Полнощекий коленвал своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 18.09.2024

Чтобы исключить причины, вызывающие появление остаточных напряжений, в технологию изготовления вала введены дополнительные операции перецентровки: первая — после обтачивания коренных шеек, вторая — после термической обработки. Базой при перецентровках приняты первая и четвертая коренные шейки, что позволило усреднить биение и снизить припуски на последующую обработку

Во время второй перецентровки, производимой на алмазно-расточном станке, кроме корректировки центров улучшается форма центровых фасок, уменьшается шероховатость поверхности, что важно для последующей обработки детали на финишных операциях. Все это позволило ликвидировать операции правки валов, уменьшить и стабилизировать межоперационные припуски и, в конечном итоге, благоприятно сказалось на надежности коленчатых валов в эксплуатации

Проблема снижения остаточных напряжений решена путем внедрения более производительного и прогрессивного способа предварительной обработки коленчатых валов методом кругового фрезерования. При этом методе обработка производится многорезцовыми фрезерными головками, оснащенными твердосплавными неперетачиваемыми пластинками с механическим креплением. Резание ведется на скорости 100—150 м/мин. Коленчатый вал производит за цикл медленный поворот в режиме подачи. Количество шеек, обрабатываемых за один поворот детали, соответствует количеству фрезерных головок. Таким методом можно обрабатывать как коренные, так и шатунные шейки. По сравнению с точением фрезерование характеризуется сравнительно невысокой нагрузкой на коленчатый вал во время обработки. Достигается это соответствующим расположением режущих кромок пластинок фрезерной головки, благодаря чему весь профиль шейки делится на отдельные участки (секторы). При этом режущие кромки инструмента вступают в работу попеременно, что значительно снижает силы резания. Привод круговой подачи осуществляется с обоих концов вала, благодаря чему исключается его деформация и обеспечивается высокая геометрическая точность. Стружка дробится, что также положительно сказывается на параметрах процесса.

что это Устройство коленчатого вала. Фото, видео

Наверное каждый автолюбитель задавался вопросом: что такое коленвал, что он из себя представляет? В данной статье мы дадим ответ на это вопрос.

Усилия, передаваемые поршнями через шатуны, воспринимает коленчатый вал. Затем они преобразуются в крутящий момент. Главные требования к коленчатому валу – это жёсткость и прочность.

Материалом изготовления коленчатого вала является сталь и высокопрочный чугун. Стальные валы куют, а чугунные выливают в изготовленные формы. Поверхности шатунных и коренных шеек обрабатывают термически, придают им прочность, а затем шлифуют.

На коленчатом валу имеется несколько шатунных и коренных шеек. Они соединены между собой щёчками, которые имеют продолжение в противоположную от шейки сторону и создают противовес. В конструкции двигателей некоторых грузовых автомобилей имеются противовесы, крепящиеся к коленчатому валу при помощи болтов. Диаметр коренных шеек всегда больше шатунных. Если посмотреть на коленчатый вал с его торца, и Вы увидите, как шатунные шейки перекрывают коренные, то это означает, что у него очень жёсткая конструкция. Двигатель, в котором поршень имеет короткий ход, сделать перекрытие шеек проще. Коленчатый вал называется полноопорным, если слева и справа от шатунной шейки расположены коренные шейки. При отсутствии с обеих сторон коренных шеек, такой вал называют неполноопорным. Его масса будет увеличенной, он может выдерживать сильные закручивающие и изгибающие нагрузки, а конструкция при этом более жёсткая.

Наибольшее распространение получили полноопорные коленчатые валы. Разборные коленчатые валы в современных двигателях внутреннего сгорания применяют редко. Сопряжение от щёчки к шейке делают по радиусу, потому что в этом месте большое количество напряжений. Образование трещин и дальнейшее разрушение в этом месте в такой конструкции сведены почти на ноль.

Тонкостенные, разъёмные вкладыши используются как подшипники скольжения в шатунных и коренных шейках. Их изготавливают из тонкой стали, на поверхность которой наносят антифрикционный сплав (баббит). С помощью особого выступа они устанавливаются в специальные канавки, что не даёт им проворачиваться в опорах коленчатого вала. Упорные подшипники скольжения удерживают коленчатый вал от осевого смещения.

Технологические отверстия (масляные каналы) просверлены внутри шеек и щёчек коленчатого вала. Моторное масло поступает всё время под давлением, потому что незначительная продолжительность работы коленчатого вала без масла приведёт к его поломке. Он не выдержит нагрузки и заклинит.

Маховик крепится к его задней части. Он выводит кривошипо – шатунный механизм из мёртвых точек, запасает и отдаёт энергию на разных тактах, а также снижает неравномерность работы двигателя в целом. Маховик изготавливают из чугуна, и он имеет форму диска. Масса у него большая. Зубчатый венец напрессован на наружную поверхность маховика. При помощи него электрический стартер при пуске передаёт движение на коленчатый вал. Если на двигателе внутреннего сгорания три и больше поршня, то рабочий ход одновременно начинается в двух или большем количестве цилиндров. Масса маховика на таких двигателях мала, а крутящий момент плавный.

Видео – изготовление коленвала

Крутильные колебания – это непрекращающееся раскручивание и закручивание коленчатого вала. Если произойдёт совпадение частот внешних сил и крутильных колебаний, то последствием этого станет резонанс, который приведёт к поломке коленчатого вала. На старых автомобилях в двигателях коленчатые валы ломались в месте сопряжения коренной шейки со щёчкой. Количество оборотов и высокая жёсткость современных коленчатых валов не подвержены пагубному влиянию резонансных частот. Однако на двигателях имеются гасители крутильных колебаний, снижающие виброактивность коленчатых валов. Шкив коленчатого вала делят на две части, заливают их резиной, центруют, и после этого за счёт внутреннего трения он будет поглощать вибрацию.

В настоящее время огромную популярность приобрели двухмассовые маховики, выполняющие роль гасителей крутильных колебаний.

Также на двигатели внутреннего сгорания устанавливают новейшие тороидные стартер – генераторы, позволяющие ему работать при максимальных нагрузках, при помощи электронного блока управления снижать вибрации и колебания, а также бесшумно производить запуск.

Материалы изготовления коленчатого вала

Коленчатые валы двигателя шести- и восьмицилиндровых четырехтактных двигателей изготовляются из марганцовистой стали 50Г, а двенадцати цилиндровых — из Хромованадиевой стали 60ХФА. Коренные и шатунные шейки, а также шейки под уплотнительные манжеты подвергаются поверхностной закалке с нагревом ТВЧ. Сложная форма кованых коленчатых валов влечет за собой необходимость сравнительно большого съема металла при механической обработке. Металл снимается не только на шейках, но и на щеках. Сравнительно большие припуски имеют коленчатые валы У-образных двигателей, ко_гда шейки расположены в нескольких плоскостях. Кроме того, стремление использовать штамп как можно дольше также приводит к увеличению припусков. Согласно исходной технологии токарная обработка коренных шеек, переднего и заднего Концов коленчатого вала проводилась одновременно на многорезцовых станках мод. МК-840, а шатунных шеек на многорезцовых станках мод. МК-8212. При этом суммарная ширина режущих кромок одновременно работающих резцов на станке мод. МК-840 для шестицилиндровых валов составляла 440 мм, для восми-цилиндровых 490 мм, а на станке мод. МК-8212 — соответственно 240 и 320 мм.

Наличие значительных сил резания и ударных нагрузок при обработке щек в сочетании с перераспределением внутренних напряжений в материале вала после снятия поверхностного слоя штампованной заготовки приводило к короблению вала на предварительных операциях его изготовления. Нагрев шеек при закалке ТВЧ также вызывал дополнительное коробление вала. При этом суммарные деформации вала достигали 1,5—2 мм. I С целью их устранения технологическим процессом предусматривалась правка вала, которая производилась после обтачивания коренных и шатунных шеек и после термической обработки. Процесс правки заключался в неоднократном прогибе вала с устранением биения до допустимых величин.

Что такое коленвал

Коленчатый вал – это механическая деталь автомобильного двигателя, которая является промежуточным звеном-преобразователем тепловой энергии сгораемого топлива в механическую энергию вращения колёс.

По внешнему виду он представляет собой вал из стального сплава со множеством шатунных шеек, которые между собой соединены коленной шейкой. Число шеек-колен соответствует числу цилиндров в двигателе, их расположению, форме. Шейки соединены с поршнями через шатуны, которые, двигаясь возвратно-поступательно, приводят вал в движение.

Если в коленчатом вале шатунные шейки находятся с двух сторон от коленной шейки, он называется полноопорным. Если же они расположены только с одной стороны – неполноопорным.

Коленвал производится из углеродистой или легированной стали с повышенной износостойкостью (для спорткаров, люкс-моделей и автомобилей с повышенной мощностью) или модифицированного чугуна (для стандартных серийных моделей) с помощью литья или прессования. Для легирования стали применяются молибден, хром и иные металлы, существенное увеличивающие прочность сплава.

В большинстве двигателей коленчатый вал располагается в нижней части, над картером, в оппозитных – выше, по центру мотора.

Почему коленвалы называют плоскими

В процессе изучения устройства коленчатого вала, порой кажется, что ты на уроке биологии. Первым делом в глаза бросаются массивные плоские “щеки”, между которыми находятся “шейки”. Одни шейки (как вы наверняка знаете) – коренные (на них вал опирается, лежа в картере) и шатунные (именно к ним сверху “цепляются” шатуны). Если посмотреть на коленвал “в фас”, возможны два варианта: либо щеки с шейками лежат в одной плоскости, либо половина из них расположена под прямым углом к другой половине. В первом случае вал и называют плоским.

При сборке двигателя вашей малолитражки наверняка использован именно плоский вал – это самой собой разумеющееся решение для 4-цилиндрового двигателя. А вот при создании V-образной “восьмерки” уже есть выбор. Изначально (на заре автомобилестроения) все конструкторы предпочитали именно плоские валы, однако с ростом мощности силовые агрегаты генерировали все больше вибраций и все труднее поддавались балансировке. Именно в попытках уменьшить уровень вибраций создатели моторов и пришли к схеме с установкой шеек под прямым углом друг к другу. И сейчас на большинстве V-образных “восьмерок” стоят именно такие коленвалы. А “плоские” остались уделом гоночных моторов или двигателей для суперкаров – можно вспомнить силовые агрегаты Ferrari или 5-литровый двигатель под капотом нового Shelby Mustang GT350.

Понять разницу между плоским коленвалом (справа) и коленвалом с шейками, установленными под прямым углом, проще всего с помощью картинок.

Окончательно отказываться от плоского коленвала мотористы не собираются. Ведь более простая конструкция делает его компактнее и легче, а значит – при прочих равных такой вал способен быстрее раскручиваться, делая мотор более приемистым. К тому же, сто последних лет металлурги не сидели спустя рукава – и благодаря продвинутым материалам, позволяющим при прежних размерах сделать деталь ощутимо легче, у современных плоских валов вибрации на порядок меньше, чем у их далеких предков.

Остается вопрос: почему же тогда коленвалы 4-цилиндровых моторов делают плоскими? Дело в том, что уровень вибраций, вызванных т.н. силами инерции 2-го порядка (именно они проявляются на V-образных “восьмерках” с плоским коленвалом), сильно зависит от рабочего объема мотора. 4-цилиндровые двигатели компактны – поэтому на такие вибрации порой можно просто закрыть глаза. А если нельзя – проще и дешевле использовать т.н. балансирные валы. О которых мы поговорим в другой раз.

Коленвал как один из важнейших узлов двигателя автомобиля видео АвтоНоватор

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.

Коленчатый вал — ключевой узел кривошипно-шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания. Благодаря коленвалу возвратно-поступательные движения поршней преобразуются в механическое вращение. Суть коленвала — это кривошип, который совершает вращательные движения вокруг одной неподвижной оси. Удвоенный радиус кривошипа равен длине хода поршня. Шатунные шейки расположены под такими углами, что цилиндры работают попарно, но немного опережают друг друга. По такому принципу устроен коленчатый вал.

Изготавливают коленвалы из высокопрочных сталей или чугуна методом литья, ковки, механической обработки. По причине высокой степени сжатия к коленвалу дизельного двигателя предъявляют более высокие требования по прочности. В остальном коленвал дизеля по строению не отличается от вала бензинового двигателя. Коленчатый вал из стали, особенно выточенный на станке, имеет высокую стоимость, поэтому чугунные коленвалы получили более широкое распространение.

Устройство коленвала

На некоторых современных двигателях для дополнительной стабилизации применяются балансирные валы со смещенным центром тяжести и приводом от коленчатого вала. Они вращаются в разные стороны, помогая уравновешивать движения поршней.

В V-образных и W-образных двигателях шатуны из противоположных цилиндров давят на соединенные между собой шейки. Это позволяет обеспечить более равномерную работу двигателя, уменьшить его габариты. В рядных двигателях каждый шатун закреплен на отдельной шейке с балансирами.

Кривошипно-шатунный механизм рядного четырехцилиндрового двигателя со стандартными шейками и балансирами

Неисправности коленчатых валов

Рассмотрим типичные неисправности коленчатых валов:

Как правило, первое, с чем сталкиваются автомобилисты, — это течь масла из-под резиновых уплотнений (сальников коленвала). Это широко распространенная проблема на двигателях с пробегом. Подтекающий сальник требует замены. В некоторых случаях замена масла на более вязкое поможет остановить течь на какое-то время.

Вода и топливо попадая в масло меняют его хим. состав и степень вязкости. Причиной может быть значительный износ цилиндропоршневой группы, нарушенная структура прокладок, микротрещины в блоке двигателя или ГБЦ.

Ремонт коленвала

Качественно выполненное восстановление и шлифовка коленвала может обеспечить 100% ресурса его работы. Следует учитывать, что с увеличением ремонтного размера коленчатый вал может сместиться со своего заводского посадочного места. Потребуется точная установка коленвала с подборкой вкладышей. Коленвал с критическими повреждениями или осевым искривлением придется поменять.

Как проверить коленвал? Опытные автомобилисты могут определить характерный стук коленчатого вала на слух, используя медицинский стетоскоп. При плановых ТО можно снять поддон, визуально осмотреть коленчатый вал на предмет трещин и сколов и с помощью щупа выполнить контроль зазоров между полукольцами.

Повышенное содержание металлической стружки в фильтре и поддоне указывает на износ пар трения. В таких случаях нужно срочно найти причину образования такой стружки.

Диаметр шеек коленвала можно измерить обычным микрометром. Параметры разбалансировки, биений и осевых люфтов коленчатых валов определяют с помощью специальных индикаторов. Для этого нужно либо разместить вал на специальный стенд или станок, либо установить индикатор с магнитным штативом на блок двигателя. Замер выполняется при вращении.

Для определения зазора между шейками коленчатого вала и подшипниками применяют калиброванную пластиковую проволоку и бумажный шаблон со специальной шкалой. Способ довольно прост и доступен. Кусочек проволоки устанавливают на обезжиренную поверхность шейки коленчатого вала. Для ее фиксации можно применить небольшое количество густой смазки. Затем шейка накрывается подшипником и крышкой. Крышки обтягиваются, проволока внутри раздавливается на плоскости шейки (резьбовые соединения нужно затягивать динамометрическим ключом). Болты раскручивают и снимают крышку. Далее остается измерить ширину расплющенной полоски шаблоном. Значение будет соответствовать достаточно точному значению зазора.

Замена коленвала

Итак, как снять коленвал? Для этого потребуется полная разборка двигателя.
Для замены необходимо:

стандартный набор инструментов;
динамометрический ключ;
фиксатор коленвала MR 1-233.

Снятие коленвала возможно выполнить после демонтажа двигателя и установки его на ремонтный стенд, узлов ГРМ, оборудования двигателя, ГБЦ, шатунов и поршней.

Схема сборки и установки в блок двигателя коленчатого вала Skoda OCTAVIA TDI 1996-2002 г.в 1,9,1315,17 — болты крепежные, 3 — фланец, передний прижимной, 4 — вкладыш подшипника, 5 — звездочка цепной передачи, 6 — коленчатый вал, 7 — вкладыш подшипника, 8 — полукольца коленвала, 10 — крышка подшипника, 11 — установочный штифт, 12 — колесо датчика, 2 — уплотнительное кольцо (сальник), 14 — маховик и ведущий диск, 16 — промежуточная пластина, 18 — уплотнительная прокладка (с сальником).

Последовательность работ по замене коленчатого вала

2. Открутить болты крепления маховика 15, демонтировать маховик.

3. Открутить болты 13 и, вытащив установочный штифт, демонтировать колесо датчика коленвала.

4. Открутив по периметру болты 1 и 17, демонтировать прижимной передний фланец 3, передний сальник 2, промежуточную пластину 16, уплотнительную прокладку 18.

5. Раскрутить болты 10, демонтировать крышки коренных шеек, верхние половинки подшипников 7 и полукольца 8.

6. Выполнить выемку вала 6 из блока двигателя, убрать нижние части подшипников 4 и полуколец.

7. Произвести дефектовку, шлифовку, балансировку коленчатого вала. Выполнить очистку постелей коленвала и блока двигателя.

8. Установку коленчатого вала выполнить в последовательности, обратной разборке. При монтаже колеса положения коленвала выполнить контроль размера превышения установочного штифта 11 согласно со схемой проверки.

Схема проверки установочного штифта 1-колесо положения коленвала, 2-болты крепежа,3- установочный штифт а = 2,5…3,0 мм

9. После монтажа коленчатого вала в блок двигателя произвести контроль биений.

Вы не можете создать новую тему
Вы не можете ответить в тему

Кривой коленвал Можно ли что-то сделать?

Один мой знакомый, разбирая скутер, обнаружил, что при вращении колена на концах оси наблюдается ход около 1мм.
Подшипники, естественно, тоже слегка люфтят. Мне интересно, можно ли как-то отрихтовать колено?
ЗЫ Знаю, что звучит бредово, но он просил выяснить.
ЗЗЫ Единственное, что вселяет надежду, это то, что он с кривым коленом фиг знает сколько отъездил.

Вы не можете создать новую тему
Вы не можете ответить в тему

Другие ответы в этой теме

Serj (18.3.2007, 8:54) писал:

Почему ты считаешь что балансировка колен-вала ето бредовая идея?
Колен-вал балансируется таким образом-есть так называемые центра,которые стоят на тяжелой металической станине,в ети центра ставится вал,сверху на цапфы ставятся индикаторы,и при прокручивании вала в центрах индикаторы показывают биение вала.Рихтуется очень простым способ,берешь вал,помечаешь на нем место где биение максимальное,на одной цапфе,берешся руками за другую,и сильно размахивая валом бьеш кривой цапфой по алюминиевой чушке.ПРоцедура повторяется,см.п.1.
Вот так.

GorillaZ (18.3.2007, 10:53) писал:

Serj (18.3.2007, 19:57) писал:

Смотри, балансировка потянет грн 100, плюс скорее всего тебе надо менять палец и 2 сипаратора это примерно 150 грн и перепресовка 120. а новое полнощёкое колено я видел на Зоологической 250 грн и подшипники по 55. считай и думай!! и обрати внимание на цилинд нет ли там выработки от такого хода колена мог появиться небольшой овал!! тогда надо ремонт цилиндра делать и новый поршень!! если что пиши помогу чем смогу. сам только недавно все менял на новое!!

Ввиду того что в последнее время преобладающее большинство людей стало засматриваться в сторону китайских скутеров, их количество увеличилось. Как известно, качество не на высшем уровне, но вполне приемлемо для беспроблемной эксплуатации в течение 2-3 лет а то и больше. Про фабричные скутера писать не хочется, так как качество у них высокое (держат марку) но не у всех.

В общем, эта статья предназначена для всех скутеристов без исключения и не имеет четких границ в марке и годе выпуска скутера. Рассматривать будем КШМ – кривошипно-шатунный механизм 2-тактного двигателя.

Краткая справка: КШМ предназначен для преобразования возвратно-поступательной энергии во вращательную. Иными словами, коленвал. Этот узел по конструкции не очень сложен, но требует очень точной развесовки и грамотной установки. Также для нормальной работы необходимы определённые условия.

Конструкция коленвала схожа у всех скутеров. Я затронул китайцев, потому что материал – сырье для коленвала у них не соответствует никаким нормам качества. Естественно, есть и нормальные, но, как правило, ставятся на хорошие китайские скутеры и выходят из строя очень редко. У меня был случай - принесли на ремонт мотор AF34Е, снятый со скутера. Сказали, заводится очень трудно, тянет так себе, перегревается и жрёт топливо немерено. После 1-2 минутной диагностики выяснилось, что коренные мертвые в хлам. Сказал прийти через 2-3 дня. Каково же было моё удивление, когда я разобрал мотор. Кореные стояли с Даэлима (56\20\12) , они были в чётком состоянии. Но китайское, самостоятельно установленное колено выдало себя сразу. Посадочное место подшипника на коленвале со стороны вариатора было разбито настолько, что коленвал ходил вверх вниз больше чем на 1 мм. Это очень критическая ситуация. Подшипники пришлось выпрессовывать съемником. А на колено надевались так легко, что усилий вообще прилагать не нужно было. В общем, ситуация плохая, и пришлось поискать замену колена и прибегнуть к анализу посадочных мест подшипников.

Многие горе-механики не понимают, как колено можно погнуть. Ведь оно из крепкого материала и довольно тяжелое, из-за этого в подсознании возникает желание ударить, когда вредный подшипник не хочет двигаться дальше. А этого ни в коем случае делать нельзя. В Интернете много статей по изготовлению мотоциклетных коленвалов (ИЖ, Минск и т.д.). Расчётную часть затрагивать не будем, ибо колено уже есть, но погнутое… Я сам, когда учился, погнул пару коленвалов, которые теперь верой–правдой служат новым хозяевам после восстановления. Просто старался как можно быстрей собрать мотор и поехать кататься.

Но будем приближаться к поставленному вопросу более медленно, чтобы точнее сформировался образ модели колена и верстака в сознании.

Коленвал можно погнуть следующими способами и не думайте, что если колено сидит на подшипниках, а картер собран, то деталь в танке:
1. Снятие ротора генератора (ту часть, которая сидит на колене), вероятность погнуть очень мала, т.к. вал в этом месте короткий и толстый, но все же есть, если приложить много силы.
2. Снятие вариатора, то есть расслабление гайки, крепящей на валу коленвала весь узел. Как правило, очень многие делают это с помощью монтировки, просто блокируя неподвижный шкив. Хотя задумайтесь, эта операция заставляет испытывать чрезмерную боковую нагрузку на коренные подшипники и на вал колена. Посмотрите на это по-другому в следующий раз. После этой операции вполне возможно появление вибрации, увеличение износа коренных подшипников и нежелательным последствиям в целом. Это довольно распространённый метод погнуть колено. В моторах, где имеется цепная передача, гнётся аналогичным образом.
3. Не меньшее значение стоит уделять разборке КШМ, то есть колки двигателя, как это прижилось в народе. При этом крайне желательно пользоваться съемниками. Но на худой конец (если колено уже мертвое, можно бить киянкой, чтобы не повредить картер), хотя это, на мой взгляд, варварство. Жалко бить по такому моторчику
4. Подшипники снимать довольно геморно (съемник редкий и не везде можно купить). В статье дальше расскажу, как это сделать с меньшей болезнью для коленвала.
5. И самое важное, при сборке следует уделять внимание перекосам, неровностям. Конечно, грамотный мастер быстро соберёт мотор без последствий, но это только на вид кажется просто.

Вроде бы описал основные моменты, из-за чего гнётся колено.
Мы познакомимся только с самым распространённым случаем “косячного” коленвала, потому что остальные лучше не исправлять, а искать новый. Итак, колено снято. Внешний осмотр не выявил косяков. Вмятины, похожие на фото, свидетельствуют, что колено уже снималось со скутера и как минимум менялись коренные подшипники.

Проверка на люфт шатуна не выявила недостатков.

Дальше берём штангенциркуль и измеряем коленвал по длине, как показано на фотографии. В нескольких местах. Измерения должны быть как можно точней.

Ну а теперь немного практики. Для того чтобы стать начинающим мотористом, необходимо свести к минимуму вибрации и другие последствия неправильной регулировки мотора. Хотелось напомнить, что в статье говорится только о КШМ и никаких поршневых, глушителей не затрагивается. Будем считать, что остальное все идеальное.

Сначала стоит определить, куда именно погнут коленвал, т.е. внутрь или на-ружу. Это сделает любой интеллектуальный человек. Затем нужно определиться с подходящим инструментом. Для работы мне были необходимы тиски (с прорезиненными щеками или простые, но колено обмотать в тряпку), киянка, деревянные бруски, микрометр, штангенциркуль, чистые тряпки, свежая голова и руки не из …

У меня колено погнуто внутрь, то есть щеки с противоположной стороны от пальца были больше сближены, чем на самом пальце. А разность составляла 0.2 мм, но если учесть, что при 0.05 уже бракуют, то пришлось делать как можно качественней.

За дело:
Крепим тиски к столу, верстаку и т.п. Ставим колено вертикально, так, чтобы вал вариатора был направлен вниз. Оставлять зазор или нет - думать вам. Зависит от тисков и от микрометра. Помните пункт 2 - в списке способов нанесений увечья колену. Иначе можно и вал погнуть ненароком.

Необходимо знать следующие вещи. Чтобы вернуть коленвал в хорошее состояние, необходимо (в моём случае) раздвинуть щеки немного на большее расстояние, чем оно будет при работе колена. Это обеспечивает более точную центровку щек. Делаем это с помощью деревянных брусков, заточенных под конус и киянки (если потребуется). После раздвигания щек оставляем его в таком положении на некоторое время. Затем мерим все микрометром. Если не устраивает, продолжаем. Этот процесс может затянуться, но спешить не нужно. Ведь колено – самый дорогой и качественный узел скутера. Даже если так прикинуть, редуктор не может с ним конкурировать, ведь КШМ испытывает большие перепады температур, нагрузки, центробежные силы и не так обильно смазывается маслом, как хотелось бы (только для 2-тактных).

Процедура восстановления, думаю, всем понятна. Имейте в виду, что после реанимации прочность изделия несколько упадёт из-за того же принципа, что и шуруп вкручивать в одну и ту же дырку. Те, кто решится делать это, поймут, о чём я. Конечно, на практике это не отразится, но всё же знать не помешает.

После всех процедур колено нужно очистить в бензине, ещё раз проверить микрометром, дать полежать на полочке 1-2 дня, покрутить, повертеть в руках и потом ещё разок сделать замеры. Если все окей, то можно ставить.

Ну а теперь расскажу о том, как можно снять подшипники с колена с нежелательными минимальными последствиями. Нам понадобятся всё те же прорезиненные тиски, хорошо закреплённые на верстаке, две острозаточенные плоские отвертки, небольшая киянка (желательно без неё) и руки. Ставим колено, как показано на фотке, и начинаем аккуратно поддевать подшипник с обеих сторон отвертками. Следим за положением коленвала, стараемся не допускать перекосов. Подшипник должен потихоньку тронуться с места и пойти вниз.

Этот способ варварский, но это лучшее, что можно сделать без съёмника. Конечно, если есть оный, то так делать ни в коем случае не стоит. Даже если коленвал был нормальный, то после этой процедуры обязательно проверьте коленвал микрометром и при необходимости выправите его.

На той фотографии видно, что дальше, как только подшипник сорван с места (для того, чтобы подлезть съемником), я использую съемник. Но если такого нет, то можно продолжать так же, как и начинали.

Как ставить, напишу кратко.
Можно много спорить о том, что ставится первым - подшипники в картер или сначала на коленвал. Я всегда надеваю на колено, затем на промазанный герметиком картер. Колено необходимо заморозить (спреем-охладителем или в морозилке дома), а подшипник нагреть. Температуру не стоит поднимать выше 90-110 градусов, так как иначе произойдёт закалка. Тепловые зазоры специально для этого рассчитаны. Подшипник садится очень легко, после чего ему дают остыть при комнатной температуре. То же самое делают с картером.

Я ставлю колено с надетыми подшипниками сначала в половинку, где стоит генератор, хотя на ваших скутерах может быть по-другому. Экспериментируйте, только не забывайте, что КШМ не игрушка, и неисправный может работать до поры до времени, а подвести - в самый неподходящий момент. Затем проверяю, как легко крутится коленвал на новых подшипниках, нама-зываю герметик и нагреваю вторую половинку. Затем собираю их вместе. Но колено не всегда легко садится на место. Поэтому на помощь приходит съемник, но я делаю без него. Ставлю набор из 2-3 старых подшипников, ва-риаторную втулку и начинаю крутить гайку, придерживая колено. Метод варварский, но ничего не поделаешь. Разность температур сильно облегчает задачу. После сборки и остывания при комнатной температуре колено должно легко крутиться на своих подшипниках и делать как минимум 3-4 оборота, если крутануть его рукой. Сальники нужно ставить в последнюю очередь. Кстати, полоски на щеках колена сделаны не зря, а для того, чтобы после сборки мотора на заводе лазером проконтролировать правильность установки коленвала. Мы же делаем это с помощью острого глаза. Что тоже неплохо работает в бытовых нуждах. Все работы проводил дома. Нагревал на газовой плите (не допускать попадания открытого огня на железо).

Это пример неправильной установки колена. На вид вроде бы все окей, только мотор не проживет больше 2000 километров в японском исполнении и не больше 500 - на китайских скутерах, придётся снова разбирать.

Хотелось сказать, что статья универсальна для всех скутеров. Даже для 4-тактных, у которых колено по конструкции похожее. А также это пригодится в особенности для владельцев китайских скутеров. У них коленвалы хлипкие по сравнению с японскими…. Наверняка, придётся чаще менять коренные подшипники, а вероятность погнуть колено довольно высока. Даже если де-лать все правильно, не факт, что будет тот же ресурс, что у нового мотора. Но старайтесь сделать качественней, даже если не для себя. В статье использованы фотографии коленвала хондовского мотора.

Почитай - думаю будет полезно. а по ссылке можно найти фото

Коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания представляет собой один из основных элементов кривошипно-шатунного механизма, являясь деталью достаточно сложной формы. К коленчатому валу (в области шеек коленвала) реализовано крепление шатунов. Через шатун от поршня на коленвал передается усилие, что позволяет преобразовать возвратно поступательное движение поршней в цилиндрах во вращательное движение коленчатого вала.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое кривошипно-шатунный механизм (КШМ). Из этой статьи вы узнаете об устройстве, принципах работы, назначении и особенностях данного механизма в устройстве двигателя.

Необходимо отметить, что коленвал в процессе работы двигателя испытывает значительные нагрузки, так как давление газов в результате сгорания топливно-воздушной смеси воздействует на весь КШМ, параллельно на него воздействует инерционная нагрузка и т.д. В совокупности все силы, оказывающие воздействие на элемент, переменные по своей величине и направлению. По этой причине к детали выдвигаются особые требования касательно прочности и материалов изготовления, что необходимо для способности успешно противостоять таким нагрузкам. При этом деталь, как и любой другой нагруженный элемент, рано или поздно выходит из строя. В этой статье мы поговорим о том, что такое расточка коленвала, когда нужна данная ремонтная процедура, а также как проводится расточка и шлифовка коленвалов.

Почему и в каких случаях нужна расточка коленчатого вала

Так как коленвал является нагруженной деталью, о его неисправностях водитель может узнать по появлению стука в двигателе. Если коленвал начал стучать, силовой агрегат нуждается в неотложном ремонте. В блоке цилиндров сам коленвал лежит в так называемой постели, закреплен посредством коренных подшипников скольжения (коренные вкладыши). Также в месте крепления шатунов к валу имеются шатунные подшипники (шатунные вкладыши). Материалы для изготовления вкладышей используются такие, чтобы элемент был прочным и имел гладкую поверхность. Это необходимо для минимизации трения в месте контакта вала и вкладыша, а еще позволяет валу свободно вращаться. На вкладыши в обязательном порядке дополнительно подается моторное масло из системы смазки, что и обеспечивает бесперебойную работу механизма.

Становится понятно, что идеальные поверхности вкладышей и шеек коленвала, полученные при изготовлении деталей благодаря тщательной полировке, подвержены износу в процессе эксплуатации двигателя. Со временем происходит увеличение зазоров, появляются люфты, коленвал начинает стучать. В результате сильно возрастает общий износ ЦПГ и КШМ. Также в случае проблем с коленвалом может возникнуть снижение давления в системе смазки, что приводит к загоранию сигнальной лампы аварийного давления масла на приборной панели.

В подобной ситуации простой заменой вкладышей на новые обойтись не удается. Следует устанавливать вкладыши ремонтного размера. Например, толщина стенки ремонтного вкладыша будет на 0. 2 мм толще, чем у стандартного или же установленного до этого ремонтного. По указанной причине установить ремонтные вкладыши возможно только после расточки коленчатого вала. Такая расточка означает, что наружный диаметр шеек будет подогнан под размеры вкладышей. Для каждого ДВС имеются различные комплекты ремонтных вкладышей, которые отличаются по размерам. Чем больше размеров выпускается для того или иного мотора, тем большее количество раз коленвал можно растачивать под конкретный ремонтный размер при ремонте. Для многих моторов предполагается 4 ремонтных комплекта. В процессе окончательной подгонки также может потребоваться такая операция, как расточка вкладышей коленвала, что будет зависеть от определенных индивидуальных особенностей устанавливаемых деталей.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое шлифовка головки блока цилиндров. Из этой статьи вы узнаете о причинах, по которым возникает необходимость фрезеровать ГБЦ, а также об особенностях шлифовки головки блока.

Необходимость ремонта вала возникает и в том случае, если вкладыши рабочие, но на самом валу имеются производственные дефекты (брак). Эта ситуация возникает естественным образом, проявляясь в процессе эксплуатации. Другими словами, расточку проводят тогда, когда пострадали шейки коленчатого вала. Возникновение задиров, канавок, износ шеек коленвала более 0.03 мм. уже принято считать основанием для расточки, так как полное восстановление гладкой поверхности шеек попросту невозможно без этой процедуры. Вкладыши после расточки также нужно будет менять. В конечном итоге, при ремонте получается добиться того, что коленвал после расточки и новые вкладыши имеют абсолютно гладкую и ровную поверхность в местах сопряжения, позволяя нагруженному механизму нормально работать.

Если суммировать полученную информацию, общее состояние поверхности шеек коленчатого вала сильно зависит от того, в каком состоянии находятся вкладыши коленвала. Указанные элементы должны быть подогнаны друг к другу с филигранной точностью, чтобы сопряженная пара (шейка-вкладыш) могла нормально работать при условии значительных и постоянно меняющихся нагрузок. Добавим, что частой проблемой многих ДВС является проворачивание вкладышей коленвала. Нужно помнить, что если вкладыш провернуло, заменить один или все вкладыши без расточки коленвала будет недостаточно. По этой причине для проведения квалифицированного ремонта двигателя необходимо:

определить износ вкладышей коленчатого вала;
выявить дефекты коленвала;
реализовать предварительную расточку коленвала;
осуществить установку вкладышей соответствующего ремонтного размера;

Другими словами, во время капремонта мотор полностью разбирается, после чего двигатель дефектуют, проводятся различные замеры при помощи нутромера, микрометра и другого оборудования. Затем на основании полученных результатов при необходимости проводится расточка блока цилиндров, коленвала, фрезеруется и шлифуется ГБЦ, осуществляется расточка постели коленвала и т.д. Только после выполнения всех этих операций подбираются ремонтные поршни и кольца, а также вкладыши коленвала и другие детали. Отметим, что заранее приобретать ремонтные запчасти не рекомендуется, так как во многих случаях расточка может производиться специалистами не в следующий, а сразу через один ремонтный размер или даже более. Это зависит от характерных особенностей имеющейся выработки, глубины повреждений и т.п.

Как растачивается коленвал

Начнем с того, что расточка и шлифовка коленвала своими руками в гаражных условиях под силу только опытным специалистам, которые имеют соответствующий набор специального оборудования. Прежде всего, в наличии должен быть станок для расточек коленвала, так как вся процедура должна выполняться с высокой точностью. Нужно учитывать и то, что от качества работ с коленвалом будет напрямую зависеть и сложность дальнейшей подгонки ремонтных вкладышей.

Также некоторые автолюбители в целях максимальной экономии умудряются шлифовать коленвал в гараже подручными средствами, но выполнять данную процедуру настоятельно не рекомендуется, так как результат может быть абсолютно непредсказуемым.

Добавим, что перед началом работ специалист должен обязательно проверять коленвал на предмет осевого смещения шатунных шеек, искривления коленчатого вала и т.д. При этом все равно получается, что хотя ремонт вала представляет собой сложную токарную операцию, купить новую деталь все равно получится в среднем на 50-60% дороже сравнительно с тем, сколько стоит расточка коленвала опытным мастером.

Подведем итоги

Для экономии денежных средств во время проведения капитального ремонта двигателя владелец автомобиля при желании всегда может взять разборку агрегата на себя. Самостоятельное снятие навесного оборудования, демонтаж ДВС и его извлечение из подкапотного пространства, а также мойка мотора позволит ощутимо уменьшить общую стоимость затрат. Если имеются навыки и инструменты, сам двигатель также можно разобрать у себя в гараже, доставив для дефектовки и расточки только отдельные элементы (например, ГБЦ, БЦ или коленвал). Последующую сборку мотора также можно провести самостоятельно.

При этом следует помнить, что замена вкладышей и расточка коленчатого вала является сложной процедурой. Если вы не уверены в своих силах, лучше полностью доверить весь процесс разборки, ремонта и сборки двигателя специалистам. Дело в том, что в автосервисе с хорошей репутацией имеется нужное оборудование, стенд для ремонта двигателя и т.д. В таких условиях мотор тщательно промывается изнутри, очищаются масляные каналы, труднодоступные полости. После ремонта на двигатель обязательно должны дать гарантию, так как в процессе сборки все детали перед установкой проверяются мастером и подгоняются при необходимости прямо на месте. Это позволяет упростить процесс сборки и экономит время, возможные дефекты обнаруживаются и устраняются до того момента, когда мотор уже стоит на автомобиле.

Также добавим, что после расточки коленвала и замены вкладышей, расточки цилиндров, замены поршней и колец, а также целого ряда других операций, которые входят в список работ в рамках частичного или капитального ремонта двигателя, бензиновому или дизельному мотору необходима обкатка. Дело в том, что новые или восстановленные нагруженные узлы и агрегаты всегда требуют определенной притирки, что не позволяет сразу эксплуатировать ДВС в привычном режиме.

Не следует забывать и о том, что от качества моторного масла и своевременной замены смазочного материала и фильтров напрямую будет зависеть ресурс отремонтированного ДВС. Обратите внимание, шатунные и коренные вкладыши являются теми деталями, которые первыми выходят из строя в случае проблем с системой смазки двигателя. По этой причине следует следить за уровнем масла, использовать соответствующие данному типу силовой установки ГСМ, избегать активной езды на холодном моторе и т.д.

Коленчатый вал — это специальная деталь, выполненная из высокопрочной стали и чугуна. С его помощью создаётся крутящий момент методом передачи усилий от поршней через шатуны. Конструкция данного механизма предусматривает несколько штучных и коренных шеек. Соединяются они щеками, которые создают противовес. В данной статье мы поговорим о том, как расточить коленвал, и зачем необходима эта процедура.

Зачем нужна расточка коленчатого вала

Расточка выполняется в процессе капитального ремонта двигателя. При полной реставрации силового агрегата разбираются абсолютно все узлы, и проводится тщательная проверка всех деталей. Сегменты с выработкой более 50% выбрасываются. Так как их реставрация в большинстве случаем невозможна или слишком затратная. Коленчатый вал — это дорогостоящая деталь. В отличие от большинства узлов, её реставрация обходится значительно дешевле покупки новой.

Расточка коленвала выполняется при обнаружении отклонений в форме, размере или при наличии отложений на поверхности шеек. Из-за высокой нагрузки данного сегмента в конструкции автомобиля, его выработка является неизбежной. Вопрос о целесообразности этой операции возникает в любом случае при обнаружении даже незначительных вышеописанных дефектов, так как от этого зависит качество проведения ремонтных работ в целом. Технические требования к рабочей поверхности очень велики, поэтому данная процедура должна проводиться только при наличии соответствующего инструмента, оборудования и знаний.

Расточка коленвала своими руками

Расточка коленвала представляет собой сложную процедуру, выполнить которую в условиях даже хорошо оборудованного гаража практически невозможно. Так как она требует высокой точности, и может проводиться только на профессиональном токарном оборудовании. К тому же, чтобы получить качественный результат, нужен большой опыт и соответствующая квалификация. Самостоятельно можно выполнить следующие процедуры:

Демонтировать двигатель и все дополнительные навесные узлы, в число которых входит КПП, сцепление и маховик.

Вскрыть поддон силового агрегата, отвинтить крышку коренных и шатунных подшипников. Затем снять её с вкладышем и извлечь коленчатый вал.

Выполнить очистку коленвала. Для этой процедуры можно воспользоваться специальными смесями, их изобилия на рынке позволяет подобрать оптимальную жидкость в любой ценовой категории.

Для выполнения расточки требуется специальное оборудование. Обработка детали начинается с шатунных шеек или из самых изношенных коренных сегментов.

Плюсы от расточки коленвала

В процессе эксплуатации коленчатый вал подвергается большой нагрузке, что приводит к возникновению самых различных дефектов. Постоянное снижение уровня чистоты и образование на поверхности неровностей приводят к ухудшению работоспособности системы. Избавиться от них можно только методом расточки. Помимо того, что вам не придётся покупать полностью новый коленвал, к числу преимуществ данной процедуры входят следующие моменты:

Обеспечивается идеальная чистота рабочих поверхностей. Использование специальных растворов и инструментов позволяет избавить деталь от инородных отложений.

Исправление дефектов (бочкообразности), которые возникают из-за неравномерных усилий при работе механизмов. Это приводит к возникновению зазоров в сопрягающихся деталях.

Устраняется овальность шеек, которая образуется из-за одностороннего усилия от шатуна и является побочным эффектом конструктивной особенности коленвала. Овальность возникает по истечении длительного эксплуатационного периода.

Восстанавливается диаметр шеек. Уменьшение диаметра шеек происходит неравномерно и зависит от режима работы цилиндров.

Как увеличить срок эксплуатации коленчатого вала

Не секрет, что расточка коленвала является дорогостоящей процедурой. Помимо самого рабочего процесса, нужно разбирать силовой агрегат, что также требует немало времени и финансовых затрат при условии обращения в сервис. Самый минимальный срок выполнения данной ремонтной работы выведет из строя автомобиль на несколько дней. В связи с этим советы опытных профессионалов о том, как продлить жизнь коленчатого вала, являются актуальными в любом случае.

Чтобы проводить столько сложные и затратные операции как можно реже нужно соблюдать некоторые правила при эксплуатации машины, так как срок службы коленвала во многом зависит от водителя и его характера езды.

Не допускайте перегревов силового агрегата и не эксплуатируйте машину на повышенных нагрузках.

Своевременно заменяйте расходные материалы: фильтры и моторное масло. Используйте только качественные детали и материалы, рекомендованные производителем.

Любые ремонтные работы, связанные с силовым агрегатом, выполняйте максимально аккуратно с привлечением опытных специалистов, при условии отсутствия личных навыков и знаний.

Регулярно отслеживайте состояние коленчатого вала по давлению в системе смазки и качеству масла.

Читайте также: