Коленчатый вал и маховик

Устройство автомобилей

Группа деталей коленчатого вала

Заключительное звено кривошипно-шатунного механизма поршневого двигателя – группа коленчатого вала. Детали этой группы завершают процесс преобразования поступательного движения поршня во вращательное движение выходного звена.
В группу коленчатого вала входят: собственно коленчатый вал, противовесы, маховик, элементы привода газораспределительного и других вспомогательных механизмов и систем двигателя, узел осевой фиксации и детали маслоуплотняющих устройств.

Наиболее сложной и ответственной деталью группы коленчатого вала является сам коленчатый вал.
От технического совершенства конструкции и качества изготовления коленчатого вала во многом зависят полнота использования двигателем тепловой энергии сгоревших газов, т. е. КПД, потери на трение, долговечность, надежность, эффективность и экономичность двигателя.

Коленчатый вал двигателя

«Коленчатый вал – деталь, изогнутая до невозможности и вращающаяся до потери пульса»
Поговорка слесарей-мотористов

Коленчатый вал поршневого двигателя является деталью, конструкция которой позволяет завершить преобразование возвратно-поступательного прямолинейного движения поршня во вращательное движение. Как упоминалось в одной из статей об автомобилях, вращательное движение является оптимальным для большинства передвигающихся по суше машин и механизмов (т. е. для легковых, грузовых автомобилей и автобусов, тракторов и сельскохозяйственной техники и т. д.), поскольку основным движителем для таких машин является колесо, совершающее в процессе выполнения работы вращательное движение.

Коленчатый вал поршневого двигателя воспринимает усилие со стороны шатуна и преобразует их в крутящий момент. Кроме того, коленчатый вал обеспечивает движение поршней во время вспомогательных тактов и пуска двигателя, а также приводит в действие вспомогательные механизмы и приборы двигателя и его систем.

Усилия со стороны газов и сил инерции при большой длине коленчатого вала вызывают заметные продольные и угловые деформации, причиной которых являются динамические (переменные) нагрузки, способные при продолжительных воздействиях привести к усталостным разрушениям.

Шейки коленчатого вала работают при больших окружных скоростях и испытывают значительные тепловые и механические напряжения. При этом шатунные шейки совершают сложные перемещения, вызывающие комплексные инерционные нагрузки.

Исходя из перечисленных выше условий, в которых работает коленчатый вал, к его конструкции предъявляются следующие требования:

  • форма коленвала должна обеспечивать уравновешенность двигателя в время работы;
  • высокая жесткость, исключающая недопустимые деформации;
  • высокая усталостная прочность и способность противостоять динамическим нагрузкам;
  • высокая износостойкость трущихся поверхностей;
  • минимальная масса, позволяющая снизить возникающие во время вращения вала инерционные силы и моменты.

Особенности конструкции коленчатого вала

Основными элементами коленчатого вала (рис. 1) являются коренные 4 и шатунные 2 шейки, соединяющие щеки 3, носок 5 и хвостовик 1. Две шатунные шейки, шатунная шейка и щеки, соединяющие их, образуют кривошип.

Торцевые поверхности щек, выступающие за шейки, шлифуются и образуют кольцевые пояски, используемые для осевой фиксации шатунов и самого коленчатого вала. Эти кольцевые пояски сопрягаются с цилиндрической поверхностью шеек плавными переходами – галтелями.

Внутри шеек и щек имеется система каналов и отверстий для подачи смазочного материала к подшипникам. Масло, как правило, поступает к шатунным вкладыши по каналам из смежных коренных подшипников.

Достаточную жесткость на изгиб обеспечивают так называемые полноопорные валы, в которых число коренных шеек на одну больше количества шатунных шеек.

Расположение шатунных шеек определяется из условия равномерного распределения воспламенения и уравновешенности деталей.

Коленчатые валы могут быть цельными и составными, т. е. разборными – состоять из отдельных кривошипов, соединяемых в единый узел. Составные валы применяются редко, только в случае использования коренных подшипников качения (рис. 2).

Щеки коленчатого вала со стороны коренных шеек часто имеют продолжение, заканчивающееся противовесами, предназначенными для разгрузки коренных подшипников от действия центробежных сил вращающихся масс, которые обусловлены дисбалансом вала из-за смещения шатунных шеек относительно оси вращения, а также для общего уравновешивания двигателя.
Противовесы выполняются заодно с коленчатым валом, но в случае большой их массы (например, в дизелях) они могут изготавливаться отдельно от вала и крепиться к нему болтами, шпильками или штифтами.

На носке коленчатого вала устанавливают шкивы или зубчатые колеса для привода механизма газораспределения, насосов, вентилятора и других механизмов и узлов различных систем двигателя.
На хвостовике коленчатого вала устанавливается маховик, уравновешивающий вращающиеся массы двигателя, на котором выполнен зубчатый венец для пуска двигателя.
Иногда зубчатые колеса привода газораспределительного механизма устанавливают не на носке, а на хвостовике, где имеются элементы уплотнения – гребень и маслосгонная резьба или накатка.

Коленчатый вал воспринимает значительные осевые усилия, возникающие при работе косозубых распределительных зубчатых колес и при выключении сцепления. Для того чтобы предотвратить перемещение вала от воздействия этих усилий, применяется осевая фиксация, которая обеспечивается упорными буртами вкладышей или упорным подшипником (см. рис. 3). В собранном узле образуется осевой зазор 0,05…0,15 мм, обеспечивающий свободное вращение вала.

Для уменьшения трения рабочая поверхность упорных колец покрывается антифрикционным сплавом. От проворачивания упорные кольца фиксируются штифтами.

После изготовления коленчатые валы подвергаются статической и динамической балансировке.

Жесткость и прочность коленчатого вала достигается:

  • увеличением поперечного сечения шеек и щек;
  • максимальным уменьшением массы шатунных шеек;
  • рациональным размещением противовесов;
  • уменьшением концентрации напряжений, создаваемых шатунными шейками.

Концентрацию напряжений уменьшают увеличением радиуса галтелей, наклонным расположением отверстий в шатунной шейке, применением бочкообразной формы полости внутри шатунной шейки.

Высокая износостойкость шеек коленчатого вала достигается ограничением усилий воздействия на подшипники, оптимальным выбором материала антифрикционного слоя, закалкой шеек и галтелей вала токами высокой частоты с последующим отпуском, азотированием шеек и галтелей, а также обеспечением оптимального режима смазывания.

Как и из каких металлов изготавливают коленчатые валы?

Коленчатые валы изготавливаются штамповкой из стали или отливаются из специальных чугунов. Для штампованных валов используют стали 45, 45Х, 40ХФА, 42ХМФА, 18Х2Н4ВА.

Коленчатые валы бензиновых двигателей отливают из чугуна. Их производство дешевле, им легко придать необходимую форму, однако нагрузки на изгиб они выдерживают значительно хуже, чем валы из стали, поэтому в дизелях чугунные валы применяют редко.

Маховик

Маховик служит для накопления кинетической энергии во время рабочего хода, уменьшения неравномерности вращения коленчатого вала, сглаживания момента перехода поршня через ВМТ и НМТ, облегчения пуска двигателя и трогании автомобиля с места. Маховик отливают из серого чугуна, располагая основную массу металла на ободе для увеличения момента инерции.

Для осуществления пуска двигателя электростартером на обод маховика напрессовывается зубчатый венец 2 (см. рис. 4), либо его крепят специальными болтами.

На ободе или торце маховика могут быть нанесены метки для установки поршня первого цилиндра в ВМТ или градусная шкала для установки момента зажигания (в градусах).

Для установки маховика на фланец коленчатого вала в однозначном положении одно из отверстий крепления маховика смещают на небольшой угол (примерно ). В противном случае применяются установочные штифты и установочную втулку 4.

Источник: k-a-t.ru

Коленчатый вал и маховик

Главное меню

Судовые двигатели

Коленчатый вал является высоконапряженной деталью, в про­цессе работы испытывает скручивающие и изгибающие нагрузки. Коленчатые валы изготовляют из углеродистой и легированной сталей (ковка, штамповка), а также из отливок модифицирован­ного чугуна (двигатели типа Д-100). В конструктивном отноше­нии валы могут быть цельными или составными из отдельных взаимозаменяемых частей.

На рис. 153 показано устройство коленчатого вала. Мотыли вала состоят из двух рамовых шеек 3 , двух щек 2 и мотылевой шейки 1 . Обычно диаметр мотылевых и рамовых шеек одинаков. В местах перехода шеек к щекам располагаются галтели. Щеки мотылей бывают прямоугольного, овального и круглого сечений. Мотылевые и рамовые шейки обычно выполняют полыми и сооб­щаются между собой. Для герметизации этих полостей используют заглушки с прокладками, стягиваемые болтами. Для смазки тру­щихся деталей кривошипно-шатунного механизма применяют цир­куляционную смазку. Масло, нагнетаемое масляным насосом, по­ступает к шейкам рамовых подшипников, а затем через одно или два радиальных отверстия 4 — во внутреннюю полость рамовой шейки, откуда по сверлениям 5 в щеках переходит во внутреннюю полость мотылевой шейки. Через радиальные отверстия 6 масло направляется к мотылевым подшипникам и по центральному свер­лению стержня шатуна к поршневому пальцу или соответственно ползуну и головным подшипникам шатуна.

Читайте также:  Сравнение датсун и лада калина

Носовой конец коленчатого вала используется для привода на­вешенных на двигатель вспомогательных механизмов — иасосов, компрессора и др. На кормовом конце коленчатого вала располо­жен маховик, часто шестерня привода распределительного вала и фланец съема полезной мощности.

Коленчатый вал — одна из наиболее ответственных и дорогих деталей двигателя (до 20—30%, общей стоимости). Укладка ко­ленчатого вала показана на рис. 154.

Наиболее равномерное вращение коленчатого вала двигателя достигается в результате равных промежутков времени между вспышками в отдельных цилиндрах. Выполнить данное условие можно при расположении мотылей под углом ? = 720? / z в четырехтактных двигателях и ? = 360° / z – в двухтактных, где z — число цилиндров. При выборе последовательности работы цилиндров стре­мятся облегчить работу рамовых подшипников. Не должны следо­вать друг за другом рабочие ходы в рядом стоящих цилиндрах.

Порядок работы цилиндров указывается в паспорте двига­теля. Например, для двухтактного шестицилиндрового двигателя: 1—3—5—2—4—6, четырехтактного восьмицилиндрового 1—3—7— 5—8—6—2—4.

Коленчатый вал двигателя под воздействием вращающего мо­мента переменной величины вращается с переменной угловой ско­ростью, что создает неравномерность хода двигателя. Для более равномерной работы двигателя и облегчения пуска его в ход на кормовом конце коленчатого вала закрепляют маховик. При ра­бочем ходе маховик накапливает энергию и отдает ее во время нерабочих ходов. С увеличением числа рабочих цилиндров двига­теля равномерность работы двигателя возрастает.

Маховики изготовляют из чугуна и стали. Малые маховики при диаметре до 2 м выполняют сплошными литыми. На наруж­ной окружности обода маховика иногда делают зубчатый венец, с которым сцепляется валоповоротное устройство. Для проверки и регулирования газораспределения двигателя на обод маховика наносят метки, соответствующие положениям мертвых точек каж­дого цилиндра. В быстроходных двигателях роль маховика выпол­няет демпфер — специальное устройство, предназначенное для ос­лабления крутильных колебаний коленчатого вала.

Коленчатый вал двигателя с деталями движения отдельных ци­линдров, маховиком, промежуточными валами и гребным винтом образуют единую упругую систему, называемую судовым валопро­водом. Под влиянием меняющегося крутящего момента двигателя в системе судового валопровода возникают крутильные колебания, т. е. относительные колебания масс, вызывающие закручивание отдельных участков вала.

Различают свободные и вынужденные крутильные колебания. Свободными крутильными колебаниями называются колебания системы, возникающие после прекращения действия первоначаль­ных моментов. Вынужденными крутильными колебаниями назы­вают колебания системы, происходящие под влиянием периоди­чески действующего возбуждающего момента. Основными источниками вынужденных крутильных колебаний являются силы дав­ления газов на поршни цилиндров и силы инерции поступательно-движущихся частей.

Крутильные колебания вызывают в системе валопровода до­полнительные напряжения, которые в ряде случаев являются причиной серьезных аварий коленчатых, промежуточных и греб­ных валов. Во избежание сказанного система валопровода должна рассчитываться на крутильные колебания с целью выявления кри­тического числа оборотов, при которых колебания достигают наи­более опасных значений.

Источник: vdvizhke.ru

Коленчатый вал и маховик

Коленчатый вал воспринимает усилия, передаваемые от поршней шатунами, и преобразует их в крутящий момент, передавая его приводным системам и механизмам двигателя и трансмиссии трактора. В процессе работы коленчатый вал находится в очень сложном напряженном состоянии: на него действуют сжимающие и растягивающие усилия, инерционные и центробежные силы, скручивающие и изгибающие моменты. Коленчатый вал должен быть: прочным, жестким, износоустойчивым, статически и динамически уравновешенным, обтекаемым, не подвергаться резонансным и крутильным колебаниям, иметь небольшую массу.

Коленчатый вал состоит из коренных и шатунных шеек, соединенных щеками, фланца для крепления маховика и носка.

Шатунные шейки вала дизелей тракторов ТДТ-55А, ТТ-4 и К-703 имеют полости, закрытые резьбовыми пробками, в которых осуществляется дополнительная центробежная очистка масла перед поступлением в шатунные подшипники.

Коренные шейки служат для установки коленчатого вала в подшипниках, размещенных в картере двигателя. При помощи шатунных шеек вал соединяется с нижними головками шатунов. Шатунные и коренные шейки соединяют при помощи щек. Для разгрузки коренных подшипников от инерционных сил движущихся деталей шатунно-поршневой группы на щеках вала установлены противовесы, в сборе с которыми вал балансируется. Противовесы могут изготовляться заодно со щеками или в виде отдельных, надежно закрепленных деталей. Шатунная шейка вместе с прилегающими к ней щеками образует колено вала или кривошип.

Для избежания разрушения коленчатых валов в местах перехода щек к коренным и шатунным шейкам выполняют закругления – галтели. В коренных и шатунных шейках и в щеках просверлены каналы для подачи под давлением масла к шатунным подшипникам.

На передней части коленчатого вала крепятся: шестерня привода распределительного вала, шкив приводных ремней, маслоотражатель, сальник и храповик для проворачивания вала рукояткой. К хвостовику коленчатого вала болтами крепится маховик. На хвостовике вала имеется маслосъемная резьба и маслоотражательный буртик, а в торце имеется гнездо для установки переднего подшипника вала муфты сцепления.

Носик и хвостовик вала уплотняются резиновыми самоподжимными манжетами. Коленчатый вал вращается в коренных подшипниках, имеющих вкладыши из сталеалюминевой ленты.

Изготовляют коленчатые валы из углеродистых и легированных сталей штамповкой или литьем с последующей механической и термической обработкой. Для повышения износоустойчивости коренных и шатунных шеек их подвергают поверхностной закалке, а затем шлифуют и полируют.

Форма коленчатого вала зависит от числа и расположения цилиндров, тактности и порядка работы двигателя. Она должна обеспечивать равномерное чередование рабочих ходов в цилиндрах по углу поворота коленчатого вала, принятую последовательность работы цилиндров и уравновешенность двигателя.

Число шатунных шеек на коленчатом валу двигателя с однорядным расположением цилиндров равно числу цилиндров. У двигателей с V-образным расположением цилиндров число шатунных шеек равно половине числа цилиндров: у этих двигателей на каждой шейке рядом установлены головки двух шатунов. Число коренных шеек коленчатого вала у v-образных двигателей обычно на одну больше, чем у шатунных. Например, восьмицилиндровый дизельный двигатель ЯМЗ-2Э8НБ имеет пять коренных шеек, а коленчатый вал шестицилиндрового дизеля А-01МЛ – семь коренных шеек. Чем больше опор в виде коренных шеек имеет коленчатый вал, тем более жесткой и надежной получается конструкция двигателя, облегчается нагрузка на опорные подшипники, но при этом усложняется устройство вала и картера, увеличивается длина двигателя, возрастает стоимость изготовления и ремонта.

Вкладыши коренных подшипников устанавливают в постели блок-картера и крышки коренных подшипников, а фиксацию осуществляют таким же способом, как и шатунных.

Маховик обеспечивает равномерность вращения коленчатого вала, пуск двигателя и трогание трактора с места. Точная его установка на коленчатом валу дизельных двигателей фелевочных тракторов производится при помощи двух установочных штифтов. Крепление маховика к фланцу коленчатого вала осуществляется болтами, которые надежно стопорятся.

При рабочем ходе в одноцилиндровом двигателе коленчатый вал с маховиком воспринимает усилие от поршня через шатун и раскручивается, накапливая энергию, которая затем, прежде всего, используется на выполнение остальных подготовительных тактов рабочего процесса. По мере увеличения в двигателе числа цилиндров и частоты рабочих тактов (у двухтактных двигателях) сокращается потребность в энергии маховика для выполнения подготовительных тактов. Поэтому размеры маховика и его масса у таких двигателей меньше.

При пуске двигателя маховик, получив энергию после рабочего хода в одном из цилиндров, обеспечивает за счет инерции вращение коленчатого вала, при этом в остальных цилиндрах создаются условия для протекания рабочих ходов, в результате чего двигатель начинает работать.

Читайте также:  Сиденья на калину цена

Маховик отливают из чугуна в виде диска. Для увеличения момента инерции маховика основную массу его металла располагают по ободу, т.е. на максимальном расстоянии от оси вращения маховика. На обод маховика напрессовывают стальной зубчатый венец, с которым при пуске двигателя входит в зацепление шестерня пускового устройства, и наносят метки для определения положения поршня в первом цилиндре и установки момента зажигания или момента подачи топлива.

В сборе с коленчатым валом маховик балансируется. Это выполняют для того, чтобы при их вращении не возникало вибрации и биения от центробежных сил и не происходил усиленный износ коренных подшипников двигателя. На заднем торце маховика монтируют сцепления.

При работе двигателя на коленчатый вал действуют осевые усилия от работы косозубых шестерен привода газораспределения, включения муфты сцепления и нагрева вала. Чтобы ограничить осевые перемещения коленчатого вала, один из коренных подшипников (задний, передний или средний) выполняют упорным. Для этого вкладыши таких подшипников снабжаются отбортовкой, упорными кольцами или полукольцами. От осевых перемещений коленчатый вал дизельных двигателей тракторов ТДТ-55А, ТТ-4 и К-703 фиксируется четырьмя полукольцами, которые устанавливаются в выточках среднего (СМД-14БН) или заднего коренного подшипника.

Источник: studbooks.net

Коленчатый вал, маховик и крепление двигателя

Коленчатый вал воспринимает силы от шатунов и преобразует их в крутящий момент, который через маховик передается механизмам силовой передачи.

Коленчатый вал и маховик

Коленчатый вал и маховик:

а — восьмицилиндрового V-образного двигателя; б — четырехцилиндрового рядного двигателя;

1 — коренные шейки; 2 — шатунные шейки; 3 — грязеуловитель; 4 — пробка; 5 — противовесы; 6 — маховик; 7 — зубчатый венец маховика.

Коленчатые валы двигателей ГАЗ-51, ЗИЛ-130 и АЗЛК-412 кованые стальные, а двигателей 3M3-53 и ЗМЗ-24 литые из легированного чугуна. Вал состоит из коренных 1 и шатунных 2 шеек, соединенных щеками, продолжением которых являются противовесы 5, уменьшающие действие инерции. С этой же целью шатунные шейки сделаны полыми.

У двигателя ГАЗ-51 коленчатый вал четырехопорный, у остальных изучаемых двигателей пятиопорный, т. е. имеет пять коренных подшипников, в которых установлены вкладыши, изготовленные из такого же материала, как и шатунные. Крышки подшипников крепят к блоку двумя или четырьмя болтами и шплинтуют. У двигателей, блок которых отлит из алюминиевого сплава, крышки коренных подшипников чугунные. Момент затяжки болтов коренных подшипников должен быть 110 — 130 н * м (11 — 13 кгс * м).

Шатунные шейки, число которых у рядных двигателей равно числу цилиндров, у четырехцилиндровых двигателей расположены попарно под углом 180°, у шестицилиндровых — под углом 120°.

К каждой шатунной шейке коленчатого вала V-образных двигателей крепят по два шатуна, соединяющие ее соответственно с поршнями правого и левого рядов цилиндров. Поэтому шатунных шеек у таких двигателей вдвое меньше числа цилиндров. У восьмицилиндровых V-образных двигателей шатунные шейки располагают под 90° друг к другу.

Масло от коренных подшипников к шатунным поступает через каналы в щеках вала и грязеуловители 3, закрытые пробками 4.

На переднем конце коленчатого вала крепят распределительную шестерню (у двигателя АЗЛК-412 — звездочку) и шкив привода вентилятора, а в торец вала ввертывают храповик. Осевое перемещение вала ограничивают сталебаббитовые кольца, установленные в переднем коренном подшипнике. К фланцу заднего конца коленчатого вала крепят маховик.

”, ‘clear’ => ‘both’, ‘margin_top’ => ”, ‘margin_bottom’ => ”, ‘padding_top’ => ’10’, ‘padding_bottom’ => ’10’), array(), array()) –>

Вытекание масла из картера двигателя в местах выхода коленчатого вала предотвращают маслоотбрасывающий буртик и маслоотгонная резьба на заднем конце коленчатого вала и маслоотражатель на переднем конце. Кроме того, места выхода вала уплотняют сальниками.

Маховик — чугунный диск с тяжелым ободом, он выводит поршни из мертвых точек, повышает плавность работы, облегчает пуск двигателя и трогание автомобиля с места. На ободе маховика 6 напрессован зубчатый венец 7 для пуска двигателя от стартера. Маховик крепят несимметрично расположенными болтами, которые должны быть затянуты с моментом 140 — 150 н * м (14 — 15 кгс * м).

Крепление двигателя к раме или подрамнику должно быть надежным, но упругим, чтобы вибрация двигателя не передавалась кузову, а перекосы рамы при движении не вызывали повреждения деталей крепления. Для этого между опорными кронштейнами (лапами) двигателя и рамой автомобиля помещают резиновые подушки.

Крепление двигателя 3M3-53 на раме

Крепление двигателя 3M3-53 на раме:

1 — кронштейн передней опоры двигателя;
2 и 5 — болты крепления передней и задней опор;
3 и 4 — резиновые подушки;
6 — кронштейн задней опоры двигателя (прилив картера сцепления);
7 — картер сцепления;
8 и 9 — опорные кронштейны (элементы) рамы;
10 — блок цилиндров двигателя.

Число опор бывает равно четырем (по две справа и слева у передней и задней частей двигателя, как это сделано у двигателей 3M3-53 и ГАЗ-51) или трем (двигатели ЗИЛ-130, АЗЛК-412 и 3M3-24). Двигатель ЗИЛ-130 снабжен тягой, удерживающей его от продольных перемещений.

«Автомобиль», под. ред. И.П.Плеханова

Источник: www.carshistory.ru

Коленчатый вал и маховик

Коленчатый вал, маховик

Коленчатый вал с помощью шатунов воспринимает силы , действующие на поршни от давления газов в цилиндрах. Развиваемый на коленчатом валу крутящий момент передается механизмам трансмиссии автомобиля.

Коленчатый вал состоит из коренных шеек, шатунных шеек, щек соединяющих шейки, фланца или торцовой шейки, переднего конца (носка) и противовесов.

Прочность вала зависит от его размеров, применяемого материала и обработки.

Для большинства двигателей коленчатый вал изготавливают из углеродистой стали ковкой или штамповкой нагретых заготовок. После этого вал подвергают обработке резанием и термической обработке.

Шейки вала для получения точной и гладкой цилиндрической поверхности шлифуют и полируют, а для повышения их износоустойчивости подвергают поверхностной закалке токами высокой частоты на значительную глубину (2. 4 мм ) .

После обработки проверяют правильность распределения массы вала относительно оси вращения, т.е. балансируют вал.

На двигателях некоторых марок (ЗМЗ, ВАЗ) применяют коленчатые валы , изготовленные путем точного литья из специального высокопрочного магниевого чугуна.

Валы из чугуна подвергают такой же обработке резанием и термической обработке, как валы из стали.

Коренными шейками вал устанавливают в подшипники картера двигателя, а к шатунным присоединяют нижние головки шатунов.

Коренные и шатунные шейки соединяются щеками. Места перехода шеек к щекам, которые для предотвращения поломок вала делают закругленными, называются галтелями.

Задняя коренная шейка коленчатого вала обычно имеет маслоотражательный гребень и резьбу или накатку для предотвращения утечки масла из картера двигателя.

В рядном четырехцилиндровом двигателе вал устанавливают на трех или пяти опорах, в рядном шестицилиндровом двигателе — на четырех или семи опорах. Чем больше число опор, тем выше жесткость вала и лучше условия его работы.

Вал с наибольшим возможным числом опор называется полноопорным.

Для подачи масла к шатунным подшипникам из коренных в щеках вала сверлят каналы , а в валы из чугуна при литье заделывают трубки.

Шатунные шейки коленчатых валов обычно снабжаются грязеуловителями, которые значительно улучшают очистку масла, поступающего к шатунным подшипникам, от механических примесей, снижая тем самым изнашивание шеек и подшипников.

Грязеуловитель представляет собой камеру, высверленную (или отлитую) в шатунной шейке и закрытую пробкой на резьбе или запрессовываемой заглушкой.

Масло поступает в грязеуловитель по каналу из коренного подшипника.

Противовесы коленчатого вала служат для разгрузки коренных подшипников от действия моментов, создаваемых центробежными силами, возникающими на кривошипах вала при его вращении, или для уравновешивания сил инерции поступательно движущихся частей.

Читайте также:  Лада ларгус давление в шинах r15

Противовесы делают обычно как единое целое со щеками кривошипов или крепят к щекам наглухо специальными болтами, которые надежно стопорятся.

Коленчатые валы дизелей изготавливают особенно прочными и жесткими, что достигается применением специальной стали , увеличенными размерами щек и установкой вала на возможно большем количестве опор.

Коленчатый вал устанавливается в картер, которым называется нижняя часть блока двигателя, отлитая как единое целое с блоком цилиндров или как самостоятельная деталь и соединенная с блоком цилиндров.

В картере расположены коренные подшипники, в которые устанавливают коленчатый вал.

Каждый коренной подшипник состоит из гнезда, расположенного в стенках и перегородках картера, и крышки, которая точно (с помощью пазов или штифтов) входит в гнездо и крепится к основанию двумя или четырьмя болтами.

Для повышения точности отверстий под коренные подшипники в перегородках картер окончательно обрабатывают в сборе с прикрепленными к нему крышками. Поэтому крышки являются невзаимозаменяемыми и должны устанавливаться только на свои места в картере в соответствии со специальными метками.

Для коренных подшипников карбюраторных двигателей применяют тонкостенные сталеалюминиевые вкладыши с таким же составом антифрикционного слоя, как и для шатунных подшипников. Толщина вкладышей несколько больше, чем у шатунных подшипников.

Между краями подшипника и галтелями коренных шеек вала имеются зазоры, которые необходимы для удлинения вала при нагревании.

На внутренней поверхности вкладышей сделаны канавки и отверстия для прохода масла.

В гнездах вкладыши фиксируют отогнутыми усиками , входящими в пазы опоры.

Болты коренных подшипников во избежание деформации вкладышей затягивают со строго определенным усилием.

Момент затяжки болтов для двигателей разных типов должен быть в пределах 70. 110 Нм.

Болты, как правило, имеют мелкую самостопорящуюся резьбу.

Один из коренных подшипников является установочным и служит для предотвращения осевых перемещений вала. При наличии тонкостенных вкладышей установочным обычно является передний подшипник. В этом случае на передней шейке вала с обеих сторон в выточках подшипника устанавливают сталеалюминиевые упорные шайбы.

Торцовая поверхность шайб соприкасается со шлифованной торцовой поверхностью щеки вала и со специальным упорным кольцом.

Осевой зазор вала, обеспечиваемый установочным подшипником, составляет 0,1. 0,2 мм.

Маховик представляет собой чугунный, тщательно отбалансированный диск, имеющий определенную массу.

Маховик не только обеспечивает равномерное вращение коленчатого вала во время работы двигателя, но и способствует также преодолению сопротивления сжатия в цилиндрах при пуске двигателя. Кроме того, маховик, обладая энергией, запасенной при вращении, позволяет двигателю преодолевать кратковременные перегрузки, например при трогании автомобиля с места.

Маховик крепится к фланцу или торцовой шейке коленчатого вала болтами.

Для точного центрирования маховика на фланце служат установочные штифты , запрессованные в него, или буртик фланца или шейки.

На ободе маховика закреплено стальное зубчатое кольцо для пуска двигателя стартером и нанесены установочные метки для определения ВМТ поршня первого цилиндра и установки зажигания, а также балансировочные метки, необходимые для правильной сборки маховика с коленчатым валом и сохранения их балансировки.

Источник: avtomehi.ru

Коленчатый вал и маховик

Задача коленчатого вала – преобразовывать поступательное движение поршней во вращательное движение для привода ведущих колес. Чтобы воспрепятствовать изгибу коленчатого вала, он должен быть хорошо подперт в блоке цилиндров, т.е. рядом с каждым шатунным подшипником должны слева и справа находиться коренные подшипники. По этой причине в описываемых двигателях имеется различное число коренных подшипников коленчатого вала. У 5-цилиндрового двигателя их 6, у б-ци-линдрового их 7. Для уравновешивания коленчатого вала и его балансировки на вал устанавливаются противовесы. Их число тоже различно – 10 у 5-цилиндрового двигателя и 12 у 6-цилиндрового.

Со стороны коленчатого вала, обращенной к КПП, находится маховик или пластина привода для преобразователя крутящего момента (гидротрансформатора) автоматической КПП. Обе эти детали имеют зубчатый венец для проворачивания двигателя стартером.

С переднего конца коленчатого вала находятся две звездочки – одна для привода цепи газораспределительного механизма, а другая – для привода масляного насоса. Эти детали не видны, т.к. они закрыты крышкой газораспределительного механизма. На конце вала имеется также шкив, который через приводной ремень приводит в движение отдельные агрегаты. В зависимости от оснащения автомобиля это могут быть генератор, водяной насос, насос усилителя рулевого управления, вентилятор системы охлаждения или компрессор климатической установки. У обоих двигателей между шкивом и ступицей шкива установлен гаситель колебаний.

Ход поршня, т.е. его путь между двумя мертвыми точками у обоих двигателей одинаков. Одинаков также диаметр поршней. Разница в рабочем объеме двигателя определяется только дополнительным цилиндром.

Снятие коленчатого вала

Для снятия коленчатого вала двигатель должен быть снят.
» Отсоединить КПП от двигателя, не изогнув при этом вал сцепления (первичный вал).
» Удерживая подходящим образом маховик, равномерно крест-накрест открутить болты крепления сцепления, которые чаще всего являются болтами с внутренним шестигранником. Для удерживания маховика можно просверлить полосу из стали в двух местах, и прикрепить ее болтами к маховику. Хорошо подпереть двигатель и по очереди открутить болты маховика. Перед снятием сцепления нужно пометить взаимное расположение сцепления и маховика (можно кернером). С передней стороны двигателя открутить болт шкива коленчатого вала, удерживая маховик.
» Открутить болты крепления пластины привода автоматической КПП подобным образом.
» Снять головку блока цилиндров.
» Снять крышку газораспределительного механизма.
» Снять масляный поддон.
» Если должен быть снят только коленчатый вал, то поршень и шатуны могут быть оставлены в блоке цилиндров. В противном случае снять поршни и шатуны. Если шатуны и поршни остаются в блоке, то крышки шатунных подшипников нужно пометить и снять вместе с вкладышами.
» Установить стрелочный индикатор с креплением перед передней стороной блока цилиндров так, чтобы измерительный стержень прилегал к концевой шейке коленчатого вала. С помошью отвертки нажать на вал в одну сторону, установить индикатор на нуль и нажать на вал в другую сторону. Показание индикатора и является осевым люфтом (зазором) коленчатого вала, который нужно записать для дальнейшей сборки. Если он составляет более 0,30 мм, то это надо учесть при установке. Средний подшипник имеет по две регулировочных шайбы слева и справа для корректировки осевого люфта. Если он слишком велик, то можно установить новые шайбы, однако они должны иметь одинаковую толщину с обеих сторон.
» Открутить болты уплотнительного фланца с задней стороны двигателя и осторожно отжать фланец от блока цилиндров.
» Равномерно крест-накрест открутить болты крышек подшипников коленчатого вала и снять крышки. Проверить, чтобы были хорошо видны номера крышек. Крышки помечены цифрами от 1 до б или от 1 до 7 в зависимости от того, в каком двигателе они установлены. Крышка №1 находится со стороны шкива. Цифры находятся в центре крышек.
» Снять вкладыши с шеек вала и хранить их вместе с соответствующими крышками подшипников. Пометить все вкладыши с задней стороны соответствующими номерами.
» Осторожно вынуть коленчатый вал из блока цилиндров.
» Вынуть оставшиеся вкладыши из картера двигателя и держать их вместе с доугими вкладышами и крышками. Эти вкладыши имеют отверстие для масла и канавку для смазки и их при сборке нужно установить на те же места.

Задняя сторона двигателя и крепление уплотнительного фланца

Источник: mydocx.ru