Коленчатый вал и маховик

Коленчатый вал и маховик

Силы от шатунов, соединенных с поршнями, воспринимает коленчатый вал, который испытывает большие нагрузки и подвергается скручиванию, изгибу и истиранию. Крутящий момент, развиваемый на коленчатом валу, передается на трансмиссию автомобиля, а также используется для привода в действие различных механизмов и деталей двигателя.

Коленчатый вал имеет следующие части: коренные и шатунные шейки, щеки, противовесы, передний конец и задний конец (хвостовик) с маслоотражателем, маслосгонной резьбой и фланцем для крепления маховика. Шатунные шейки служат для соединения коленчатого вала с шатунами. Коренные шейки вала входят в подшипники, установленные в блоке цилиндров. Щеки соединяют коренные и шатунные шейки вала, образуя колена или кривошипы. Противовесы, расположенные на коленчатом валу, разгружают коренные подшипники от сил инерции и создаваемых ими моментов.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Рис. 1. Коленчатые валы: а — двигателя автомобиля ЗИЛ-130; б — дизеля ЯМЭ-236; в — дизеля автомобиля КамАЭ-5320; А величина перекрытия шеек; 1 — передний конец вала; 2 — грязеуловительная полость в шатунной шейке; 3 — шатунная шейка; 4 — противовесы; 5 и 15 — маслоотражатели; 6 — фланец для крепления маховика; 7 — коренная шейка; 8 — щека; 9 — гайка; 10 — передние съемные противовесы; 11 — распределительная шестерня; 12 — шестерня привода масляного насоса; 13 — винт; 14 — съемный противовес; 16 — установочные штифты; 17 — шпонка

Форма коленчатого вала зависит от числа и расположения цилиндров, порядка работы и тактности двигателя. Коленчатый вал изготовляют горячей штамповкой из легированной стали (двигатели автомобилей ЗИЛ-130, MA3-5335, КамАЗ-5320 и др.) или отливают из высокопрочного чугуна (двигатели автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-53А, «Жигули» и др.) вместе с противовесами или без них. Шатунные шейки коленчатого вала располагают так, чтобы одноименные такты (например, такты расширения) в разных цилиндрах двигателя происходили через равные промежутки (по углу поворота), а силы инерции, возникающие в цилиндрах, взаимно уравновешивались.

Если расположение колен коленчатого вала не обеспечивает взаимного уравновешивания сил инерции и создаваемых ими моментов, то на таких коленчатых валах устанавливают противовесы или оборудуют двигатели специальными уравновешивающими механизмами.

Для повышения износостойкости и долговечности шатунных и коренных шеек их закаливают токами высокой частоты (т. в. ч.), после чего шлифуют и полируют. Переход от шеек к щекам, называемый галтелью, делают плавным, чтобы избежать концентрации напряжений и возможных поломок коленчатого вала. Для повышения жесткости и надежности коленчатых валов применяют перекрытие шеек, характеризуемое величиной А. Размеры шеек коленчатых валов следующие: у двигателя автомобиля ГАЗ-53А диаметр шатунной шейки равен 60 мм, а коренной 70 мм; у двигателя автомобиля КамАЗ-5320 диаметр шатунной шейки равен 80 мм, а коренной 95 мм.

Коленчатый вал дизеля ЯМЗ-2Э6 имеет три шатунные шейки, расположенные под углом 120°, и четыре коренные шейки. На коленчатом валу установлено семь противовесов, а восьмой отлит в виде прилива вместе с маховиком. Установка на коленчатом валу, кроме основных противовесов, двух выносных улучшает уравновешивание моментов сил инерции, возникающих при работе двигателя, так как чередование одноименных тактов при порядке работы 1—4—2—5—3—6 происходит неравномерно. Коленчатые валы дизелей ЯМЭ-236 и дизелей автомобилей КамАЗ не имеют фланцев для крепления маховиков. Коленчатые валы большинства двигателей имеют грязеуловительные полости в шатунных шейках для дополнительной центробежной очистки масла.

В качестве коренных подшипников для коленчатого вала применяют тонкостенные вкладыши, изготовленные И5 сталеалюминиевой ленты. У коренных вкладышей толщина стенки весьма мала (1,9—2,8 мм для карбюраторных двигателей и 3—6 мм для дизелей), поэтому после их установки на место форма внутреннего отверстия подшипника зависит только от точности расточки гнезда. На карбюраторных двигателях (автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-63А и ЗИЛ-130) не применяют коренные трехслойные вкладыши (стальная лента, медно-никелевый подслой и слой антифрикционного сплава) из-за низкого предела выносливости применявшегося антифрикционного слоя. Здесь используют только двухслойные вкладыши, хорошо работающие в двигателях с большой угловой скоростью коленчатого вала и значительными нагрузками.

Широкое использование высокооловянистых сталеалюминиевых вкладышей вызвано тем, что они обладают повышенной усталостной прочностью, хорошими противозадирными свойствами и коррозионной стойкостью, что повышает надежность двигателя. Вкладыши коренных подшипников дизеля автомобиля КамАЗ-5320 трехслойные, с рабочим слоем из свинцовистой бронзы. Вкладыши коренных подшипников дизеля ЯМЗ-236 и дизеля автомобиля КамАЗ-5320 невзаимозаменяемы, а двигателей автомобилей ГАЗ-24 «Волга» и ЗИЛ-130 соответственно взаимозаменяемы.

Вследствие работы сцепления и косозубых шестерен механизма газораспределения возникают силы, стремящиеся сдвинуть коленчатый вал вдоль оси. Поэтому один из коренных подшипников коленчатого вала делают упорным, воспринимающим осевые нагрузки и удерживающим вал от смещения. В двигателях автомобилей ГАЗ и ЗИЛ упорным является первый коренной подшипник.

Коленчатый вал удерживается от осевого смещения двумя стальными неподвижными шайбами, установленными с обеих сторон первого коренного подшипника. Переднюю шайбу удерживают от вращения штифты, один из которых запрессован в блок цилиндров, а другой в крышку коренного подшипника. Задняя шайба имеет прямоугольный выступ, входящий в паз крышки. Плоскостью, залитой баббитом, шайба обращена к шлифованному пояску щеки коленчатого вала, а шайба — к упорной стальной шайбе, установленной на шпонке между торцом передней коренной шейки коленчатого вала и распределительной шестерней.

Рис. 2. Уплотнение коленчатого вала; а « упорный подшипник и уплотнение переднего конца вала; б — уплотнение заднего конца вала; 1 — самоподжимной сальник; 2 — пылеотражатель; 3 — шкив привода водяного насоса, вентилятора и генератора; 4 — ступица; 5 — храповик; 6 — коленчатый вал; 7 — крышка распределительных шестерен; 8 и 15 — штифты; 9 — блок цилиндров; 10 — задняя неподвижная шайба; 11 — передняя неподвижная шайба; 12 — шпонка; 13 — вкладыш; 14 — крышка коренного подшипника; 16 — упорная вращающаяся шайба; 17 — распределительная шестерня; 18 — маслоотражатель; 19 — масло-отражательный гребень; 20 — болт крепления маховика; 21 — маслосгонная накатка; 22 — шарикоподшипник вала сцепления; 23 — фланец; 24 — сальник; 25 — держатель сальника; 26 — маховик

На переднем конце коленчатого вала кроме шестерни расположены маслоотражатель, ступица шкива привода водяного насоса, вентилятора и генератора. В торец коленчатого вала ввернут храповик, служащий для пуска двигателя при помощи пусковой рукоятки и удерживающий от смещения детали, установленные на конце вала. Передний конец коленчатого вала уплотнен самоподжимным резиновым сальником, расположенным в крышке распределительных шестерен, и маслоотражателем. Масло не может попасть на сальник, так как он защищен специальным корпусом с отогнутыми краями. На ступицу шкива напрессован пылеотражатель, защищающий сальник от пыли и песка.

Уплотнение заднего конца коленчатого вала состоит из сальника, маслосгонной накатки и маслоотражагельного гребня.

Сальник представляет собой асбестовый шнур, пропитанный антифрикционным составом и покрытый графитом. Сальник состоит из двух половин, помещенных в канавки блока цилиндров и в держатель сальника, привернутый к блоку. В задний торец коленчатого вала запрессован шарикоподшипник вала сцепления. Фланец, отштампованный как одно целое с коленчатым валом, служит для крепления маховика болтами, изготовленными из высококачественной стали. Передние и задние концы коленчатых валов дизелей и двигателей автомобилей «Жигули», «Москвич» тщательно уплотняют самоподжимными сальниками и маслоотражателями.

От осевого смещения коленчатые валы дизеля ЯМЗ-236 и дизеля автомобиля КамАЗ-5320 удерживаются двумя парами упорных полуколец, изготовленных из бронзы (дизель ЯМЗ-236) или из сталеалюминия (дизель автомобиля КамАЗ-5320) и установленных в выточках задней коренной опоры. Верхние полукольца укреплены к торцам блока цилиндров, а нижние имеют выступы для фиксации их в крышке заднего коренного подшипника.

Маховик. Для накопления энергии в течение рабочего хода, вращения коленчатого вала во время вспомогательных тактов, уменьшения неравномерности вращения вала, сглаживания момента перехода деталей кривошипно-шатунного механизма через мертвые точки, облегчения пуска двигателя и трогания автомобиля с места служит маховик. При пуске двигателя в цилиндрах происходят вспышки рабочей смеси и маховик обеспечивает вращение коленчатого вала от конца рабочего хода в одном цилиндре до его начала в следующем цилиндре в соответствии с порядком работы двигателя.

Маховик отливают из серого чугуна; на ободе маховика для увеличения момента инерции располагают основную массу металла. На обод маховика напрессовывают или надевают зубчатый венец, необходимый для вращения коленчатого вала при пуске двигателя стартером. Венец крепят болтами. Поверхность махощша, соприкасающуюся с ведомым диском сцепления, шлифуют и полируют.

На ободе или торце маховика имеются метки, позволяющие установить поршень первого цилиндра в в. м. т. Коленчатый вал в сборе с маховиком и сцеплением подвергают динамической и статической балансировке, чтобы неуравновешенные силы инерции не вызывали вибрации двигателя и сильного износа коренных подшипников. Обычно маховик крепят к фланцу коленчатого вала болтами, которые подвергают термической обработке и шлифованию. Корончатые гайки, навернутые на эти болты, тщательно шплинтуют. Одно из крепежных отверстий на маховике и во фланце смещено по окружности на несколько градусов (2° у двигателей автомобиля ЗИЛ-130), что обеспечивает точное соединение маховика и коленчатого вала, если их почему-либо разбирали.

У дизеля ЯМЗ-236 и дизеля автомобиля КамАЗ-5320 маховик крепят болтами, которые ввертывают непосредственно в коленчатый вал. В этом случае маховик точно фиксируют относительно шеек коленчатого вала двумя штифтами.

—

Коленчатый вал воспринимает усилия, передаваемые от поршней шатунами, и преобразует их в крутящий момент, который затем перелается на трансмиссию. Кроме того, коленчатый вал приводит в движение различные механизмы, агрегаты и приборы двигателя.

Коленчатый вал автотракторных двигателей состоит из коренных и шатунных шеек щек с противовесами, соединяющих коренные и шатунные шейки; передней части вала, называемой носком, на которой посредством шпонки крепится шестерня привода распределительного вала, маслоотражатель, шкив привода вентилятора со ступицей и храповик с шайбой; задней части вала, обычно имеющей форму фланца, на котором установлен маховик. На коленчатом валу предусмотрены сверления в шейках для подвода и очистки масла, шпоночные канавки на носке вала и расточка со стороны фланца для установки подшипника первичного вала коробки передач.

Шатунные шейки коленчатых валов обычно имеют устройства для центробежной очистки масла от механических примесей (грязеуловители), которые значительно улучшают очистку масла, поступающего к шатунным подшипникам. Грязеуловитель представляет собой камеру, высверленную или отлитую в шатунной шейке и закрываемую резьбовой пробкой. При вращении коленчатого вала тяжелые примеси грязи и металлические частицы, имеющиеся в масле, под действием центробежной силы отбрасываются в камеру грязеуловителя и очищенное масло подается в шатунный подшипник. Грязеуловители периодически очищают.

Противовесы разгружают коренные подшипники от действия центробежных сил и выполняются либо за одно целое со щеками вала, либо крепятся к ним болтами. Для снятия возможных напряжений переход от каждой шейки к щекам вала выполняют плавным в виде галтелей.

Рис. 3. Шатуны V-образных двигателей: а — сочлененный шатун; б — центральный шатун; в — крепление двух одинаковых шатунов на одной шейке

Коленчатый вал нуждается в фиксации от осевых перемещений, возникающих вследствие его температурных расширений и возможных осевых усилий от косозубых шестерен. Осевая фиксация осуществляется специальным устройством одного из коренных подшипников (чаще всего передним) через упорную стальную шайбу, установленную впереди подшипника, и два сталебаббитовых кольца, установленных по обеим сторонам подшипника (стальной стороной к подшипнику). Известны конструкции валов, в которых фиксирующими являются средняя или крайняя задняя шейки вала. Величина осевого зазора составляет 0,075—0,2 мм.

Число опор (коренных шеек) коленчатого вала различно в разных конструкциях. Вал называется полноопорным, если число коренных шеек на единицу больше числа шатунных.

Форма коленчатого вала зависит от числа и расположения цилиндров двигателя, принятой равномерности чередования вспышек и желаемой уравновешенности двигателя, числа коренных шеек.

Коренные подшипники имеют такое же устройство, как и шатунные, но отличаются размерами. Подшипник заднего конца вала всегда длиннее остальных. Корпус подшипника состоит из частей: верхней половины, выполненной в картере, и нижней — съемной крышки, которая крепится к картеру болтами и шплинтуется.

Рис. 4. Коленчатый вал автотракторного двигателя

Передний и задний концы коленчатого вала в месте их выхода из картера должны быть надежно уплотнены от вытекания смазки. Для этого применяются маслогонная резьба и специальные сальники.

Коленчатые валы изготовляются ковкой или штамповкой из сталей 45, 45Г2, 50, 18ХНВА, 40ХНМА и других или литьем из высокопрочного чугуна. Литые валы значительно дешевле кованых. Овальность и конусность шеек не должна превышать 0,015 мм. Валы в сборе с маховиком и сцеплением подвергаются динамической балансировке. Величина допускаемого дисбаланса устанавливается заводом-изготовителем.

Маховик служит для обеспечения равномерного вращения коленчатого вала, вывода деталей кривошипного механизма из мертвых точек, накопления во время такта расширения кинетической энергии, необходимой для вращения коленчатого вала в период между вспышками в отдельных цилиндрах, облегчения пуска двигателя и плавного трога-ния с места.

Маховик представляет собой массивный чугунный диск, тщательно сбалансированный, на обод которого напрессован зубчатый венец, при помощи которого производится запуск двигателя от стартера. На маховике также монтируется механизм сцепления.

У большинства двигателей на поверхности обода или на торцевой поверхности маховика нанесены метки, по которым можно определить мертвые точки, а также метки для установки зажигания или момента подачи топлива у дизельного двигателя. На поверхности маховика ряда тракторных двигателей выполняются радиальные отверстия, посредством которых проворачивают коленчатый вал вручную при регулировке двигателя.

Маховик центрируется по фланцу коленчатого вала и крепится к нему при помощи болтов. Для сохранения его первоначальной балансировки предусмотрены установочные штифты или несимметрично расположенные болты.

Размеры маховика зависят от числа цилиндров. Чем больше число цилиндров у двигателя, тем равномернее следует чередование тактов расширения и тем меньших размеров (меньшей массы) требуется маховик.

Картер маховика крепится к задней стенке блок-картера болтами и представляет собой фасонную отливку из серого чугуна или сплава алюминия. Правильная установка картера маховика обеспечивается установочными штифтами.

Коленчатый вал. Коленчатый вал воспринимает силу давления газов на поршень и силы инерции возвратно-поступательно движущихся и вращающихся масс кривошипно-шатунного механизма.

Силы, передающиеся поршнями на коленчатый вал, создают крутящий момент, который при помощи трансмиссии передается на колеса автомобиля.

Коленчатый вал изготовляют штамповкой из легированных сталей или отливают из высокопрочных магниевых чугунов (двигатели ЯМЗ, ЗМЗ, ВАЗ и др.).

Коленчатый вал (рис. 2.8) состоит из коренных и шатунных шеек, противовесов, заднего конца с отверстием для установки шарикоподшипника ведущего вала коробки передач и фланца для крепления маховика, переднего конца, на котором установлен храповик пусковой рукоятки и шестерня газораспределения, шкива привода вентилятора, жидкостного насоса и генератора.

Шатунные шейки со щеками образуют кривошипы. Для разгрузки коренных подшипников от центробежных сил служат противовесы, которые изготовляют за одно целое со щеками, имеющими каналы для подвода масла или прикрепляют к ним болтами.

Полноопорные валы двигателей (ЗИЛ-130, КамАЗ-740, ВАЗ-2108) отличаются большой жесткостью, что повышает работоспособность кри-вошипно-шатунного механизма. Число коренных шеек зависит от типа и числа цилиндров двигателя. Так, в четырехцилиндровом двигателе с рядным расположением цилиндров их может быть три или пять, в шестицилиндровых — четыре или семь, в V-образных восьмицилиндровых — пять.

В щеках коленчатого вала просверлены наклонные каналы для подвода масла от коренных подшипников к масляным полостям 25, выполненных в шатунных шейках в виде каналов большого диаметра, закрываемых резьбовыми заглушками. Эти полости являются грязеуловителями, в которых под действием центробежных сил при вращении коленчатого вала собираются продукты изнашивания, содержащиеся в масле.

Гнезда в блоке цилиндров под коренные подшипники и их крышки растачивают совместно, поэтому при сборке двигателя их необходимо устанавливать по меткам только на свои места. Тонкостенные вкладыши 6 коренных подшипников покрыты таким же антифрикционным сплавом, что и вкладыши шатунных подшипников, и отличаются от последних только размерами. Широкое использование триметаллических сталеалюминиевых и сталесвинцовых вкладышей связано с тем, что слой антифрикционного покрытия обладает хорошими противозадир-ными свойствами и повышенной прочностью. От продольного смещения и проворачивания вкладыши удерживаются выступами, входящими в соответствующие пазы в гнездах блока и их крышках.

Осевые нагрузки коленчатого вала в большинстве карбюраторных двигателей воспринимаются упорной шайбой и стальными упорными кольцами, залитыми с внутренней стороны антифрикционным сплавом СОС-6-6, содержащим свинец, олово и сурьму.

Осевые нагрузки коленчатого вала дизелей воспринимаются двумя парами упорных полуколец из бронзы или сталеалюминия, установленных в выточках задней коренной опоры.

Для предотвращения утечки масла из картера двигателя на переднем и заднем концах коленчатого вала легковых автомобилей семейства «Москвич» и ВАЗ устанавливают самоподжимные сальники и отражатели.

Рис. 5. Коленчатый вал и маховик: 1 — шкив; 2 — храповик; 3—маслоотражатель; 4— упорная шайба; 5—упорное кольцо; 6—вкладыш коренного подшипника; 7— шатунная шейка; 8— коренная шейка; 9— щека; 10— смазочный канал; 11 — шатун; 12— поршень; 13— сливные отверстия; 14— маслосбрасывающий гребень; 15— маслоотгон-ная канавка; 16 — зубчатый венец маховика; 17 — сальник; 18 — шарикоподшипник; 19 — фланец; 20 — болт: 21 — маховик; 22 — резиновая прокладка; 23 — деревянные уплотнители; 24 — крышка подшипника; 25— масляная полость; 26— заглушка; 27— выступ; 28— антифрикционный слой; 29— противовес; 30— шестерня газораспределения; 31— передний конец коленчатого вала

На двигателе ЗИЛ-130 передний конец коленчатого вала уплотнен резиново-каркасным сальником, расположенным в крышке распределительных шестерен, а между шестерней и шкивом коленчатого вала установлен маслоотражатель, отгоняющий масло внутрь картера. Уплотнение заднего конца коленчатого вала обеспечивается графито-асбестовым сальником, размещенным в кольцевой канавке гнезда подшипника и его крышке, в плоскости разъема которой дополнительно устанавливаются резиновые прокладки, а по бокам — деревянные уплотнители. Кроме того, на задней шейке коленчатого вала находятся спиральная. ..маслоотгон-ная канавка и маслосбрасывающий гребень, от которых масло отбрасывается через сливные (дренажные) отверстия в поддон картера.

Маховик. Маховик служит для обеспечения вывода поршней из мертвых точек, более равномерного вращения коленчатого вала многоцилиндрового двигателя при его работе на режиме холостого хода, облегчения пуска двигателя, снижения кратковременных перегрузок при трогании автомобиля с места и передачи крутящего момента агрегатам трансмиссии на всех режимах работы двигателя. Маховик изготовляют из чугуна и динамически балансируют в сборе с коленчатым валом. На фланце маховик центрируется в строго определенном положении с помощью штифтов или болтов, которыми он крепится к фланцу.

У дизелей ЯМЗ-236 и КамАЗ-740 маховик центрируется с помощью двух штифтов и крепится болтами не к фланцу, а непосредственно к коленчатому валу.

На обод маховика напрессован зубчатый венец, предназначенный для вращения коленчатого вала стартером при пуске двигателя. На торце или ободе маховика многих двигателей наносят метки, по которым определяют в.м.т. поршня первого цилиндра при установке зажигания (у карбюраторных двигателей) или момента начала подачи топлива (у дизелей).

—

Коленчатый вал воспринимает усилия, передаваемые каждым шатуном при такте рабочего хода, преобразует эти усилия в крутящий момент, который передается обычно через маховик к трансмиссии трактора или автомобиля. Коленчатый вал изготавливают из стали или из высокопрочного чугуна (3M3-53, СМД-18Н). Он состоит из шатунных Д и коренных (опорных) Г шеек, щек В, носка (передней части) и хвостовика (задней части). Коренные и шатунные шейки вместе со щеками образуют кривошипы.

У валов рядных двигателей шатунных шеек столько же, сколько шатунов, у V-образных — вдвое меньше, так как с каждой шейкой соединены два шатуна (по одному из каждого ряда цилиндров). Центробежные силы шатунных шеек уменьшают, выполняя их пустотелыми, а полости Б используют для центробежной очистки масла, поступающего к шатунному подшипнику. В шейках выполнены радиальные отверстия, в которые вставлены трубки для забора масла из центра полости. В шатунных шейках V-образных двигателей просверлено по два отверстия (каждое для своего шатуна).

Коренные, шатунные шейки вала подвергают поверхностной закалке токами высокой частоты (ТВЧ) на глубину 3…6 мм, а затем шлифуют и полируют. В шейках и щеках просверлены каналы А для подвода масла: из блока — к коренным шейкам, от них — к полостям Б (грязеуловителям) и далее через радиальные отверстия — к шатунным подшипникам. Грязеуловители очищают через резьбовые отверстия, вывинтив заглушку, которую фиксируют с помощью шплинта или кернением.

Переход от шеек к щекам плавный и называется галтелью. Галтели уменьшают напряжение металла в месте перехода.

Все части коленчатого вала уравновешены относительно его оси. Во время работы двигателя центробежные силы, возникающие при вращении кривошипов и нижних частей шатунов, нагружают коренные подшипники. Для уменьшения действия этих сил (при большой частоте они значительны) на валах многих двигателей сделаны противовесы, расположенные на щеках со стороны, противоположной шатунным шейкам.

Рис. 6. Коленчатые валы с сопряженными деталями: 1 — шкив; 2 — пробка; 3 — трубка; 4 — упорные полукольца; 5 — вкладыш коренного подшипника; 6 — маховик; 7 — маслоотражатель; 8 — установочный штифт; 9 — болт крепления маховика; 10 — зубчатый венец; 11 —противовесы; 12 — шестерня коленчатого вала; 13 — ведущая шестерня привода масляного насоса; 14 — болт для проворачивания вала; 15 — роликовый подшипник; 16 — масленка канала подвода масла к подшипнику; 17 —штифт фиксации полуколец; 18 — храповик; 19 — шестерня привода уравновешивающего механизма

На носке коленчатого вала обычно закреплены одна или две шестерни, маслоотражатель, шкив и храповик (в дизелях А-41, 3M3-53, ЗИЛ-130) или болт (Д-240) с шестигранной головкой для проворачивания коленчатого вала. В дизелях СМД-62, ЯМЗ-240Б и КамАЗ-740 шестерня привода распределительного механизма установлена на хвостовике коленчатого вала.

За задним коренным подшипником имеется гребень, а также маслосгонная резьба (3M3-53) или накатка (ЗИЛ-130). На хвостовике вала или его фланца установочными штифтами и болтами закреплен маховик. В торце хвостовика всех двигателей (кроме Д-240 и ЯМЗ-240Б) выполнено гнездо для подшипника ведущего вала трансмиссии.

Осевое перемещение коленчатого вала в блоке (или картере) ограничивается фиксированными полукольцами. Они расположены только в одной опоре: по бокам заднего (А-41, Д-240, СМД-60, КамАЗ-740), переднего (ЯМЗ-240Б, 3M3-53, ЗИЛ-130) или среднего (СМД-18Н, Д-144) коренного подшипника. Такое крепление не мешает валу удлиняться при тепловом расширении.

На концах коленчатого вала, в местах выхода из блока, установлены маслоотражатели, а в передних и задних корпусах — уплотнители.

Коренные подшипники коленчатого вала всех двигателей (кроме ЯМЗ-240Б) изготовлены так же, как и шатунные, в виде тонкостенных стальных вкладышей, изнутри покрытых антифрикционным сплавом. От вкладышей шатунных подшипников они отличаются главным образом только размерами. Вкладыши некоторых автомобильных двигателей выполнены из трех слоев: стального, медного с никелем и слоя антифрикционного сплава. В верхних вкладышах просверлено отверстие и проточены канавки для масла.

Крышки коренных подшипников растачивают вместе с блоком, поэтому менять их нельзя. К блоку (картеру) их крепят шпильками с гайками, которые фиксируют замковыми шайбами и накладками. Крышки обычно устанавливают между направляющими пазами блока, а в дизеле СМД-62 крепят дополнительно боковыми болтами.

Коренные подшипники коленчатого вала дизеля ЯМЗ-240Б роликовые. Для установки их на вал диаметр коренных шеек делают больше двух радиусов кривошипа.

Гаситель крутильных колебаний. Переменные силы давления газов и силы инерции приводят к периодическим изменениям (колебаниям) крутящего момента, вызывая в металле вала напряжения. Они стремятся то больше, то меньше скручивать вал. Эти колебания называются крутильными и особенно опасны для двигателей, У которых длинный коленчатый вал.

На двигателе ЯМЗ-240Б для уменьшения таких колебаний к торцу носка коленчатого вала прикреплен гаситель крутильных колебаний. Стальной корпус гаситель герметично закрыт крышкой. Внутри корпуса в бронзовой втулке может поворачиваться чугунный маховик. В выточке Б находится вязкая (силиконовая) жидкость. При вращении коленчатого вала эта жидкость под действием центробежных сил отбрасывается в малые зазоры А между корпусом и маховиком. Здесь энергия крутильных колебаний поглощается трением в тонком слое жидкости, нагревая трущиеся детали, и не передается в коленчатому валу.

Рис. 7. Коленчатый вал (а), его коренной подшипник (б) и гаситель крутильных колебаний вала (в) дизеля ЯМЗ-240Б: 1 — коренные шейки; 2 — шатунные шейки; 3 — роликовый подшипник; 4 — шатуны; 5 — наружное кольцо, подшипника; 6 — маховик гасителя; 7 — бронзовая втулка; 8 — крышка с пробками; 9 — корпус гасителя; 10 — носок вала

Маховик, вращаясь вместе с коленчатым валом, аккумулирует (накопляет) кинетическую энергию, которая расходуется для выведения кривошипно-шатунного механизма из мертвых точек, облегчает пуск двигателя, уменьшает неравномерность вращения коленчатого вала, помогает преодолевать повышенные нагрузки при тро-гании с места машинно-тракторного агрегата или автомобиля, облегчает преодоление кратковременных перегрузок.

Маховик отлит из чугуна, размеры его зависят от частоты вращения вала и числа цилиндров (чем больше эти параметры, тем маховики легче). На ободе закреплен стальной зубчатый венец для вращения вала пусковым устройством.

В маховиках некоторых двигателей имеются сверления для проворачивания ломиком коленчатого вала; каналы для подвода масла к подшипнику, расположенному в торце вала; метки, глухие отверстия или паз для определения в.м.т. поршня первого цилиндра или момента начала подачи топлива (в Д-240 и К.амАЗ-740). Маховик установлен на хвостовике коленчатого вала (А-41, Д-144, КамАЗ-740), на его фланце (СМД-2, СМД-18Н, ЗИЛ-130, 3M3-53) или ступице (ЯМЗ-240Б). Маховик относительно колен вала зафиксирован установочными штифтами и закреплен болтами. Во всех двигателях (кроме ЯМЗ-240Б) на задней плоскости маховика установлено сцепление — часть трансмиссии трактора или автомобиля.

Правильно установить маховик и поставить коленвал

Маховик и его правильная установка

Как правильно установить маховик, чтобы потом заново не давать переделывать специалистам? Нужно ли выставлять его по метками относительно кривошипного вала или нет? Все эти вопросы задаются автомобилистами, которые заняли активную позицию в жизни, не хотят переплачивать за услуги в СТО, и стремятся научиться делать, пусть не все операции, но хотя бы возможные, своими руками.

О метках

Содержание

• 1 О метках
  • 1.1 Видео: как найти метки на маховике
• 2 Балансировка

К примеру, на автомобиле Газ-21 вовсе не нужно выставлять никаких меток. Чтобы обеспечить правильную установку и плотность усадки диска, используются родные болтовые крепежи. Что касается балансировки, то она проводится, как в совокупном режиме, так и обособленно.

Совокупная балансировка подразумевает выравнивание одновременно кривошипного вала и сидящего на нем маховика. Обособленная – выравнивание только маховика. О балансировке подробнее будет написано ниже.

Метки имеются на ВАЗовских моделях авто. Необходимы они в данном случае для того чтобы не сбилась изначальная установка фаз ГРМ, что случается во время замены ременного привода или помпы. Другого варианта здесь не предусмотрено конструкторами. Если меняется маховик, то для повторного правильного его устанавливания потребуется корректировка по меткам.

Зачем нужны метки

Автомобиль Газ-24 тоже подразумевает наличие меток. Они расположены прямиком на шкиве кривошипного вала и на крышке распределительных механизмов. В данном случае провести грамотную корректировку будет значительно проще, ведь Волга – автомобиль заднеприводный, кривошипный вал возможно прокручивать «кривым стартером» (ручкой), тем самым, выставив метки. А вот на переднеприводных ВАЗах сделать это не получится, так как мотор расположен поперечно.

Интересный и важный момент. Шкив привода помпы и генератора устанавливается лишь в единственной позиции, ведь один из болтов априори ставится со смещением. Это сделано специально, чтобы в процессе установки не ошибиться.

Видео: как найти метки на маховике

Балансировка

Является важнейшей процедурой, которая проводится при установке нового маховика. Подвергается ей также кривошипный вал и другие элементы автомобиля.

Вообще, балансировка деталей автомашины, проведенная, естественно, грамотно, способна удлинить ресурс элемента на срок, исчисляемый в 25-100 процентов. Другими словами, если балансировка проведена не будет, то деталь может вообще не прослужить и дня.

Это касается и кривошипного вала, который функционирует нередко в режиме 6000 об/мин и даже больше. К примеру, если масса детали равна 20 кг, то даже малейшее несоответствие веса в 0,1 мм может создать разрушительную силу, которая повлечет за собой немало проблем:

• увеличение расхода горючего;
• уменьшение срока эксплуатации ДВС;
• увеличение шума в моторе, вызванного вибрациями;
• падение мощности силового агрегата.

Одним словом, вся нагрузка от, казалось бы, незначительной несогласованности в весе детали придется на «сердце» машины – ее мотор.

Кривошипные валы известных зарубежных автопроизводителей основательно балансируются на заводе вместе с маховиком, сцеплением и т. д. Таким образом, обеспечивается соосность всех деталей относительно другу друга, а это дает возможность замены любого из узлов без последующих, сложных корректировок.

Балансировка маховика и коленвала на стенде

К сожалению, такого принципа в работе придерживаются не все производители, а только лучшие из них, известные бренды мирового масштаба.

Автопром отечественный и ближнего зарубежья, как ни крути, оставляет своим клиентам сюрпризы. В частности, проводить балансировку маховика и кривошипного вала при установке необходимо бывает в 99 случаях из 100. Правда, если на ВАЗы установлены сплошь оригинальные запчасти, то они, по уверениям, тщательную балансировку проходят.

Самым неприятным сюрпризом для балансировщика, и это подтвердят многие специалисты, является установленный кривошипный вал. Он на некоторых моделях отечественного автопрома имеет дисбаланс, который на порядок превышает всякие существующие нормы. Беспредел, одним словом, полный. В некоторых случаях отклонение даже превышает 700 г*см, что не воспринимается никаким станочным оборудованием.

Такие кривошипные валы балансируются только путем сверления в маховике отверстий напротив штатных. Другими словами, мастер вынужден осуществлять перебалансировку, а штатная корректировка получается проведенной «для галочки».

Возможна и другая ситуация. Например, когда балансировка проводится за счет одного маховика. Однако такой вариант для ремонтника окажется куда хуже:

• если маховик будет установлен на старый КШВ, то даст большие вибрации;
• если же оставить маховик, заменить вал, то вибрации пойдут от кривошипного вала, а последствия окажутся еще более непредсказуемыми.

Взаимная соосность всех деталей

Итак, правильно поставить маховик, значит, осуществить грамотную установку детали, согласно меткам ГРМ и соосности с остальными элементами системы двигателя. В противном случае, если балансировке не будут подвержены все необходимые части, предсказать последствия будет невозможно. На маховик установка КШВ осуществляется согласно инструкции.

Преимущества совместной балансировки, когда корректируется одновременно и кривошипный вал, и маховик налицо.

Коленчатый вал и маховик | Как это работает

Коленчатый вал и маховик Когда поршневой двигатель используется для приведения в движение транспортного средства, одна из первых возникающих инженерных проблем заключается в том, как получить вращательную мощность, необходимую для привода колес, от двигателя, который производит линейную мощность по мере подъема поршней. и упасть. Проблема решается с помощью коленчатого вала. Этот вал, соединенный как с поршневыми узлами, так и с трансмиссией, преобразует вертикальное движение поршней во вращательное движение, чтобы оно могло передаваться на опорные катки. Помимо передачи привода, коленчатый вал также выполняет ряд других функций. К ним относятся привод распределительного вала, шкив ремня вентилятора и шестерня, зацепляемая стартером. Работа узла коленчатого вала и поршня. Когда поршень движется вниз, шатун толкает смещенную шатунную шейку вниз и в одну сторону. При восходящем ходе шатун проталкивается шатунной шейкой по кругу и вверх. Таким образом, движение поршня вверх-вниз преобразуется во вращательное движение. Коленчатый вал на рядном двигателе, расположенный под поршневыми узлами в нижней части блока цилиндров. Горизонтально оппозитные двигатели имеют один коленчатый вал, расположенный по центру в основании двух блоков цилиндров. Коленчатый вал с четырьмя витками коленчатого вала и пятью коренными подшипниками, установленный на четырехцилиндровом двигателе Fiat 128. Коленчатый вал с четырьмя витками коленчатого вала и тремя коренными подшипниками, установленный на четырехцилиндровом двигателе Volkswagen Beetle. Коленчатый вал с четырьмя витками коленчатого вала и тремя коренными подшипниками, установленный на двигателе Ford Capri 2000 V4. Коленчатый вал с шестью витками коленчатого вала и семью коренными подшипниками, установленный на шестицилиндровом двигателе Jaguar E-Type. Коленчатый вал с шестью витками и четырьмя коренными подшипниками, установленный на двигателе Ford Capri 3000 V6. Форма и функции коленчатого вала Форма коленчатого вала зависит от типа двигателя, на который он устанавливается. Однако все конструкции в основном одинаковы, поскольку функция, которую они должны выполнять, всегда одна и та же. Коленчатый вал несет узел поршня или узлы в многоцилиндровых двигателях и установлен у основания блока (рис. 4) во всех двигателях, кроме горизонтально-оппозитных, где он находится в центре. В одноцилиндровых двигателях коленчатый вал имеет только один подшипник поршневого узла и, следовательно, имеет только одну шатунную шейку. Шатунная шейка смещена от оси вала (рис. 6), чтобы пространство для шатуна перемещалось вверх и вниз одновременно с его вращением. Смещенная шатунная шейка называется «броском». По обе стороны от шатунной шейки находятся коренные подшипники, которые фиксируют вал в блоке цилиндров, а также обеспечивают его вращение. Таким образом, вал имеет характерную U-образную форму. Эта U-образная конструкция позволяет коленчатому валу преобразовывать по существу прямолинейное движение узла поршня во вращательное движение. Поскольку поршень движется вниз по цилиндру, большая головка шатуна толкает шатунную шейку, к которой она прикреплена, вниз и в сторону (рис. 3), одновременно вращаясь вокруг нее. Когда поршень начинает свое движение вверх, шатун толкается вокруг и вверх шатунной шейкой, одновременно снова вращаясь вокруг нее. Результатом этого является вращение коленчатого вала в его коренных подшипниках и передача круговой передачи на колеса автомобиля. Подшипниково-бросательное устройство Коленчатый вал одноцилиндрового двигателя имеет самую простую форму. Однако большинство автомобилей имеют четыре цилиндра или более, и, следовательно, коленчатые валы в этих двигателях намного сложнее. Двумя основными переменными в форме многоходовых коленчатых валов являются расположение и количество коренных подшипников, а также ориентация ходов. Определенное количество коренных подшипников необходимо для надежной установки многоходового коленчатого вала, чтобы предотвратить его биение или деформацию под нагрузкой, воздействующей на него поршневыми узлами. Традиционно это обычно означало размещение подшипников с обеих сторон каждой шатунной шейки, что давало пять коренных подшипников на валу четырехцилиндрового двигателя. Однако при использовании валов из более прочной легированной стали и более легких поршней иногда два шатуна опираются на две соседние шатунные шейки, между которыми нет подшипника. Более короткие валы, возможные в плоских и V-образных двигателях, также позволяют отказаться от подшипников без потери необходимой жесткости. То, как расположены броски, является важной частью балансировки двигателя. Это связано с тем, что для сглаживания неравномерности четырехтактного цикла узлы поршня поднимаются и опускаются не вместе, а в шахматном порядке. Это приводит к уравновешиванию веса одного узла поршня по отношению к весу другого. Следовательно, ходы кривошипа должны быть расположены по схеме, соответствующей порядку запуска двигателя. В четырехцилиндровом рядном двигателе ходы кривошипа расположены от центра на два оборота под углом 180 градусов до конца на два оборота. Эта конструкция обычно имеет пять основных подшипников, что дает очень жесткий вал, хотя встречаются и трехопорные конструкции, особенно на транспортных средствах с меньшим двигателем. Горизонтально-оппозитная четырехцилиндровая компоновка имеет конструкцию коленчатого вала, аналогичную конструкции рядного двигателя, но поскольку пары поршней обращены друг к другу, вал короче и жестче и часто имеет только три подшипника. Коленчатый вал V-образного четырехцилиндрового двигателя снова короче, чем у рядного аналога. Броски, как правило, под углом около 90 друг к другу, как и два блока цилиндров. Шестицилиндровые двигатели построены по тому же принципу, что и четырехцилиндровые двигатели, поэтому коленчатые валы аналогичны, только длиннее. В рядном шестицилиндровом двигателе ходы коленчатого вала расположены так, что два концевых поршня поднимаются и опускаются вместе, как и второй и пятый поршни, третий и четвертый поршни. Это приводит к тому, что броски располагаются вокруг вала под углом 120° друг к другу. Поскольку эти валы длинные, они обычно имеют целых семь подшипников, чтобы обеспечить максимальную поддержку. Поскольку в автомобиле сложно разместить плоский шестицилиндровый двигатель по ширине, они почти не используются. Вместо этого альтернативой рядному шестицилиндровому двигателю является компоновка V-six. V-образная шестерка имеет то преимущество перед рядной компоновкой, что она намного короче. Иногда он поддерживается четырьмя подшипниками, но чаще встречается семь, поскольку такое расположение обеспечивает гораздо большую степень жесткости и меньшую вибрацию. Расположение броска составляет 60, что является обычным углом, под которым блоки цилиндров выровнены. V-образная восьмерка имеет те же преимущества, что и V-шестерка, в том смысле, что для большого двигателя можно использовать относительно короткий и жесткий коленчатый вал. Используются два ряда цилиндров под углом 90°, поэтому валы располагаются вокруг вала с интервалами 90° или 180°. Этот эффект фактически удваивается, потому что на каждой шатунной шейке есть два поршня, каждый поршень на одной шатунной шейке входит в цилиндр на противоположных сторонах блока. В результате коленчатый вал V-образной восьмерки имеет только пять коренных подшипников. Балансировка и демпфирование коленчатого вала Хотя порядок зажигания помогает сгладить вибрацию, присущую четырехтактному циклу, он не выполняет всю работу. Некоторая комковатость устраняется наличием маховика на заднем конце вала. Это просто сильно утяжеленный диск, который, когда двигатель начал вращаться, имеет тенденцию продолжать вращаться и, таким образом, выравнивает подачу мощности. Помимо балансировки двигателя, балансировке подлежит и сам коленчатый вал. Это связано с тем, что валы на коленчатом валу смещены относительно оси вала, и их движение создает эффект дисбаланса. Дополнительная вибрация вызывается вращением больших головок шатуна вокруг шатунных шеек. Эта вибрация контролируется литьем перемычек напротив ходов кривошипа. Перемычки имеют вес, который соответствует давлению на шатунную шейку, когда узел поршня приводит ее в движение. Таким образом, их размер и вес варьируются в зависимости от размера и типа двигателя. Например, перемычки на валу плоского двигателя обычно довольно малы, поскольку эти двигатели настолько хорошо сбалансированы, что не сильно вибрируют. Помимо эффекта дисбаланса, коленчатый вал также страдает от крутильных или крутильных колебаний. Это происходит из-за силы узла поршня, заставляющего вращаться кривошип, и склонности вала снова закручиваться назад, когда давление заканчивается в конце рабочего хода. Чтобы эти вибрации не стали слишком сильными, на конце вала установлен гаситель вибрации. Типичный демпфер состоит из небольшого маховика, прикрепленного к шкиву, по которому проходит ремень вентилятора с помощью резиновой вставки толщиной около 6 мм. Резина изгибается при вращении вала, эффективно гася любую вибрацию. В то время как большинство коленчатых валов имеют как ребра, так и виброгасители для борьбы с вибрацией, другой метод балансировки используется только на определенных двигателях. В этом методе используется утяжеленный уравновешивающий вал, который прикреплен к коленчатому валу через шестерни. Он является стандартным для двигателей V-four, но также используется в некоторых двухцилиндровых двигателях, например, в мотоциклах. Подшипники коленчатого вала В то время как сами коленчатые валы изготавливаются из прочных легированных сталей, обычно хромоникелевой стали, а шейки специально закалены, подшипники изготовлены из более мягкого металла. Это означает, что более дешевая и легко заменяемая деталь изнашивается первой. Подшипники имеют форму вкладышей внутри шатунов и коренных подшипников. Все они в основном похожи, за исключением одного из основных подшипников, который называется упорным подшипником. В то время как другие коренные подшипники предотвращают движение вала вверх или вниз, упорный подшипник останавливает движение вала вперед или назад. Для этого он имеет U-образную форму, а остальные плоские. Он опирается не только на шейку вала, но и на фланцы кривошипа. Положение этого подшипника может быть разным, но на больших V-образных двигателях он, как правило, находится в центре, а на рядных двигателях — на заднем конце. Там, где упорного подшипника как такового нет, упорные шайбы устанавливаются рядом с коренным подшипником. Они выполняют идентичную функцию. Смазка подшипников Во избежание чрезмерного износа шейки и подшипников они должны постоянно «плавать» в тонкой пленке масла. Таким образом, в валу просверлен тщательно спроектированный масляный канал, а подшипники иногда имеют канавки. Путь масла через вал должен иметь специальную форму, чтобы избежать образования масляного шлама и закупоривания каналов под действием центробежной силы. Подшипники имеют канавки, чтобы масло могло проходить по всему периметру и течь независимо от положения вращения вала. У масла также есть две другие функции: охлаждать подшипники при прохождении через них и смывать любые отложения или стружку, которые могут присутствовать. Дополнительные функции коленчатого вала Будучи первой частью приводного вала, коленчатый вал выполняет другие функции, помимо передачи привода. Передний конец коленчатого вала выступает через коренной подшипник и сальник и несет звездочку, которая приводит в движение распределительный вал, который, в свою очередь, приводит в действие шестерню клапана. Также на этом конце находится шкив, на котором проходит ремень вентилятора, приводящий в движение генератор, вентилятор и водяной насос. На заднем конце вала находится еще один коренной подшипник и сальник, а вал снова выступает до конца фланцем, к которому прикручен маховик. Хотя благодаря лучшей балансировке двигателя размер маховика в современных двигателях был уменьшен, у него есть и другие применения. Он составляет неотъемлемую часть механизма сцепления, лицевая сторона которого обращена от двигателя, приводит в движение ведущий диск сцепления. Эта пластина, по сути, фрикционный диск, позволяет постепенно передавать мощность двигателя в систему трансмиссии, чтобы автомобиль мог трогаться с места. Не менее важной функцией маховика является его участие в запуске двигателя. По его периметру зубчатая кромка. Это литое зубчатое кольцо входит в зацепление с шестерней стартера, чтобы провернуть коленчатый вал и запустить двигатель. Отношение зубьев на маховике к зубьям на шестерне стартера достаточно велико, чтобы стартер мог провернуть двигатель достаточно быстро, чтобы запустить его. Car Parts: JAGUAR WHEELS $1,200 AUD Car Parts Daily Drives: SOFTAIL HD $17,000 AUD Daily Drives Classic Cars: Porsche 924 Turbo Coupe 1981 $33,500 AUD Classic Cars Классические автомобили: MGB ROADSTER 1973 24 500 австралийских долларов Классические автомобили Классические автомобили: Mercedes Benz 450SLC Coupe 1974 75 000 австралийских долларов Классические автомобили Переход на полноразмерную версию

320-770 Болт, маховик к коленчатому валу (самостопорящийся приклад), 3/8″-24 TPI X 7/8″ длина

Похоже, в вашем браузере отключен JavaScript.
Для использования функций этого веб-сайта в вашем браузере должен быть включен JavaScript.

Search:All British CarsAustin Healey 100, 100-6, 3000Classic MiniJaguar E-TypeJaguar Early SedansJaguar Late ModelJaguar XJ6, XJ12Jaguar XJSJaguar XK120, 140, 150Jaguar XK8, XKRMG Midget, Austin Healey SpriteMG TC, TD, TFMGAMGBMGCMorris MinorTriumph GT6Triumph SpitfireTriumph StagTriumph TR2, 3, 4Триумф ТР6, 250Триумф ТР7, 8

Описание

БОЛТ, маховик к коленчатому валу (самостопорящийся шток)

Где используется

Модель (сайт)	Категория	Схема	Ключ	Имя	Применение	КОЛ-ВО
Остин Хили 100, 100-6, 3000	Двигатель и производительность	Внутренний двигатель 100-6, 3000	48	БОЛТ, маховик к коленчатому валу (стандартный)	БН4-БДЖ8	4
Триумф ТР2, 3, 4	Двигатель и производительность	Внутренний двигатель	96	БОЛТ, маховик к коленчатому валу (самостопорящийся шток)	TR4 от CT34072E — TR4A	4

Гарантия

Самый длинный в бизнесе

• На всю продукцию Classic British предоставляется гарантия отсутствия дефектов материалов и изготовления в течение 2 лет с даты выставления счета.