вращения каждой детали.
Изображения – Кояч, Ян Виллем Брукема, Брайан Бургер, Photodesaster, Dvortygirl, Кевин Риз, OK Foundry Company, Inc., Abilene Machine