Для чего нужен коленвал: что это, как работает, неисправности :: Autonews — Выкуп авто в Санкт-Петербурге, скупка автомобилей в любом состоянии в СПб срочно и дорого // РЕМАВТО

Содержание

что это, как работает, неисправности :: Autonews

www.adv.rbc.ru

Autonews

Телеканал

Газета

Pro

Инвестиции

Новая экономика

Тренды

Недвижимость

Спорт

Стиль

Национальные проекты

Город

Крипто

Дискуссионный клуб

Исследования

Кредитные рейтинги

Франшизы

Конференции

Спецпроекты СПб

Конференции СПб

Спецпроекты

Проверка контрагентов

Библиотека

Подкасты

ESG-индекс

Политика

Экономика

Бизнес

Технологии и медиа

Финансы

РБК КомпанииРБК Life

www.

adv.rbc.ru

Фото: Shutterstock

www.adv.rbc.ru

Что такое коленвал

Коленвал — это расположенный в блоке двигателя внутреннего сгорания (ДВС) элемент сложной формы, преобразующий возвратно-поступательное движение поршней во вращательное, которое через маховик и трансмиссию передается на колеса.

Слово «коленвал» является сокращением от термина «коленчатый вал». Употребляется и жаргонное обозначение элемента, «колено». Коленом также называют сегменты вала, смещенные относительно его оси вращения. Количество колен зависит от числа цилиндров.

В серийных ДВС имеется один коленвал, но создавались опытные образцы с двумя «коленами». Коленчатые валы изготавливают из литого высокопрочного чугуна и различных видов стали (для моторов с наддувом и дизелей). В ДВС малой и средней мощности для сокращения стоимости производства могут применяться стальные коленчатые валы, полученные методом горячей штамповки, а наилучшими характеристиками обладают кованые стальные элементы. В автомобильных ДВС, в отличие устанавливаемых на мототехнике, используют неразборные коленвалы.

Основные компоненты коленвала

В коленчатом вале любого ДВС выделяют следующие основные компоненты:

Коренные шейки — сегменты вала, находящиеся на его оси вращения.
Шатунные шейки — сегменты вала, смещенные относительно его оси вращения и коренных шеек. Служат для крепления шатунов с поршнями и воспринимают передаваемое от них усилие. Диаметр шатунных шеек меньше, чем у коренных.

Щеки — как правило, округлые или эллиптические диски, служащие для соединения коренных и шатунных шеек. В щеки также интегрированы противовесы, предназначенные для снижения уровня вибраций ДВС.
Носок — передняя часть коленвала, к которой крепится звездочка / шкив привода газораспределительного механизма и вспомогательных систем.
Хвостовик (фланец маховика) — задняя выходная часть коленвала, соединенная с маховиком, а через него — с трансмиссией.
Масляные каналы — система полостей во всех шейках и щеках вала для подачи масла к трущимся частям.

Из чего состоит коленчатый вал (Фото: globaldrive-shop.ru)

По типу опоры различают две разновидности коленвалов:

Полноопорные. У таких валов коренные шейки располагаются по обеим сторонам от шатунных и их на одну больше. Сложны в изготовлении, но позволяют сочетать легкость и надежность конструкции. Сегодня являются самым распространенным видом коленвалов.
Неполноопорные. В таких валах коренных шеек меньше, чем шатунных, а с обеих сторон щеки могут располагаться смещенные относительно друг друга шатунные шейки. Проще в производстве, но из-за меньшего числа точек опор (коренных шеек) для получения приемлемого уровня надежности должны быть более тяжелыми.

Датчик коленвала

Бензиновые и дизельные двигатели с электронной системой управления имеют датчик коленвала или датчик положения коленвала (ДПКВ). Он необходим для синхронизации систем зажигания и впрыска топлива. Рассогласованность в их работе, вызванная неисправностью ДПКВ, может привести к тому, что двигатель не заведется или заглохнет.

ДПКВ могут устанавливаться:

У шкива коленвала.
В блоке ДВС.
В корпусе коробки передач.

По принципу действия различают следующие виды ДПКВ:

Магнитные — основаны на эффекте электромагнитной индукции, не требуют источника питания.
Датчики Холла — измеряют напряженность магнитного поля. Точнее магнитных, но требуют подключения к источнику питания.
Оптические — срабатывают при затенении светодиодного источника света специальным устройством.

ДПКВ, как и любое устройство, может выйти из строя. Причины этого следующие:

Механические повреждения при выполнении ремонтных работ в моторном отсеке.
«Затенение» датчика посторонними предметами.
Окисление недостаточно загерметизированных контактов датчика.

Фото: Shutterstock

Как проявляется неисправность ДПКВ?

Затрудненный пуск двигателя, особенно в сырую погоду.
Плавающие обороты двигателя как при остановке, так и в движении.
Детонация в цилиндрах при высоких нагрузках, проявляющаяся в повышенной вибрации двигателя.
Явное снижение мощности.
При работающем стартере двигатель не заводится, а стрелка тахометра при этом неподвижна.
Двигатель внезапно глохнет.
На панели приборов загорается индикатор Check engine.

К счастью, ДПКВ не «умирает» скоропостижно, поэтому при появлении таких симптомов, как правило, есть возможность добраться до сервиса. Самостоятельно поменять ДПКВ на дороге у большинства современных автомобилей крайне сложно, поскольку их моторные отсеки плотно нафаршированы различным оборудованием.

Неисправности коленвала

Коленвал — вещь массивная и «железная», но и нагрузки он испытывает серьезные, а потому «колено» тоже может заболеть. Чем?

Задиры шатунных шеек

Главная причина — недостаточная смазка элемента, испытывающего сильные нагрузки. Что к этому привело — плохое качество масла, забитый масляный фильтр или конструктивный просчет, — дело второе. Задиры не позволяют коленвалу свободно вращаться в подшипниках (вкладышах), из-за чего возникает перегрев, чреватый деформацией коленвала. Если своевременно принять меры, можно ограничиться шлифовкой шатунных шеек и подбором более толстых ремонтных вкладышей.

Коленвал — вещь массивная и «железная», но и нагрузки он испытывает серьезные (Фото: cool-shina.

ru)

Срез шпонки коленвала

Шпонка — вставляющийся в пазы миниатюрный металлический клин, который в данном случае позволяет закрепить на носовой части коленвала звездочку / шкив привода газораспределительного механизма и вспомогательного оборудования. Некачественный металл становится причиной среза шпонки. Поврежденный паз в коленвале можно попытаться восстановить сваркой с последующей фрезеровкой.

Износ отверстий фланца коленвала

Этот дефект, вызванный усталостью металла, можно устранить, рассверлив отверстия под бóльший диаметр болтов.

Течь масла из-под сальников

Со временем сальники, установленные на задней и носовой части коленвала, изнашиваются и начинают пропускать масло, которое может попасть на сцепление и/или ремень ГРМ, что чревато отказом первого и обрывом второго. В таком случае дорогостоящий ремонт обеспечен.

Как продлить срок службы коленвала

Коленвал не та деталь двигателя, к которой можно легко добраться, а любая неисправность элемента может больно ударить по карману. Чтобы не нарваться на крупные неприятности, лучше выполнять элементарные меры профилактики:

Своевременно менять масло в двигателе на рекомендованное производителем.
Выбирать качественные масляные фильтры и менять их одновременно с заменой масла.
Периодически проводить визуальный осмотр на предмет утечки моторного масла из-под сальников.
Не допускать перегрева двигателя.
Следить за состоянием прокладки головки блока цилиндров, чтобы не допустить попадания в моторное масло охлаждающей жидкости и топлива.

Коленвал не та деталь двигателя, к которой можно легко добраться, а любая неисправность элемента может больно ударить по карману (Фото: Shutterstock)

www.adv.rbc.ru

Коленвал — где находится и для чего нужен

Двигатель – сложный агрегат, в котором нет незначительных деталей. Одна из таких его составляющих – коленвал. С одной стороны, это не сложное устройство, а простая деталь, с другой, коленчатый вал – одна из основных деталей двигателя.

Для чего нужен коленвал?

Любой автомобильный двигатель является поршневым. Принцип его работы прост: в цилиндр подается топливно-воздушная смесь, которая воспламеняется и увеличивается в объеме. Возникает избыточное давление, которое выталкивает поршень из цилиндра. Поршень при этом совершает поступательное движение, которое нужно преобразовать во вращательное, чтобы передать его в коробку передач, а дальше – на полуоси или карданный вал.

Вот именно эту функцию и выполняет коленчатый вал – преобразовывает один тип механического движения в другой, а именно: поступательное во вращательное.

Материал, из которого изготавливаются коленчатые валы, это не простая сталь, поэтому и стоимость изделия так высока, по сравнению с ценой простой металлической болванки. Сталь, из которой изготавливается вал, легируется хромом, молибденом и другими металлами, что придает изделию особую прочность. Кроме того, немаловажен сам процесс изготовления, начиная от того, как расположены волокна заготовки, заканчивая методикой изготовления – прессованием или ковкой.

С тем, что делает вал, мы разобрались, но остался вопрос – где находится коленвал? Коленчатый вал расположен в нижней части двигателя, снизу он прикрыт картером, заполненным моторным маслом. Вал закреплен в подшипниках, которые удерживают его и не дают смещаться, иногда для его усиления используются дополнительные упоры. Но есть исключение – в оппозитных двигателях коленчатый вал располагается выше, по центру ДВС.

Что собой представляет и как работает коленчатый вал?

Поршня в двигателе перемещаются неравномерно – пока дни опускаются, другие поднимаются – это обеспечивает плавность хода, и равномерное распределение нагрузки по времени. Коленчатый вал сдерживает ход поршней после сгорания топлива и возвращает их в исходное положение для сжатия смеси. С одной стороны он связан с газораспределительным механизмом, с другой – передает вращательный момент в трансмиссию.

Коленчатый вал состоит из нескольких шеек:

Основные находятся точно по центральной оси вала и в процессе вращения не смещаются.

Между ними находятся шатунные шейки, которые смещены относительно оси под разными, строго определенными углами, и при вращении описывают круг. Именно они обеспечивают взаимодействие вала и поршня.
Между собой шейки соединены «щеками» – пластинами из толстого металла. Щеки кроме крепежной, выполняют антирезонансную функцию – во время вращения вал может войти в резонанс и разрушиться, но щеки не позволяют этому произойти.

Словами трудно описать внешний вид этой детали, если вы хотите точно представить коленвал, фото или схематическое изображение – наилучший вариант.

Принцип действия коленчатого вала:

В момент, когда в камере воспламеняется воздушно-топливная смесь, поршень, а соответственно и связанная с ним шейка, находятся в крайнем нижнем положении.
При воспламенении смеси поршень выталкивает шейку, которая смещается и тем самым проворачивает вал.
В свою очередь, другая шейка, смещенная относительно описанной, под действием вращательного момента проворачивается и вдавливает сопряженный с ней поршень в цилиндр, сжимая топливно-воздушную смесь.

Дальше все продолжается аналогично. Это простой примет, не стоит забывать, что автомобильный двигатель – четырехтактный, поэтому в определенный момент поршень находится в одном из следующих положений:

Впуск смеси.
Сжатие смеси.
Рабочий ход поршня.
Выпуск отработанных газов.

Поэтому каждая из шатунных шеек расположена под углом 90 градусов по сравнению с рядом стоящими.

Немного интересной информации о коленвалах

Кроме обычных серийных, существуют спортивные коленчатые валы. Они обеспечивают более быстрый ход поршня в крайней точке сжатия за счет особой формы шатунных шеек. Если у обычного вала они имеют круглую форму, то у спортивного они слегка вытянутые, за счет чего общие характеристики работы двигателя изменяются.

Среди автомобилистов бытует мнение, что маркировка коленвала может рассказать о его характеристиках. На самом деле это не так – маркировка это всего лишь каталожный номер производителя или оригинальный номер. Она ничего общего не имеет со свойствами изделия, а используется для простоты подбора запчасти.

По сути, коленчатый вал это простой кусок обработанного должным образом качественного металла или сплава. С точки зрения функциональности, это незаменимая деталь, которая испытывает огромные нагрузки, от работы которой зависит не только качество езды, но и ресурс двигателя и его деталей. По сути же, это просто передаточное звено, которое обеспечивает работу других узлов автомобиля – генератора, трансмиссии, полуосей, карданного вала и так далее.

Коленчатый вал — что это такое

Коленчатый вал – это одна из самых важных деталей любого двигателя. Она строго индивидуальна для каждой модели автомобиля и в процессе работы притирается к конкретному двигателю.

1. Что такое коленчатый вал, его основные задачи?
2. Материалы, из которых изготовлен коленчатый вал.
3. Конструкция коленчатого вала.
4. Обслуживание коленчатого вала.

1. Что такое коленчатый вал, его основные задачи?

Коленчатый вал (коленвал) – это главный элемент двигателя автомобиля, являющийся частью кривошипно-шатунного механизма, который преобразует энергию сгорающих в цилиндрах двигателя газов в механическую энергию.

Главная задача коленчатого вала – преобразовать возвратно-поступательные движения поршней двигателя в крутящий момент, который через трансмиссию передаётся на колёса автомобиля. Одной из основных технических характеристик коленчатого вала, как и всего двигателя, является радиус кривошипа. Это расстояние от осей коренных шеек (шейки, в которых вращается коленвал в цилиндровом блоке) к осям шатунных шеек (шейки, которые вращаются внутри большой головки шатуна). Удвоенный радиус кривошипа являет собой длину хода поршня, которая определяет объём цилиндров. Если изменить длину радиуса кривошипа при неизменном диаметре цилиндра, это приведёт к изменению объёма цилиндров. Эту зависимость часто используют, чтобы менять технические характеристики всего двигателя в определённом направлении.

Подбирая соотношение длины хода поршня и диаметра цилиндра, двигатель можно сделать длиноходным (ход поршня превышает диаметр цилиндра) или короткоходным (диаметр цилиндра больше, чем ход поршня). Короткоходные двигатели дают возможность повысить мощность за счёт увеличения скорости вращения. А длиноходные двигатели более экономичны и обеспечивают высокий крутящий момент на низких оборотах.

При изменении параметров коленчатого вала происходит изменение всех параметров двигателя, поэтому нужно быть предельно осторожным, тюнингуя свой автомобиль, так как технические характеристики часто меняются не в лучшую сторону.

2. Материалы, из которых изготовлен коленчатый вал.

Когда двигатель работает, на коленчатый вал действую сильные нагрузки. Его надёжность определяется конструкцией и материалом, из которого он изготовлен. Этот элемент двигателя, как правило, имеет цельную структуру. А потому материалы для него должны быть максимально прочными, потому что от прочности коленчатого вала будет зависеть работа всей системы.

В качестве материалов для изготовления коленвалов используют углеродистую и легированную сталь либо чугун высокой прочности. Коленвал можно изготовить методом литья, методом ковки из стали или методом точения. Заготовки получают способом горячей штамповки или способом литья. Очень важно, как расположены волокна материалов в заготовках. Чтобы не допустить их перерезания в дальнейшей обработке, применяются гибочные ручьи. Когда заготовка готова, её дополнительно обрабатывают под высокой температурой и очищают от окалины (дробомётной машиной или методом травления).

Материал и способ производства коленвала подбирается в зависимости от типа и класса автомобиля.

1. В серийных моделях коленвал производят из чугуна методом литья. Это даёт возможность уменьшить себестоимость производства и уложиться в указанные расчёты.

2. Более дорогие спортивные модели оснащают кованным стальным коленвалом. Подобные детали имеют множество преимуществ над литыми по габаритам, весу и прочности, а потому всё чаще применяются в автомобилестроении.

3. Для самых дорогих двигателей коленвал вытачивают из цельного стального куска. При этом значительная часть материала попросту становится отходами.

3. Конструкция коленчатого вала.

Конструкция коленчатого вала определяются количеством цилиндров, их конфигурацией и порядком работы, от чего зависит расположение и количество коренных и шатунных шеек. Например, в двигателях V6 присутствует небольшое угловое смещение шатунных шеек по длине вала. В американской версии двигателя V8 коленвал напоминает крест, а в европейской версии V8 для спортивных автомобилей коленвал плоский. Несмотря на всё это, конструкция разных коленчатых валов очень похожа. Конструктивно коленчатый вал состоит из таких основных элементов:

1. Коренные шейки – опорная шейка, которая находится в коренном подшипнике (располагается в картере двигателя).

2. Шатунные шейки – опорные шейки, которые связывают коленвал с шатунами (в них проходят масленые каналы для смазки) и служат опорой для шатунов.

3. Щёки вала – элемент, который связывает между собой коренные и шатунные шейки.

4. Носок (выходная передняя часть вала) – часть, на которую крепится зубчатое колесо либо шкив отбора мощности, соединяющиеся с газораспределительным механизмом, распределительным валом, гасителем крутильных колебаний, вспомогательными узлами и элементами.

5. Хвостик (выходная задняя часть вала) – часть, которая соединяется с маховиком или шестернёй отбора мощности.

6. Противовесы – элемент коленвала (по сути, продолжение щеки в противоположную сторону от шатунных шеек), который отвечает за разгрузку коренных шеек от сил инерции нижних частей шатунов и неуравновешенных масс кривошипа и обусловливают плавную работу двигателя.

7. Подшипники скольжения – обеспечивают вращение коленчатого вала на опорах. Подшипники являют собой тонкостенные вкладыши, изготовлены из стальной ленты с антифрикционным слоем. Вкладыши фиксируются в опоре выступом, который не позволяет им перекручиваться или за счёт тугой посадки. Наличие смазки обеспечивает простое вращение в подшипниках на протяжении долгого времени.

8. Упорный подшипник скольжение – элемент, который не допускает осевых перемещений коленчатого вала. Он устанавливается на крайнюю коренную шейку или на среднюю коренную шейку. Количество коренных шеек, обычно, превышает количество шатунных на единицу (такой коленвал называют полноопорным) и они имеют больший диаметр.

Коленом называют шатунную шейку, которая располагается между двумя щеками. Положение колен определяется особенностями работы двигателя, положением его цилиндров и должно обеспечивать его уравновешенность, минимальные колебания и минимальные крутильные моменты.

Место перехода шейки к щеке – это самое нагруженное место в конструкции коленвала. Для того, чтобы снизить напряжение на это место, переход делают с галтелью (радиусом закругления). Галтели увеличивают длину вала и для снижения этого значения их углубляют в шейку или щеку. Все коренные и шатунные шейки интегрированы в смазочную систему двигателя. Эти элементы смазываются под давлением. Подвод масла организован к каждой из коренных шеек от общей магистрали в индивидуальном порядке. А к шатунным шейкам масло попадает по каналам в щеках.

4. Обслуживание коленчатого вала.

Коленчатый вал, как и любая деталь автомобиля требует периодического обслуживания. Для этого нужно уметь его снимать и устанавливать обратно.

Снятие коленчатого вала производится в такой последовательности:

1. Демонтируется двигатель из автомобиля, а потом из него снимаются все элементы.

2. Двигатель переворачивается коленвалом к верху. Крышки коренных подшипников отличаются, поэтому необходимо запомнить их положение.

3. Снимаются крышки коренных подшипников.

4. Поднимается коленвал, а заднее уплотнительное кольцо снимается.

5. Снимаются коренные вкладыши с крышек коренных подшипников и блока цилиндров.

После снятия производится проверка коленчатого вала.

Алгоритм проверки коленчатого вала:

1. Промыть бензином все составляющие и просушить деталь.

2. Тщательно осмотреть коленвал на наличие негативных следов от использования (трещины, сколы, сильный износ). Если же коленвал признан непригодным для дальнейшей эксплуатации, то придётся приобрести новый.

3. Прочистить, промыть и продуть сжатым воздухом все каналы для масла, предварительно открутив пробки.

4. Если на шатунных шейках обнаружены задиры или царапины, то их необходимо отшлифовать и отполировать. После этого опять следует продуть воздухом масляные каналы.

5. Осмотреть вкладыши коренных подшипников. Если на них есть дефекты, то их необходимо заменить на новые.

6. Осмотреть маховик и при обнаружении на нём дефектов, маховик стоит заменить.

7. Осмотреть подшипник носка и, если на нём есть негативные следы эксплуатации, то его нужно выпрессовать и запрессовать новый.

8. Осмотреть сальник, который находится в крышке распределительных звёздочек и при необходимости заменить эту деталь. При большом пробеге автомобиля сальник меняют в обязательном порядке.

9. Сменить и обжать набивку заднего уплотнения коленвала.

10. Проверить резиновые уплотнители, которые расположены в держателе набивки. Если они непригодны для дальнейшего использования, то их нужно заменить.

После проверки коленчатый вал необходимо установить обратно. Установка коленчатого вала производится в обратной последовательности к его снятию. Перед установкой нужно обязательно смазать все шейки и другие элементы коленвала моторным маслом. После установки следует проверить, что коленчатый вал вращается легко и плавно. В противном случае придётся его опять снять и установить заново, добиваясь плавности хода.

Коленчатый вал и его назначение

Search — Remove Shortcode

Поиск материалов

plg_search_jcomments

Войти

Регистрация

Главная
Техничка
Коленчатый вал и его назначение

Понедельник, 18 апреля 2016

Подробно рассмотрим принцип работы коленчатого вала.
Среди всех элементов конструкции двигателя внутреннего сгорания именно коленчатый вал считается наиболее важным и дорогостоящим. И это неудивительно, ведь довольно трудно найти более ответственный элемент, чем коленчатый вал. Именно данный элемент ответственен за процесс преобразования в крутящий момент возвратно-поступательного движения поршней.
Восприятие переменных нагрузок, возникающих в результате действия сил давления газа, вращающихся и движущихся масс и их сил инерции – одна из важнейших задач, которая решается исключительно благодаря данному элементу конструкции. Коленчатый вал является цельным элементом конструкции, потому правильнее будет дать ему название “деталь”. Методы ковки стали либо литья чугуна – вот главные способы изготовления этой детали. Стоит отметить, что турбированные, а также дизельные силовые установки оснащаются коленчатыми валами из наиболее прочных видов стали, и они являются более надежными.
Схема коленчатого вала.
Рассмотрев конструкцию вала, можно увидеть, что эта деталь соединяет воедино шатунные(6) и коренные шейки(9), которые, в свою очередь, объединяются друг с другом при помощи щек(5). По количеству шеек коренные опережают шатунные на один элемент, а сам вал с подобной компоновкой называется “полноопорный”. В сравнении с шатунными шейками, коренные обладают большим диаметром. Противовес(4) является естественным продолжением щеки(5) в направлении, противоположном шатунной шейке. Основной задачей противовесов является создание условий для уравновешивания веса поршней и шатунов, что напрямую влияет на работу силовой установки, делая ее более плавной и размеренной.
Между щеками находится шатунная шейка, и она носит название “колено”. Расположение колен напрямую зависит от нескольких факторов, среди которых: количество цилиндров, порядок их работы, расположение, а также тактность силовой установки. Уравновешенность мотора обеспечивается за счет положения колен. Кроме того, от данного фактора зависит равномерность воспламенения, изгибающие моменты и наименее возможные крутильные колебания.
Шатунная шейка является важнейшей опорной поверхностью для шатунов. В V-образной силовой установке коленчатый вал создается при помощи специальных шатунных шеек удлиненной формы. На этих шейках и основывается пара шатунов правого и левого ряда цилиндров. На определенных валах таких двигателей спаренные шейки шатунов несколько сдвинуты друг против друга под углом в 18 градусов, за счет чего и обеспечивается равномерное воспламенение (данная технология более известна под названием Split-pin).
Переход к щеке от шейки считается элементом, который наиболее подвержен нагрузкам среди всех элементов конструкции коленчатого вала. Чтобы добиться снижения концентрации напряжения, переход к щеке от шейки создается с определенным радиусом закругления, который также известен как галтель. За счет галтелей длина коленчатого вала способна увеличиваться, а чтобы уменьшить длину вала, эти галтели создают с углублением в шейку либо щеку.
Подшипники скольжения – еще один важный элемент, ведь они обеспечивают вращение в шатунных шейках шатунов, а вала – в опорах. Роль подшипников выполняют специальные, произведенные из прочной стальной ленты разъемные вкладыши. На эту же ленту наносится антифрикционный слой. Но почему вкладыши не проворачиваются вокруг шейки? Все потому, что они надежно фиксируются в опоре благодаря наличию выступа. Чтобы недопустить лишних перемещений вала, применяется упорный подшипник скольжения. Этот подшипник устанавливается на крайней, либо средней шейке.
Схема системы смазки.
Шатунные и коренные шейки являются частью системы смазки двигателя, при этом сама смазка производится под давлением. Конструкцией предусмотрен подвод масла для смазки к каждой конкретной опоре коренной шейки, начинающийся от общей магистрали. В дальнейшем к шатунным шейкам масло переходит по каналам, расположенным в щеках.
С коленчатого вала мощность отбирается с хвостовика, заднего конца, а к этому концу прикрепляется маховик. Спереди на конце вала (его также называют носком) имеются посадочные места, и на этих местах закрепляется звездочка (шестерня) привода распределительного вала, специальный гаситель крутильных колебаний (во многих, но не во всех конструкциях) и шкив привода вспомогательных агрегатов. Гаситель представляет собой 2 диска, которые крепятся друг к другу при помощи материала, обладающего высокой степенью упругости (резина, пружина и силиконовая жидкость). Благодаря данному упругому материалу происходит поглощение вибраций вала через внутреннее трение.
Что такое коленчатый вал (коленвал) видео, лекция:

Графическое видео о процессе работы коленвала:

Как изготавливают коленчатый вал (видео):

Автор

Super User

Комментируют

Топ блоги

Volvo представила в Женеве свой универсал V90

Новый Q2 от AUDI

Авторынок пополнится еще одним соперником для BMW X6

Обзор Volkswagen Touareg I

Обзор Toyota Highlander 2017

Коленчатый Вал Или Коленвал, Рекомендации по Снятию, Замене Или Ремонту (шлифовке и Расточке) и Установке, Как Проверить Своими Руками

Содержание

1 Устройство коленвала
2 Неисправности коленчатых валов
3 Ремонт коленвала
4 Замена коленвала
5 Последовательность работ по замене коленчатого вала

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.

Кривошипно-шатунный механизм

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.

Изготовление коленвала из стали на токарно-фрейзерном станке

Устройство коленвала

Коленчатый вал состоит из плоских проточенных пластин с противовесами (так называемых «щек»), которые соединены между собой «шейками». Противовесы необходимы, чтобы гасить возвратно-поступательные движения поршней и стабилизировать вращение вала.

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.

Кривошипно-шатунный механизм с дополнительным блоком балансиров

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

Коленчатый вал двигателя V6 c раздвоенной смежной шатунной шейкой

Шейки коленвала имеют цилиндрическую форму с шлифованной поверхностью. По оси вала располагаются коренные шейки, по оси шатунов — «шатунные шейки». Трущиеся пары коленвала, как правило, устанавливаются на подшипниках скольжения. Для предотвращения продольных смещений вала предусмотрены опорные подшипники, их также называют полукольца коленвала.

Коленчатый вал расположен в блоке цилиндров в ответных посадочных местах «постели коленвала». На коленчатом валу расположен хвостовик для крепежа звездочки привода ГРМ, шкива генератора и водяной помпы. На обратной части вала закреплен фланец для крепежа маховика. Во фланце устанавливается подшипник качения, в него заходит первичный вал КПП. Внутри коленчатых валов расположены каналы для принудительной смазки вкладышей шеек, шатунов и цилиндропоршневой группы. Конструктивное исполнение коленчатых валов зависит от компоновки цилиндров, их количества. На коленвал могут устанавливаться ведущие шестерни для различного оборудования, например, маслонасоса.

Устройство коленвала

Неисправности коленчатых валов

Рассмотрим типичные неисправности коленчатых валов:

течи сальников коленчатого вала;
«масляное голодание» рабочих поверхностей;
механические повреждения коленчатых валов;
естественный физический износ;
ненормальный повышенный физический износ.

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.

Сальник коленвала требующий замены

Для коленчатых валов, как и для других деталей двигателя, наиболее опасно «масляное голодание». Причиной может быть поломка маслонасоса, забитый канал подачи масла, низкий уровень масла в двигателе. Это приводит к повышенному трению подшипников, нагреванию элементов. Дальнейшая эксплуатация двигателя в таком режиме приведет к его перегреву, полному заклиниванию и к капитальному ремонту. «Клин» на ходу может привести к критическим повреждениям вала или других узлов двигателя.

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.

Повреждения шейки шатуна по причине отсутствия смазки

Со временем шейки и подшипники подвергаются износу, увеличивается допустимый зазор, появляется люфт коленвала, это приводит к возрастанию вибраций, двигатель начинает «стучать». Характерный стук двигателя — критичный сигнал. При его появлении необходимо прекратить движение и срочно обратиться в автосервис. Если коленчатый вал разбалансирован или смонтирован неправильно, может возникнуть повышенный ненормальный износ контактных поверхностей.

Ремонт коленвала

Ремонт или замена коленчатого вала — процесс трудоемкий. Как правило, он требует практически полной разборки двигателя, осмотра и дефектовки всех его узлов и механизмов. Коленчатый вал снимают и измеряют осевые биения. В случае допустимой выработки поверхности шеек и шатунов коленчатого вала пришлифовывают под ремонтные размеры подшипников. Постель с выработкой тоже подлежит механической обработке с «одной установкой» на специальном станке. Расточка коленвала позволяет установить вкладыш следующего ремонтного размера.

Проточка постели коленчатого вала

Шлифовка коленчатого вала

Размеры шеек имеют ремонтные допуски. Простая шлифовка коленвала не поможет в случае, если износ или повреждения слишком сильные. Коленчатый вал — деталь недешевая, а если речь идет, например, о крупногабаритной сельхозтехнике, сумма будет внушительной. Даже сильно изношенные поверхности трения можно восстановить. Толщина выработки компенсируется с помощью наплавки электросваркой под флюсом, плазменного напыления твердых сплавов, газотермичекого напыления и др. Затем коленвал шлифуется, «доводится» до необходимых ремонтных размеров. Это технологически сложный процесс, его лучше доверить специалистам.

Автоматизированное газо-термическое напыление шеек и балансиров коленчатого вала

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.

Замер осевых смещений коленвала с помощью щупа

Комплект измерительных стальных пластин щупов

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.

Стенд с установленным индикатором часового типа для замера биений коленчатого вала

Индикатор часового типа, установленный на блок двигателя

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.

Измерение зазоров между шейкой и подшипником с помощью калиброванной проволоки и шаблона

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

1. На «венец» маховика установить фиксатор коленвала MP 1-223 (он будет препятствовать вращению коленвала). Положение А для затяжки, В — для ослабления.

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.

Существует целый ряд концепций двигателей внутреннего сгорания, в которых коленчатый вал и шатуны заменены на другие узлы. На сегодняшний день коленчатый вал со стандартной компоновкой оптимально подходит для крупносерийного производства, а «безшатунные» двигатели — единичные экспериментальные экземпляры.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Что такое коленчатый вал? Назначение и особенности конструкции

Содержание

ДВС состоит из нескольких узлов и механизмов. Один из самых важных – кривошипно-шатунный. Он включает в себя поршни, шатуны, кольца, а также коленчатый вал. О функциях и устройстве последнего – далее.

Назначение

Для чего нужен коленвал? Данный механизм служит для преобразования движений поршня в энергию кручения. Иными словами, узел передает силу сжатия, что образовалась после такта воспламенения смеси в камере, на маховик, а далее на колеса авто посредством диска сцепления и КПП.

Так как ДВС всех автомобилей четырехтактные, каждый поршень в определенный момент будет находиться в одном из таких положений:

Впрыск смеси.
Сжатие.
Рабочий ход.
Выпуск отработанных газов.

После такта сжатия, поршень начинает двигать шейки коленчатого вала. В результате последний проворачивается. Энергия от вращения идет на маховик.

Читайте также: Как работает двигатель внутреннего сгорания

Что такое коленвал? Это деталь КШМ, которая принимает на себя кинетическую энергию и преобразует ее во вращательную. Помимо КПП, энергия поступает на шкив генератора, компрессора кондиционера, гидроусилителя и прочего навесного оборудования. В том числе при вращении коленвала работает водяной насос, циркулируя охлаждающую жидкость в системе. Различие в том, что на трансмиссию энергия передается через заднюю часть вала. А навесное оборудование и ГРМ приводится в действие через переднюю его часть.

Требования

Мы уже знаем, для чего нужен данный узел. Так как он является основной кривошипно-шатунного механизма, к нему предъявляются особые требования. Вал должен выдерживать колоссальные нагрузки во время работы ДВС. Поэтому изготавливается он из высокопрочных сплавов и чугуна с добавлением молибдена и хрома.

Высокие требования предъявляются не только к составу, но и технологии изготовления механизма. На обычных ДВС коленвал изготавливается методом чугунного литья. А вот для форсированных, спортивных авто, вал должен быть кованым. Изготавливаются такие механизмы из особых сплавов. Данный коленчатый вал имеет более меньший вес, что позволяет увеличить мощность ДВС и его КПД. Почему такие валы не изготавливаются повсеместно? Ответ кроется в стоимости изготовления. Технология, по которой выполняются кованые валы, сложная и дорогая. Это значительно увеличит конечную стоимость ДВС и самого автомобиля.

Расположение, особенности конструкции

Коленчатый вал установлен под блоком цилиндров, внутри картера ДВС. При таком расположении механизм находится в масляной ванне (за счет чего обеспечивается смазка, рассмотрим позже). Но есть и исключения. Это оппозитные ДВС автомобилей «Порш» и «Субару». В этих авто цилиндры располагаются горизонтально, а потому коленвал находится между рядами цилиндров, в центре ДВС. Такая конфигурация привлекательна тем, что автомобиль имеет более низкий центр тяжести, а сам ДВС более компактный и хорошо отбалансирован.

Конфигурация колен, их число и расположение зависит от:

Порядка работы цилиндров.
Количества цилиндров в ДВС.

В устройство коленчатого вала входят:

Опорные шейки. Выполняют опорную функцию. Данные шейки располагаются на главной оси вала.
Шатунные шейки. Их особенность в том, что они смещены относительно вала. К шатунным шейкам крепятся шатуны. Именно через эти шейки передается толкательное усилие от поршней на коленчатый вал.
Щеки. Для чего нужны они? Их функция – соединить шатунные и коренные шейки.
Балансиры. Служат для исключения колебаний вала при его вращении.
«Носок». Это передняя часть вала, что выступает за картер ДВС. На этом участке крепится шкив, благодаря которому вращается ремень ГРМ и ремни навесных агрегатов.
Хвостовик. Это задняя часть вала. На хвостовике закреплен маховик. Именно он передает крутящий момент на коробку передач посредством ведомого диска сцепления.
Сальники. Всего их два – передний и задний. Сальники служат для уплотнения соединений и предотвращают течь масла через хвостовик и «носок» вала.
Подшипники. Служат для легкого вращения вала. Всего их несколько. Это подшипники хвостовика и «носка» коленвала.

О системе смазки

Так как вкладыши являются подшипниками скольжения, им требуется смазка. Она осуществляется под давлением. К опоре коренного подшипника вала обеспечивается подача смазки от общей магистрали. Масло подается под давлением.

Неисправности

Проблемы, возникающие с данным механизмом, проявляются в виде:

Вибраций двигателя.
Повышенного расхода топлива.
Шума ДВС (характерный стук в полном диапазоне оборотов).
Расхода масла.

Основным условием сохранения заложенного производителем ресурса вала является своевременная замена масла и правильный его подбор по типу и вязкости. Среди основных неисправностей стоит выделить:

Течь переднего и заднего сальника. Происходит по причине повышенных вибраций и засыхания самого материала. Со временем сальник становится менее упругим и пропускает через себя часть масла. Последнее попадает на внешнюю часть блока цилиндров, картер, КПП.
Износ подшипников коленчатого вала в месте «носка» и хвостовика.
Механическое повреждение вала. Это может быть трещина, сколы или изгибы механизма. Происходит по причине высокой кратковременной нагрузки и при проворачивании вкладышей. В случае трещин и изгибов вал является неремонтопригодным.
Задиры на шейках (вкладышах). Это могут быть повреждения как коренных, так и шатунных вкладышей. Проблема решается путем их замены или шлифовки (зачастую выбирается первый вариант).
Деформация посадочного места шкива.

Для замены или ремонта данного узла необходим демонтаж и полная разборка двигателя. Операция сложная, требующая опыта и наличия специальных инструментов. Сборка ДВС должна производиться в строгой последовательности, с соблюдением всех моментов затяжек болтовых соединений.

Читайте также: Что такое распредвал в автомобиле

В случае шлифовки, специалистом стачивается некоторая часть металла с механизма. А чтобы нивелировать зазор, который образовался после шлифования, подбираются вкладыши ремонтного размера. Обычно коленвал может растачиваться до четырех раз. Но условием расточки является абсолютная целостность механизма.

Заключение

Мы рассмотрели, что такое коленвал. Данный механизм является самым нагруженным среди прочих, поэтому к нему предъявляются особые требования при изготовлении. Ремонт вала целесообразен, но не всегда. При существенных дефектах он подлежит замене. Максимальный ресурс механизма может составить 4 пробега до капремонта ДВС, но только при условии своевременной замены масла, фильтров и работы ДВС с должным уровнем смазки.

Что такое коленчатый вал? | Как работает коленчатый вал?

Содержание

1 Что такое коленчатый вал?
2 Работа с коленчатым валом
3 Строительство коленчатого вала
- - 3.0.1 Процесс литья и коровья Crank
4 Компоненты коленчатого вала
5 Что вызывает у кошечки BAD?
6 Каковы симптомы неисправности датчика положения коленчатого вала?
7 Ansys анализ коленчатого вала:
- - 7.0.1 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ:
8 Каковы причины поломки коленчатого вала?
9 Как продлить срок службы коленчатого вала?
10 Каковы причины разбалансировки коленчатого вала?
11 Как ломается коленчатый вал?
12 Что такое распределительный вал?
13 Распределительный вал против коленчатого
14 Применение коленчатого вала
15 FAQ Раздел
- 15. 1 Кто изобрел коленчатый вал?
- 15.2 Какие бывают типы коленчатых валов?
- 15.3 Существуют ли двигатели, работающие без коленчатого вала?
- 15.4 Вращает ли коленчатый вал распределительный вал?
- 15.5 В каком двигателе нет распределительного вала?
- 15.6 Как завести машину с неисправным датчиком коленвала?
- 15.7 В каком механизме работает коленчатый вал?
- 15.8 Сколько коленчатых валов в v8?

Двигатель является наиболее важной частью всех транспортных средств, которая помогает управлять транспортным средством. Двигатель состоит из разных компонентов. Коленчатый вал и поршень являются основными частями поршневого двигателя. Без этих двух жизненно важных частей поршневые двигатели не могут работать.

В поршневом двигателе поршень непосредственно соединен с коленчатым валом через шатун. Кривошип известен как основа двигателя внутреннего сгорания . Он отвечает за преобразование линейного движения поршня во вращательное движение. Он работает в соответствии с движением поршня вверх и вниз. В этой статье мы подробно рассмотрим коленчатый вал.

Что такое коленчатый вал?

Коленчатый вал представляет собой механический узел, который преобразует возвратно-поступательное движение поршня в вращательное движение . Коленчатый вал соединяется с поршнем через шатун . Основная задача этого шатуна — воспринимать возвратно-поступательное движение поршня и передавать его на коленчатый вал.

Когда коленчатый вал получает движение от шатуна, он преобразует это движение во вращательное и приводит во вращение маховик, который приводит в движение колеса автомобиля.

Без кривошипа поршневой двигатель не может передать возвратно-поступательное движение поршня приводному валу. Проще говоря, поршневой двигатель не может привести в движение транспортное средство без коленчатого вала.

Коленчатый вал работает на кривошипно-шатунном механизме. Он расположен внутри блока двигателя. Кривошип входит в состав движущихся частей двигателя внутреннего сгорания. У него много шатунов и кривошипов. Шатун двигателя соединяется с кривошипом через эти шатунные шейки и кривошипы.

Разные двигатели завершают рабочий цикл за разное число оборотов коленчатого вала. Например, двухтактный двигатель завершает рабочий цикл после одного оборота коленчатого вала, а четырехтактный двигатель завершает рабочий цикл после завершения двух оборотов коленчатого вала.

Коленчатые валы могут быть сварными, полусоединенными или цельными. Этот компонент двигателя соединяет выходную часть двигателя с входной частью.

Кривошип действует как звено, передающее выходную мощность в виде кинетической энергии вращения — поршень соединяется с центром кривошипа через шатун. Пусковой рычаг позволяет поршню вращать коленчатый вал, создавая мощность для движения автомобиля.

Рабочий коленчатый вал

Коленчатый вал работает на кривошипно-шатунном механизме . Кривошип имеет шатуны и кривошипы, которые соединены с шатунами. Он имеет гаситель вибрации, который уменьшает усилие на кривошипе.

Кривошип имеет противовес, который используется для уменьшения изгибающей нагрузки на кривошип. Коленчатый вал четырехтактного двигателя работает следующим образом:

При движении поршня двигателя от ВМТ к НМТ (ход вниз) он передает свое движение коленчатому валу через шатун.
Кривошип дополнительно преобразует линейное движение поршня во вращательное движение и передает его на распределительный вал.
При вращательном движении распределительный вал открывает впускной клапан, и топливно-воздушная смесь поступает в камеру сгорания.
По мере заполнения камеры сгорания топливно-воздушной смесью поршень перемещается вверх (от НМТ к ВМТ) и сжимает смесь. Во время этого процесса распределительный вал закрывает как впускные, так и выпускные клапаны. По завершении процесса сжатия совершается и первый оборот коленчатого вала.
В конце процесса сжатия происходит процесс воспламенения.
Тепло, выделяемое сжатой смесью в процессе воспламенения, заставляет поршень двигаться вниз. Этот удар известен как Power Stroke. При движении этого поршня вниз поршень снова передает свое возвратно-поступательное движение шатуну, который далее отправляет его к коленчатому валу.
Один конец кривошипа соединяется с маховиком. Когда кривошип воспринимает движение поршня, он передает это движение маховику. Маховик запоминает это движение и далее приводит в движение колеса автомобиля.
После рабочего хода поршень движется вниз для выпуска отработавших газов. Во время этого процесса распределительный вал получает движение поршня от кривошипа и открывает выпускной клапан, в то время как впускной клапан остается закрытым. Поршень выталкивает выхлопные газы из камеры сгорания.
После такта выпуска совершаются два оборота кривошипа, а также завершается один рабочий цикл 4-тактного двигателя. После этого весь цикл повторяется.

Для лучшего понимания представьте, что ваши ноги крутят педали велосипеда. В этом примере считайте педали шатуном, а ваши ноги — поршнями. Когда вы качаете поршень, возвратно-поступательное движение преобразуется во вращательное движение коленчатого вала.

Подробнее: Работа шатуна?

Строительство коленчатого вала

Следующие материалы, используемые для строительства коленчатого вала:

Чугут
Углеродная сталь

. различные штучные или выполненные в виде неразъемных (монолитных).

Монолитный тип – самый популярный кривошип во всем мире. Однако некоторые большие и малые двигатели внутреннего сгорания имеют сборные коленчатые валы.

Эти валы также могут быть отлиты из ковкого чугуна, модульной или ковкой стали. Сварные узлы отлиты из стали. Этот экономичный метод используется для недорогих серийных двигателей с разумными нагрузками. Процесс ковки имеет отличную прочность. Поэтому процесс ковки известен как предпочтительный процесс изготовления коленчатых валов.

Процесс литья и ковки кривошипа

Коленчатые валы, как правило, могут быть выкованы из отливок из ковких сталей или методом ковки с использованием стальных стержней. В настоящее время большинство производителей используют кованые коленчатые валы из-за их превосходного демпфирования, компактной конструкции и легкого веса.

Сталь, легированная ванадием, в основном используется для изготовления кованых коленчатых валов. Это связано с тем, что эти стали можно охлаждать на воздухе без дополнительной термической обработки, за исключением закалки опорной поверхности после достижения ими высокой прочности. Он также имеет более низкое содержание легирующих элементов, что делает материал более дешевым по сравнению с высоколегированной сталью.

Можно использовать углеродистую сталь, но углеродистая сталь требует дополнительной термической обработки для получения требуемых материалов. Сегодня чугунные коленчатые валы в основном используются в двигателях с малой нагрузкой и экономичной производительностью (например, дизельный двигатель Ford Focus).

В настоящее время только некоторые двигатели используют коленчатые валы из чугуна для дешевой и маломощной версии, в то время как более дорогие и мощные версии двигателей используют коленчатые валы из кованой стали.

Читать Подробнее: различные типы двигателей

Компоненты коленчатого вала

Основные части коленчатого вала приведены ниже:

Противовес
Смазка коленчатого вала

1) Коренная шейка

Коренная шейка крепится к блоку двигателя. Этот блок двигателя вращается вокруг этой шейки. Все шейки коленчатого вала очень закалены, закруглены и гладкие. Коренная шейка крепится в седле, где будет размещена сменная вкладыш подшипника .

Подшипник мягче по сравнению с коренными шейками, и они могут меняться по мере износа. Конструкция подшипников улавливает небольшой объем примесей (если они есть) для предотвращения повреждения коленчатых валов.

Затем наверните крышку коренного подшипника на шейку и затяните с определенным моментом.

Цапфа двигателя наезжает на масляную пленку. Эта масляная пленка проталкивается в зазор между подшипником и шейкой через отверстия седла коленчатого вала и соединительные отверстия вкладыша подшипника. При достаточной подаче и давлении масла подшипники и шейки не соприкасаются.

Читайте также: Различные типы двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

2) Шатунная шейка

Шатунная шейка смещена относительно оси вращения и соединена с большим концом поршневого штока. Он также широко известен как шейка шатунного подшипника или шатунная шейка. Подача масла под давлением поступает через коренную шейку из масляного канала с открытым углом.

Некоторые шатуны имеют перфорированный масляный канал, так что масло может разбрызгиваться на стенки цилиндра. В этом случае подшипник скольжения шатуна имеет канавку для подачи масла в шатун.

3) Смазка коленчатого вала

Металлический контакт — враг эффективных двигателей; Шатунная шейка и коренная шейка перемещаются на масляной пленке, которая собирается на поверхности подшипника.
Смазать коренные опорные подшипники очень просто. Прохождение масла из блока цилиндров к каждому гнезду коленчатого вала и соответствующие отверстия в корпусе подшипника позволяют этому маслу достигать шеек.
Подшипник скольжения шатуна требует такой же смазки, но он вращается не по центру вокруг коленчатого вала. Для подачи масла в эти подшипники масляный канал проходит внутри коленчатого вала по коренным шейкам, по диагонали по перемычке и выходит из отверстия в шатунной шейке.
Канавки в коренных шатунных подшипниках сливают масло под действием центробежной силы вращения коленчатого вала и удерживают масло вдавленным в канал шатунной шейки.
Зазор между подшипником и шейкой является основной причиной давления моторного масла. Если зазор слишком велик, масло будет течь свободно, и давление не будет поддерживаться.
Если зазор слишком мал, давление масла повышается, и металлы могут соприкасаться друг с другом. Поэтому при переборке двигателя необходимо измерить зазор между шейкой и подшипником.

Читайте также: Различные типы поршневых двигателей

4) Противовесы

К коленчатому валу прикладывается большая вращающая сила, и масса перемещается вниз и вверх между шатуном и поршнем с большим усилием. сила. Противовес отлит как компонент коленчатого вала, чтобы уравновесить эти силы. Эти противовесы делают двигатель быстрее и тише.
Балансировка коленчатых валов на заводе. Во время этого процесса маховик прикрепляется, и вся сборка вращается к машине, которая может измерить место дисбаланса маховика.

В противовесе есть отверстие для уменьшения веса. Если вам нужно добавить вес, сначала сделайте отверстие, а затем заполните его тяжелым металлом. Повторяйте этот процесс до тех пор, пока коленчатый вал не придет в состояние балансировки.

5) Упорные шайбы

Более двух или двух упорных шайб устанавливаются в определенных местах по длине коленчатого вала, чтобы предотвратить его вертикальное перемещение.

Эти шайбы располагаются между обработанной поверхностью шейки и гнездом коленчатого вала, чтобы поддерживать небольшой заданный зазор и минимизировать боковое перемещение, доступное коленчатому валу. Это расстояние, которое перемещает вал от одного конца к другому, известно как осевой люфт, и допуск указан в руководстве по обслуживанию.

В некоторых типах двигателей эти шайбы входят в состав основного подшипника скольжения, в то время как в других типах двигателей (обычно старых) используются отдельные шайбы.

6) Главный сальник

Концы коленчатого вала выступают за пределы картера. Итак, вам нужно предусмотреть способ предотвращения просачивания масла через эти отверстия. Эта проблема просачивания масла решается через два основных сальника; один находится спереди, а другой сзади.
Задний коренной сальник устанавливается между маховиком и задними коренными шейками. Обычно это манжетное уплотнение из синтетического каучука. Это уплотнительное кольцо вставляется в канавку между масляным поддоном и блоком цилиндров. Уплотнение имеет формованную кромку, которая, в отличие от коленчатого вала, давит через пружину, известную как стягивающая пружина.
Сам по себе сальник является недорогим компонентом. Однако доступ к нему требует больших трудозатрат по демонтажу маховика, сцепления и трансмиссии; в некоторых случаях коленвал требует больших усилий. Поэтому сальник желательно менять в любое время, если есть возможность разобрать двигатель и получить доступ к деталям.

Читайте также: Различные типы насосов

7) Шкив коленчатого вала

Шкив коленчатого вала также известен как шкив коленчатого вала или гармонический баланс. Это рифленый узел в форме колеса, который непосредственно соединяется с кривошипом автомобиля. Он соединяется с другими частями вашего автомобиля через ремень вспомогательного оборудования.

Из-за чего выходит из строя коленчатый вал?

Ниже приведены некоторые распространенные причины повреждения коленчатого вала:

Перегрев: Перегрев может вызвать множество проблем с двигателем. Если двигатель перегревается из-за радиатора, недостаточной вентиляции или плохой смазки, тепло, накопленное в двигателе, превышает температуру окружающей среды, и пластиковый корпус датчика коленчатого вала может треснуть или расплавиться. В этом случае автомобиль не заведется. Причина в том, что датчик не может отправить данные с коленчатого вала на компьютер.
Неисправность жгута проводов: Загрязнение, мусор, масло или ослабленная проводка могут вызвать такие проблемы, как петля, заземление, неправильное напряжение и т. д. Эти проблемы могут привести к проблемам со жгутом проводов и вызвать поломку коленчатого вала. Это связано с тем, что грязь, масло или ослабленная проводка могут изнашивать жгут проводов, приводить к перебоям напряжения или износу самой проводки. Это может привести к постоянному выходу датчика из строя.
Неисправность ремня ГРМ: Ремень ГРМ может быть поврежден из-за частого износа или столкновения. Этот сломанный ремень ГРМ наматывается на кривошип и повреждает его многочисленные мелкие компоненты. Из-за повреждения ремня ГРМ датчик положения коленчатого вала может задеть его. По этой причине датчик и жгут проводов могут выйти из строя.

Каковы симптомы неисправности датчика положения коленчатого вала?

Ниже приведены наиболее распространенные признаки неисправного или поврежденного коленчатого вала:

Детонация: В двигателе возникают проблемы с детонацией из-за чрезмерного износа шатунных подшипников и коренных шеек коленчатого вала.
Шум: Двигатель может создавать сильный шум из-за повреждения коленчатого вала.
Двигатель вашего автомобиля может не запуститься из-за заклинивания
Остановка двигателя и обратное срабатывание: Остановка двигателя и обратное срабатывание являются симптомами неисправности датчика положения коленчатого вала (CKP). Отказ датчика CKP может привести к резкому останову двигателя после запуска без каких-либо проблем.
Низкое давление масла из-за неряшливости
Чрезмерная вибрация двигателя: Датчик положения коленчатого вала определяет и ограничивает вибрацию, создаваемую двигателем автомобиля, для обеспечения стабильной выходной мощности. Если двигатель вашего автомобиля производит чрезмерную вибрацию, это также является признаком поломки коленчатого вала.
Пропуски зажигания в цилиндре: Поврежденный датчик положения коленчатого вала не может передавать точные данные в PCM, потому что PCM не получает полностью необходимые данные для подачи искры в правую камеру сгорания. В результате цилиндр выходит из строя, и автомобиль теряет мощность.

Анализ коленчатого вала Ansys:

Прежде всего, мы превращаем все части коленчатого вала в «твердую работу 2018», а затем собираем их, после чего сохраняем его модель в формате «IGS». После этого мы импортируем этот файл «IGS» в «ANSYS WORKBENCH R15» для анализа Ansys. Результаты анализа Ansys приведены ниже.

Результаты и обсуждение:

Анализ коленчатого вала, приведенный ниже: Рис. 1: оба конца коленчатого вала.

Рис. наносится на верхнюю поверхность шатунной шейки. Рис. 3. Напряжение без промаха коленвала

Максимальное напряжение, возникающее в коленчатом валу, составляет 2,5407e7 МПа на поверхности шейки коленчатого вала. Минимальное напряжение составляет 27,342 МПа, как показано на рис. 3. Рис. 4. Максимальная деформация

Как показано на диаграмме выше, максимальная деформация вала составляет 152,77 МПа. Рис. 5: Коленчатый вал Полная деформация

На приведенном выше рис. 5 представлена общая деформация коленчатого вала. Рис. 6: Максимальное напряжение сдвига

1,4273e7 МПа — это максимальное напряжение сдвига в области шатунной шейки коленчатого вала, как показано на рис. 6.

Каковы причины поломки коленчатого вала?
Ниже приведены наиболее распространенные причины поломки коленчатого вала:
Коленчатый вал может сломаться из-за перегрузки из-за гидравлического удара, ненормального сгорания и т. д.
Дефектный материал вала также может повредить коленчатый вал из-за ослабления противовеса, поломки редуктора и т. д.
Механическое повреждение вала до фиксации.
Ненужное вращение и вибрация из-за отказа сцепления, дефектного маховика или повреждения гасителя колебаний.
Недостаточная доработка подшипников коленчатого вала.
Материальный ущерб из-за раннего выхода подшипника из строя и отожженных шеек и т. д.
Подшипниковая шейка стала мягкой в результате преждевременного выхода подшипника из строя или неправильного ремонта (например, ненужной переточки).
Ввод двигателя в эксплуатацию не соответствовал инструкции производителя.
Использование неправильного вкладыша подшипника.
Использованы старые болты головки подшипника или неправильный момент затяжки.
Слишком мало смазки при вводе в эксплуатацию, поскольку масляная система не заполнена и не сжата.
Крышки подшипников шатуна/коренного подшипника были перепутаны или закреплены криво.
Размер отверстия подшипника картера внутри коленчатого вала не проверялся и не ремонтировался после повреждения.
Несвоевременно заменены масляный фильтр, моторное масло и масляный радиатор.
Если подшипник поврежден, стружка, оставшаяся в масляном контуре двигателя, также может стать причиной поломки коленчатого вала.
Как продлить срок службы коленчатого вала?
Надлежащее обслуживание подшипников двигателя.
Правильная смазка различных частей коленчатого вала.
Предотвращает смешивание моторного масла с топливом или охлаждающей жидкостью.
Надлежащая подача масла в двигатель в соответствии с инструкциями производителя.
Избегайте использования масла, содержащего мусор и другие загрязнения.
Предотвращает перегрев двигателя.
Текущее обслуживание и осмотр двигателя.
Используйте коленчатый вал из превосходного и высококачественного материала.
Своевременно меняйте масляный фильтр, моторное масло и масляный радиатор.
Надлежащим образом проверьте вал перед его установкой.
Предотвратить механическую перегрузку коленчатого вала из-за гидравлического удара, ненормального сгорания и т.д.
Каковы причины разбалансировки коленчатого вала?
Ниже приведены основные причины разбалансировки кривошипа:
Возвратно-поступательное движение поршня внутри камеры сгорания.
Из-за скручивания и кручения коленчатого вала.
Пожар или взрыв картера
Из-за рабочего хода. Потому что после завершения рабочего такта в двигателе поршень прикладывает рывковую силу к коленчатому валу, чтобы провернуть его больше.
Заземление корабля
Как ломается коленчатый вал?
Существует механическая концепция под названием усталость . Это означает, что материал может выйти из строя из-за повторяющихся нагрузок. Каждый раз, когда коленчатые валы вращаются, обратные нагрузки вызывают небольшой изгиб вала. Это очень похоже на то, как вы можете сломать вешалку или проволоку, просто согнув ее на четверть, а то и дюжину раз, и проволока порвется.
Изгиб коленчатого вала намного меньше, поэтому для его поломки требуются миллионы циклов, но режим отказа такой же, как у вешалки. Теперь, если подшипник, поддерживающий коленчатый вал, выходит из строя из-за недостатка смазки, отклонение смещения за один оборот резко возрастает, так что отказ может произойти очень быстро.
Еще одна причина выхода из строя коленчатого вала заключается в том, что несбалансированный маховик/трансформатор или несоосность трансмиссии занимают первое место в списке поломок задней части коленчатого вала.
Концентратор напряжения (выемка на мелкошлифованной поверхности) в радиусе рядом с шейкой подшипника также может вызвать поломку вала. Порез может превратиться в трещину, которая будет быстро распространяться.
Что такое распределительный вал?
Распределительный вал расположен в верхней части двигателя . Это важный компонент клапанного механизма двигателя, позволяющий воздуху и топливу поступать в камеру сгорания и позволять газам выходить после сгорания.
Последние двигатели внутреннего сгорания могут иметь до четырех распредвалов (или два распредвала). Каждый цилиндр имеет четыре клапана (два впускных и два выпускных). На каждый клапан настраивается только один распредвал.
Read Also: Working of Camshaft
Camshaft Vs Crankshaft
The major difference between a crankshaft and a camshaft is given below:
Crankshaft Распределительный вал
Изготовлен методом ковки из легированной стали. Изготавливается литьем из стали или чугуна.
Этот вал есть как у двухтактных, так и у четырехтактных двигателей. Двухтактный двигатель не имеет распределительного вала. Этот вал используется только в четырехтактном двигателе.
Устанавливается внутри цилиндра Этот вал устанавливается на головке блока цилиндров.
Коленчатый вал приводится в движение поршнем через шатун. Распределительный вал получает движение или мощность от шатуна.
Коленчатый вал используется для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное. Распределительный вал используется для закрытия и открытия всасывающего и выпускного клапанов в зависимости от движения поршня.
Поршень двигателя вращает его через шатун. Ремень ГРМ вращает распределительный вал, соединенный с коленчатым валом.
Имеет большой вес. Имеет малый вес.
Коленчатый вал дороже распредвала. Распредвал дешевый.
Этот вал имеет смазочное отверстие, коренной подшипник шейки коленчатого вала и шатунную шейку. Этот вал имеет встроенную шестерню и кулачки.
В случае 4-тактного двигателя он совершает два оборота, чтобы завершить рабочий цикл. В 4-тактном двигателе он вращается только один раз, чтобы завершить рабочий цикл.
Применение коленчатого вала
Принимает вращательное движение от шатунов и передает его на маховик автомобиля.
Коленчатый вал используется для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное, чтобы он мог двигаться к колесам автомобиля.
Коленчатые валы чаще всего используются в различных транспортных средствах (например, автомобилях, тракторах, автобусах и железнодорожных поездах) для приведения в движение транспортных средств.
Используются на судах с дизельными двигателями.
Используются в цепных пилах .
Часто задаваемые вопросы Раздел
Кто изобрел коленчатый вал?
Коленчатый вал был изобретен аль-Джазари в 1206 .
Какие бывают типы коленчатых валов?
Коленчатый вал бывает следующих основных типов:
Коленчатый вал из заготовки
Литой коленчатый вал
Кованый коленчатый вал
Цельный цельный вал
Цельнолитой вал
Сварной вал
0006
Неполный вал
Существуют ли двигатели, работающие без коленчатого вала?
Существует два типа двигателей
Двигатель Ванкеля
Поршневой двигатель
Поршневые двигатели сконструированы таким образом, что они не могут работать без поршня и коленчатого вала. В то время как двигатель Ванкеля работает с помощью ротора; и ему не нужен поршень и коленвал.
Коленчатый вал вращает распределительный вал?
Коленчатый вал соединен с распределительным валом посредством цепи или зубчатого колеса. Кривошип передает свое движение распределительному валу через эту зубчатую передачу. Поскольку распределительный вал получает вращательное движение от коленчатого вала, он использует это движение для открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов.
В каком двигателе нет распределительного вала?
Двухтактный двигатель не имеет распределительного вала. Единственный 4-тактный двигатель использует его для открытия и закрытия выпускных и впускных клапанов.
Как завести машину с неисправным датчиком коленвала?
Убедитесь, что зажигание включено только тогда, когда горит индикатор двигателя, а другие признаки минимальны.
Если ваш автомобиль останавливается один или два раза или вы сталкиваетесь с рывками при ускорении после запуска автомобиля, вы можете ехать, но вам нужно отвезти его в мастерскую. Если проблема более серьезная, вождение может привести к серьезному повреждению двигателя, что может увеличить затраты на ремонт.
Поэтому, если датчик коленвала вашего автомобиля поврежден, вам следует как можно скорее заменить или отремонтировать его для отличной работы вашего двигателя.
В каком механизме работает коленчатый вал?
Коленчатый вал работает на кривошипно-шатунном механизме .
Сколько коленчатых валов в v8?
Почти 99% Двигатели V8 имеют только один коленчатый вал.
Подробнее
Различные типы двигателей
Работа распределительного вала
Работа шатуна
Двухтактный двигатель
Четырехтактный двигатель 9 рабочих типов и поршней
6
6
Устройство и функция коленчатого вала · Technipedia · Motorservice
Настройки
Вернуться к поиску
Информация о продукте
Как работает коленчатый вал? Как устроен коленчатый вал? Что такое сопротивление кручению? Из какого материала делают коленчатые валы и какими свойствами они должны обладать? Эта статья дает вам ответы.
Функция коленчатого вала
Коленчатый вал преобразует силу, возникающую при сгорании в двигателе, во вращательное движение. Линейное движение поршней вверх и вниз преобразуется в крутящий момент шатуном и затем передается на маховик.
Строительство и недвижимость
Чтобы выдерживать большие нагрузки, коленчатые валы имеют закаленную поверхность и прочный сердечник. Поэтому коленчатые валы часто изготавливают из кованой стали. Непрерывный слой зерна позволяет достичь высокого сопротивления кручению. Позиции подшипников на коленчатом валу закалены, что делает их более устойчивыми к износу.
Ключевые слова :
подшипник распределительного вала , шатунный подшипник
Группа товаров :
Кривошипный механизм
видео
Устройство и функция коленчатого вала (3D-анимация)
Группы продуктов на ms-motorservice.
com
Это также может вас заинтересовать
Информация по диагностике
Повреждение коленчатых валов
причины и их предупреждение
Каковы наиболее частые причины поломки коленчатого вала? Как правильно установить коленчатый вал, чтобы не повредить его? Здесь вы можете узнать, как осуществляется установка пошагово…
Только для технического персонала. Все содержимое, включая изображения и диаграммы, может быть изменено. Для назначения и замены обратитесь к текущим каталогам или системам, основанным на TecAlliance.
Использование файлов cookie и защита данных
Motorservice Group использует файлы cookie, сохраненные на вашем устройстве, для оптимизации и постоянного улучшения своих веб-сайтов, а также для статистических целей. Дополнительную информацию об использовании нами файлов cookie можно найти здесь, а также информацию о нашей публикации и уведомление о защите данных.
Нажав «ОК», вы подтверждаете, что приняли к сведению информацию о файлах cookie, заявлении о защите данных и деталях публикации. Вы также можете в любое время изменить настройки файлов cookie для этого веб-сайта.
Настройки конфиденциальности
Мы придаем большое значение прозрачной информации, касающейся всех аспектов защиты данных. Наш веб-сайт содержит подробную информацию о настройках, которые вы можете выбрать, и о том, какое влияние оказывают эти настройки. Вы можете изменить выбранные настройки в любое время. Независимо от того, какой выбор вы выберете, мы не будем делать никаких выводов о вас как о личности (за исключением случаев, когда вы явно указали свои данные). Для получения информации об удалении файлов cookie обратитесь к функции справки в вашем браузере. Вы можете узнать больше в заявлении о защите данных.
Измените настройки конфиденциальности, нажав на соответствующие кнопки
Необходимый
Удобство
Статистика
Необходимый
Файлы cookie, необходимые для системы, обеспечивают правильную работу веб-сайта. Без этих файлов cookie могут возникнуть сбои или сообщения об ошибках.
Этот веб-сайт будет:
Сохранение файлов cookie, необходимых системе
Сохранение настроек, которые вы делаете на этом веб-сайте

Этот сайт никогда не будет делать следующее без вашего согласия:
Сохраните ваши настройки, такие как выбор языка или баннер cookie, чтобы вам не пришлось повторять их в будущем.
Оценивайте посещения анонимно и делайте выводы, которые помогут нам оптимизировать наш веб-сайт.
Сделать выводы о вас как о личности (за исключением случаев, когда вы явно указали свои данные, например, в контактных формах)
Удобство
Эти файлы cookie упрощают использование веб-сайта и сохраняют настройки, например, чтобы вам не приходилось повторять их каждый раз, когда вы посещаете сайт.
Этот веб-сайт будет:
Сохранение файлов cookie, необходимых системе
Сохранение ваших настроек, таких как выбор языка или баннер файлов cookie, чтобы вам не пришлось повторять их в будущем.

Этот сайт никогда не будет делать следующее без вашего согласия:
Оценивайте посещения анонимно и делайте выводы, которые помогут нам оптимизировать наш веб-сайт.
Сделать выводы о вас как о личности (за исключением случаев, когда вы явно указали свои данные, например, в контактных формах)
Конечно, мы всегда будем соблюдать настройку «не отслеживать» (DNT) в вашем браузере. В этом случае файлы cookie для отслеживания не устанавливаются и функции отслеживания не загружаются.
Что такое коленчатый вал? | Как работает коленчатый вал?
Что такое коленчатый вал?
Коленчатый вал представляет собой вал, приводимый в движение кривошипно-шатунным механизмом, состоящим из ряда кривошипов и шатунов, к которым прикреплены шатуны двигателя. Это механическая часть, способная выполнять преобразование возвратно-поступательного движения во вращательное.
Основное назначение этого шатуна — воспринимать возвратно-поступательное движение поршня и передавать его на коленчатый вал. Когда коленчатый вал приводится в движение шатуном, он преобразует это движение во вращательное и вращает маховик, который продолжает вращать колеса автомобиля.
Без кривошипа поршневой двигатель не способен передавать возвратно-поступательное движение поршня на приводной вал. Проще говоря, поршневой двигатель не может привести в движение транспортное средство без коленчатого вала.
Различные двигатели проходят рабочий цикл с разным числом оборотов коленчатого вала. Например, двухтактный двигатель завершает рабочий цикл после одного оборота коленчатого вала, а четырехтактный двигатель завершает рабочий цикл после завершения двух оборотов коленчатого вала.
Коленчатые валы могут быть сварными, полуинтегральными или цельными. Этот компонент двигателя соединяет выходную часть двигателя с входной частью.
Кривошип действует как звено, которое обеспечивает выходную мощность в виде кинетической энергии вращения – поршень соединен с центром кривошипа через шатун. Кривошип позволяет поршню вращать коленчатый вал, создавая силу для движения автомобиля.
Как работает коленчатый вал ?
По сути, коленчатый вал выполняет простую задачу: переводит прямолинейное движение поршней во вращение. Он выполняет ту же работу, что и шатун велосипеда, который более или менее превращает движение ног вверх и вниз во вращение.
Хотя принцип прост, когда речь идет о высокопроизводительных двигателях, возникает множество сложностей. Сгорание топлива выбрасывает поршень прямо через цилиндр, работа коленчатого вала заключается в преобразовании этого линейного движения во вращение — в основном путем раскачивания поршня вперед и назад в цилиндре.
Терминология коленчатого вала довольно специфична, поэтому начнем с наименования нескольких деталей. Шейка – это часть вала, которая вращается в подшипнике. Как видно выше, на коленчатом валу есть два типа шеек — коренные шейки образуют ось вращения коленчатого вала, а шатунные шейки крепятся к концам шатунов, которые подходят к поршням.
Для дополнительной путаницы шатунные шейки обозначаются аббревиатурой шатунные шейки, а также обычно называются кривошипными шейками или шатунными шейками. Шатунные шейки соединены с основными шейками перемычками.
Расстояние между центром шейки коренного подшипника и центром шейки коленчатого вала называется радиусом кривошипа, также известным как ход кривошипа. Это измерение определяет диапазон хода поршня при вращении коленчатого вала — это расстояние сверху вниз называется ходом. Ход поршня в два раза больше радиуса кривошипа.
Задний конец коленчатого вала выходит за пределы картера и заканчивается фланцем маховика. Этот прецизионно обработанный фланец крепится болтами к маховику, большая масса которого помогает сгладить пульсацию поршней в разное время. Маховик передает вращение на колеса через коробку передач и главную передачу.
В автоматической коробке передач коленчатый вал крепится болтами к зубчатому венцу, который несет гидротрансформатор и передает привод на автоматическую коробку передач. По сути, это мощность двигателя, а энергия направляется туда, где она нужна: на гребные винты лодок и самолетов, на индукционные катушки генераторов и на опорные колеса транспортного средства.
Передний конец коленчатого вала, иногда называемый носовой частью, представляет собой вал, выходящий за пределы картера. Этот вал соединяется с шестерней, которая приводит в движение клапанный механизм через зубчатый ремень или цепь [или наборы шестерен в высокотехнологичных приложениях], и шкив, который использует приводной ремень для питания таких аксессуаров, как генератор переменного тока и водяной насос.
Части коленчатого вала
Следующие приведены основные части коленчатого вала с его диаграммой:
Crankpin
Основные журналы
Crack Web
Counterwews
Pust Pashers
Nostlip Postress и Postress Shears и Postress Sweeks
. монтажный фланец
1. Шатун
Шатун является механической частью двигателя. Это позволяет очень прочно прикрепить шатун к коленчатому валу.
Поверхность шатунной шейки имеет цилиндрическую форму для передачи крутящего момента на большой конец шатуна. Они также известны как шатунные подшипники.
2. Основные шейки
Журналы крепятся к блоку цилиндров. Эти подшипники удерживают коленчатый вал и обеспечивают его вращение в блоке цилиндров. Этот подшипник представляет собой, например, подшипник скольжения или опорный подшипник. Коренные подшипники различаются от двигателя к двигателю, часто в зависимости от сил, прилагаемых двигателем.
3. Шестерня кривошипа
Шестерня кривошипа является наиболее важной частью коленчатого вала. Перемычка кривошипа соединяет коленчатый вал с шейками коренных подшипников.
4. Противовесы
Противовесы представляют собой тип груза, который прикладывает противодействующую силу, которая обеспечивает баланс и устойчивость коленчатого вала. Они монтируются на шатуне.
Причина добавления противовесов к коленчатому валу заключается в том, что они могут устранить реакцию, вызванную вращением. И очень полезно получить более высокие обороты и поддерживать легкую работу двигателя.
5. Упорные шайбы
В некоторых точках предусмотрены две или более упорных шайб для предотвращения продольного перемещения коленчатого вала. Эти упорные шайбы устанавливаются между обработанными поверхностями в перемычке и седле коленчатого вала.
С помощью упорных шайб можно легко поддерживать зазор и способствует уменьшению бокового смещения коленчатого вала. Во многих двигателях они сделаны как часть коренных подшипников, обычно в более старых типах используются отдельные шайбы.
6. Масляный канал и сальники
Масляный канал коленчатого вала пропускает масло от коренных шеек к большим концевым шейкам. Обычно отверстие просверливают в шейке кривошипа. Когда шатунная шейка находится в верхнем положении и силы сгорания толкают шатун вниз, масло может проникать между шейкой и подшипником.
Коленчатый вал немного выступает за картер с обоих концов. Это приведет к утечке масла с этих концов. Для предотвращения попадания масла в эти отверстия предусмотрены сальники. На переднем и заднем концах соединены два основных масляных уплотнения.
Передние сальники: Очень похожи на задние сальники. Однако их отказ менее деструктивен и более доступен. Передний сальник устанавливается за шкивом и распределительным механизмом.
Задние сальники: Устанавливаются в коренных шейках и маховиках. Он вставляется в отверстие между блоком двигателя и масляным поддоном. Масляное уплотнение имеет формованную кромку, которая плотно удерживается в коленчатом валу пружиной, называемой стягивающей пружиной.
7. Фланец крепления маховика
В большинстве случаев коленчатый вал крепится к маховику через фланцы. Диаметр конца колеса коленчатого вала больше, чем другой конец. Это дает поверхность фланца для установки маховика.
Конструкция коленчатого вала
Для изготовления коленчатого вала использовались следующие материалы:
Чугун
Углеродистая сталь
Ванадиевая микролегированная сталь
Кованая сталь
Кривошип может быть собран из разных частей или выполнен цельным (монолитным).
Монолитная версия — самая популярная рукоятка во всем мире. Однако некоторые большие и малые двигатели внутреннего сгорания имеют сборные коленчатые валы.
Эти валы также могут быть отлиты из ковкого чугуна, модульной или ковкой стали. Сварные узлы отлиты из стали. Этот недорогой метод подходит для недорогих серийных двигателей с приемлемыми нагрузками. Процесс ковки имеет отличную прочность. Следовательно, ковка известна как предпочтительный метод изготовления коленчатых валов.
Что такое
Датчики коленчатого вала ?
Датчик положения коленчатого вала крепится к блоку двигателя, обращенному к синхронизирующему ротору на коленчатом валу двигателя. Датчик обнаруживает сигналы, используемые ЭБУ двигателя для расчета положения коленчатого вала и скорости вращения двигателя.
Датчик коленчатого вала представляет собой электронное устройство, используемое в двигателе внутреннего сгорания, как бензиновом, так и дизельном, для контроля положения или скорости коленчатого вала. Эта информация используется системами управления двигателем для контроля времени впрыска топлива или зажигания, а также других параметров двигателя.
До того, как появились электронные датчики коленвала, распределитель на бензиновых двигателях приходилось вручную устанавливать на метку синхронизации.
Датчик коленчатого вала можно использовать в сочетании с аналогичным датчиком положения распределительного вала для контроля соотношения между поршнями и клапанами в двигателе, что особенно важно в двигателях с регулируемой фазой газораспределения.
Этот метод также используется для «синхронизации» четырехтактного двигателя при запуске, чтобы система управления знала, когда впрыскивать топливо. Он также широко используется в качестве основного источника для измерения скорости вращения двигателя в оборотах в минуту.
Типы датчиков положения коленчатого вала
Существует 2 типа датчиков положения коленчатого вала.
MPU, тип
MRE, тип
MPU, тип
34 зубца, расположенные через каждые 10° угла поворота коленчатого вала (CA), плюс два отсутствующих зубца для определения верхней мертвой точки (ВМТ) расположены по внешнему диаметру синхронизирующий ротор. Таким образом, датчик выдает 34 волны переменного тока на каждый оборот коленчатого вала.
Эти волны переменного тока преобразуются в прямоугольные сигналы схемой формирования формы сигнала в ЭБУ двигателя и используются для расчета положения коленчатого вала, ВМТ и частоты вращения двигателя.
Тип MRE
Из-за вращения ротора таймера направление магнитного поля (магнитного вектора), излучаемого магнитом датчика, изменяется в соответствии с положением зубца обнаружения в течение времени, когда зубец обнаружения прикреплен к Ротор таймера приближается к датчику положения распределительного вала, а затем удаляется от датчика положения распределительного вала.
В результате значение сопротивления MRE также изменяется. Напряжение от ЭБУ двигателя подается на датчик положения распределительного вала, и изменение значения сопротивления MRE выводится как изменение напряжения.
Выходные сигналы двух MRE дифференциально усиливаются и преобразуются в прямоугольную форму с помощью схемы усиления/формирования сигнала внутри датчика. Затем выходные данные MRE отправляются в блок управления двигателем.
Примеры
Другой тип датчика кривошипа используется на велосипедах для контроля положения кривошипа, обычно для считывания частоты педалирования велокомпьютера. Обычно это герконы, установленные на раме велосипеда с соответствующим магнитом, прикрепленным к одному из шатунов педали.
Обычные симптомы сбоя датчика коленчатого вала
Проверка двигателя. Общие причины отказа
Со временем любой датчик выходит из строя из-за несчастных случаев, проблем с питанием или естественного износа. Из-за отказа датчика положения коленчатого или распределительного вала двигатель может заглохнуть, заглохнуть во время движения или отказаться запускаться.
Неисправный датчик может привести к катастрофическому отказу двигателя.
Часто задаваемые вопросы.
Что такое коленчатый вал?
Коленчатый вал представляет собой вал, приводимый в движение кривошипно-шатунным механизмом, состоящим из ряда кривошипов и шатунов, к которым прикреплены шатуны двигателя. Это механическая часть, способная выполнять преобразование возвратно-поступательного движения во вращательное.
H работа коленчатого вала
По сути, коленчатый вал выполняет простую задачу: перевести прямолинейное движение поршней во вращение . Он выполняет ту же работу, что и шатун велосипеда, который более или менее превращает движение ног вверх и вниз во вращение.
Что такое датчик коленчатого вала?
Датчик коленчатого вала — это электронное устройство, используемое в двигателе внутреннего сгорания, как бензиновом, так и дизельном, для контроля положения или скорости вращения коленчатого вала. Эта информация используется системами управления двигателем для управления впрыском топлива или синхронизацией системы зажигания и другими параметрами двигателя.
Что такое коленчатый вал в моей машине?
Начиная с каталитических нейтрализаторов, суппортов или преобразователей крутящего момента, есть вероятность, что в вашем автомобиле есть много вещей, о которых вы не знаете точно, что они делают. Одной из самых больших областей любого транспортного средства, в которой средний автовладелец не очень хорошо разбирается, является их двигатель. Это потому, что, хотите верьте, хотите нет, ваш двигатель на самом деле представляет собой комбинацию множества различных движущихся компонентов, каждый из которых выполняет определенную работу, которая помогает вашему автомобилю, грузовику или внедорожнику двигаться вперед (или назад).
Одним из компонентов вашего двигателя, о котором вы можете не знать, является коленчатый вал.
Получить бесплатную консультацию
Что такое коленчатый вал?
Коленчатый вал является жизненно важной частью любого двигателя внутреннего сгорания и буквально представляет собой вал, приводимый в движение кривошипно-шатунным механизмом (отсюда и название), к которому подсоединены шатуны и поршни вашего двигателя. В общем, коленчатый вал вашего автомобиля отвечает за преобразование энергии, производимой поршнями внутри двигателя внутреннего сгорания, в энергию вращения, необходимую для движения вашего автомобиля вперед, и находится в картере двигателей внутреннего сгорания. Для большинства 4-цилиндровых двигателей, двигателей V6 и V8 коленчатый вал обычно находится в нижней части блока цилиндров. Обратитесь к руководству пользователя, чтобы узнать, где находится коленчатый вал в вашем автомобиле.
Если вы посмотрите на коленчатый вал вашего автомобиля, вы заметите, что на одном конце находится шкив и так называемый демпфер. Эти компоненты помогают вращать различные движущиеся компоненты вашего двигателя с правильной скоростью в зависимости от мощности, которую производит ваш двигатель. Сюда входят различные компоненты, такие как генератор переменного тока или компрессор кондиционера. Коленчатый вал также приводит в движение распределительный вал с помощью зубчатого ремня/цепи, чтобы обеспечить правильную работу двигателя.
На другом конце коленчатого вала вы найдете либо маховик, либо гибкую пластину, прикрепленную к фланцу коленчатого вала. В автомобилях с механической коробкой передач маховик и сцепление используются для передачи мощности на трансмиссию. Для автомобилей с автоматической коробкой передач гибкая пластина подключается к гидротрансформатору для передачи мощности на вашу коробку передач. Отсюда мощность будет передаваться на карданный вал вашего автомобиля, который, в свою очередь, передает мощность на вашу коробку передач, двигая ваш автомобиль вперед.
Получить бесплатную консультацию
Каковы признаки неисправного коленчатого вала
Хотя коленчатый вал вашего автомобиля состоит из нескольких основных компонентов, на самом деле он состоит из множества других различных частей и деталей. Это могут быть различные шатунные шейки, противовесы, подшипники коленчатого вала и опорные поверхности. В совокупности все эти различные компоненты помогают сделать ваш коленчатый вал достаточно прочным, чтобы выдерживать усилие, воздействующее на него во время движения автомобиля. Тем не менее, несмотря на то, что он способен выдерживать экстремальные условия работающего двигателя, он также является уязвимым компонентом.
Большинство автовладельцев проживут всю свою жизнь без неисправного коленчатого вала, но вероятность того, что один из них выйдет из строя, все же существует. Наиболее распространенная проблема с коленчатыми валами — это задиры подшипников из-за плохой смазки или низкого давления масла. Когда это происходит, шатунные подшипники въедаются в коленчатый вал, вызывая нежелательное трение и повреждения. Поскольку шатуны движутся линейно, а коленчатый вал вращается, любое трение может вызвать нежелательное движение поршней, потенциально разрушая различные компоненты, такие как шатунные шейки или коренные шейки подшипников.
В целом основные признаки неисправного коленчатого вала включают:
Поршень, вызывающий «стук»
«Стук» в двигателе — один из самых неприятных звуков в любом транспортном средстве. Когда вы слышите это, обычно это означает, что ваш двигатель получил какое-то повреждение, которое теперь может привести к катастрофическим повреждениям вашего блока цилиндров. Когда подшипник коленчатого вала или шатунная шейка повреждаются, это может привести к тому, что шатун и вращательное движение вашего поршня будут сброшены, в результате чего поршень «хлопает» по стенкам цилиндра вместо того, чтобы плавно перемещаться вверх и вниз, вызывая шум.
Чрезмерная тряска/вибрация
Как и любой изнашиваемый элемент автомобиля, когда двигатели стареют или если у вас есть превышение пробега на одометре, ваши подшипники изнашиваются. Когда это происходит, допуски между подшипниками и шейками изменяются, что приводит к вибрации шатуна, что может привести к сотрясению всего автомобиля.
Двигатель не крутится
Если ваш коленчатый вал изнашивается до такой степени, что различные компоненты застревают на месте, ваш автомобиль может не завестись. Коленчатый вал должен вращаться, чтобы запустить двигатель, поэтому при заклинивании коленчатого вала двигатель не заведется.
Сколько стоит замена коленчатого вала?
В то время как проверить, нуждается ли коленчатый вал вашего автомобиля в ремонте, так же просто, как снять масляный поддон двигателя, чтобы увидеть шатунные подшипники и шейки коленчатого вала, ремонт одного из них — это совсем другая история. Это связано с тем, что замена коленчатого вала означает, что вам потребуется технический специалист, чтобы сначала полностью разобрать двигатель, что делает его чрезвычайно дорогостоящим ремонтом.
В зависимости от марки и модели автомобиля, которым вы владеете, а также от того, насколько сложным будет процесс замены коленчатого вала, вы можете рассчитывать на более чем 2000 долларов за замену коленчатого вала.
Для тех, кто с модифицированными двигателями ищет более прочный коленчатый вал, есть несколько различных типов, которые вы можете выбрать, чтобы сделать ваш двигатель более прочным. Большинство автомобилей будет оснащено чугунным коленчатым валом, который идеально подходит для повседневного использования. Как только вы начнете работать с более мощными двигателями, вы можете рассмотреть цельный или кованый коленчатый вал для дополнительной прочности. Это увеличит ваши общие затраты на замену, но поможет сэкономить деньги в долгосрочной перспективе.
Избегайте дорогостоящих счетов за ремонт с выносливостью
Если вы подозреваете, что ваш коленчатый вал поврежден или вызывает проблемы с вашим автомобилем, как можно скорее обратитесь в сертифицированную ремонтную мастерскую или к сертифицированному специалисту ASE. Если оставить проблему с коленчатым валом без внимания, она может быстро привести к полной поломке двигателя. Без защиты расширенной гарантии на автомобиль или контракта на обслуживание автомобиля (VSC) вам придется платить тысячи из собственного кармана за ремонт вашего автомобиля.
Вместо этого позаботьтесь о защите своего автомобиля, грузовика или внедорожника от расходов в случае непредвиденных поломок и ремонта, выходящих за рамки обычного полиса автострахования или страхования от механических поломок, с планом автозащиты Endurance. Вы также можете сэкономить до 3500 долларов США на регулярном и необходимом техническом обслуживании вашего автомобиля с помощью Endurance 9.0608 Advantage TM — самый полный пакет автозащиты, доступный сегодня на рынке. С планом Endurance Advantage вы можете получать ежегодное регулярное техническое обслуживание, такое как до трех замен масла и фильтров, перестановка шин, проверка развал-схождения и многое другое — без дополнительных затрат для вас. У вас также будет доступ к нескольким другим специальным разовым услугам, таким как замена тормозных колодок/колодок, замена аккумулятора, техническое обслуживание системы охлаждения и многое другое, что даст вам еще больше страховки и экономии. Кроме того, каждый план Endurance также автоматически включает в себя круглосуточную помощь на дороге, помогающую вам быть спокойными, если вы когда-нибудь столкнетесь с ожидаемой поломкой в дороге.
Новые и существующие клиенты Endurance также могут получить доступ к элитным преимуществам в течение всего года при покупке ЛЮБОГО плана Endurance. Просто выберите один из наших планов, которые разработаны в соответствии с вашими потребностями и бюджетом, заплатите небольшую плату за активацию и наслаждайтесь годовыми привилегиями, которые включают в себя такие вещи, как замена брелоков, скидки при столкновении и ремонт или замена шин.
Чтобы начать работу сегодня, запросите бесплатное предложение или позвоните нам напрямую по телефону 800-253-8203, чтобы поговорить напрямую с одним из наших представителей и узнать, как план защиты Endurance может помочь защитить ваш автомобиль. Вы также можете посетить наш Учебный центр, где вы найдете еще больше полезных и информативных статей по таким темам, как советы экспертов по автомобилям, рекомендации по техническому обслуживанию своими руками, руководства по покупке автомобилей и многое другое.
Распределительные и коленчатые валы: что это такое и как они работают?
Распредвалы и коленчатые валы — термины, которые вы, вероятно, слышали, когда обсуждали двигатели внутреннего сгорания со своим механиком (или другими автолюбителями). Но что такое распределительный вал или коленчатый вал и что они делают?
Хотя поначалу это может показаться немного сложным, это не так сложно, когда вы разбиваете все на части.
В этом руководстве мы рассмотрим все, что вам нужно знать о распределительных и коленчатых валах — от того, что они из себя представляют, до того, как они работают.
Что такое коленчатый вал?
Коленчатый вал — один из важнейших компонентов двигателя.
Коленчатые валы преобразуют линейную мощность поршней в мощность вращения, которую трансмиссия может передавать на колеса. Он также использует всю эту мощность вращения для активации аксессуаров вашего автомобиля, что делает его одной из самых разнообразных систем распределения энергии в вашем автомобиле.
Проще говоря, ваш коленчатый вал обеспечивает мощность, создаваемую вашими поршнями. Ваш двигатель использует эту мощность для привода поликлинового ремня (или цепи), прикрепленного к передней части двигателя, и этот ремень приводит в движение все ваши аксессуары.
От кондиционера до генератора — все это приводится ремнем. Конечно, ваш коленчатый вал также приводит в движение карданный вал вашего двигателя, который передает мощность на колеса через вашу трансмиссию.
Если поршни — рабочие лошадки, то коленвал — служба доставки.
Как работает коленчатый вал
Коленчатый вал — один из самых громоздких компонентов двигателя. Это также один из самых простых. Именно эта механическая изобретательность делает коленчатый вал современным механическим чудом.
Коленчатый вал состоит из нескольких основных компонентов, обеспечивающих его работу.

Во-первых, это смещенные валы (также известные как шатунные шейки), где соединяются шатуны. Эти шатуны соединены непосредственно с поршнем, и когда коленчатый вал вращается, он толкает эти шатунные шейки вверх и вниз, перемещая при этом поршни.
Кроме того, к переднему концу коленчатого вала прикреплена шестерня, которая крепится к поликлиновому ремню, который приводит в движение все аксессуары вашего двигателя.
Еще одной особенностью коленчатого вала являются противовесы. Поршни, движущиеся вверх и вниз, создают большую силу, которая в противном случае двигала бы ваш двигатель повсюду.
В то время как опоры двигателя прикручивают ваш двигатель, еще одна вещь, удерживающая ваш двигатель от слишком большого движения и поддерживающая все в равновесии, — это противовесы коленчатого вала.
Это просто более тяжелые части коленчатого вала, которые производитель стратегически разместил, чтобы все было сбалансировано, поскольку коленчатый вал вращается с безумно высокими оборотами. В современных двигателях используются датчики положения коленчатого вала, чтобы синхронизация была абсолютно идеальной.
Что такое распределительный вал?
Прежде чем вы сможете понять, как они работают (и ответить на вопрос , что делают кулачки? ), вам нужно сначала понять, что такое распределительный вал!
Простейший способ определить функцию распределительного вала состоит в том, что он превращает вращательное движение в возвратно-поступательное. Звучит запутанно? Давайте сломаем это.
Коленчатый вал вращается, и это вращение вращает зубчатый ремень или цепь, которая вращает распределительный вал. Это ваше вращательное движение.
Ваш распределительный вал принимает все это вращательное движение и использует его для неоднократного подъема и опускания впускных и выпускных клапанов вашего двигателя. Это время должно быть точным; если ваш впускной клапан не открывается, когда это необходимо, не будет воздуха для облегчения воспламенения.
Если выпускной клапан не открывается вовремя, всему сгоревшему топливу и воздуху некуда деваться, что затрудняет поступление нового воздуха в систему. В современных двигателях также используются датчики положения распределительных валов, чтобы обеспечить максимальную производительность при максимальном расходе топлива.
Может показаться, что это не так уж и много, но распределительный вал является одним из наиболее важных аспектов вашего двигателя. Если вы ищете серьезные улучшения производительности, модернизация распределительного вала и настройка — верный способ добиться этого.
Как работает камера?
Распределительный вал, как и коленчатый вал, представляет собой относительно простую для понимания концепцию. Но что делают камеры и, что более важно, что камера делает для производительности?
Распределительный вал представляет собой металлический стержень с прикрепленными смещенными кулачками. Эти смещенные выступы упираются в толкатели, прикрепленные к коромыслам.
Поскольку большая часть выступа давит на толкатель, он поднимает его. Другой конец штока давит на коромысло, которое, в свою очередь, поднимает или опускает соответствующий клапан.

Когда нижняя часть лепестка возвращается в исходное положение, толкатель снова опускается вниз, и цикл повторяется.
Поскольку распределительный вал прикреплен к коленчатому валу через ремень ГРМ, не имеет значения, насколько быстро или медленно работает двигатель; распределительный вал всегда остается в идеальном ритме.
Это необходимо для обеспечения бесперебойной работы, и настройка на этот раз может отрицательно сказаться на работе двигателя.
Рабочие распределительные валы
Если вы думаете, что между различными распределительными валами нет большой разницы, поскольку все они должны быть в соотношении 1:2 с коленчатым валом, — остановитесь прямо сейчас.
Рабочие распределительные валы отличаются от обычных, и все сводится к синхронизации.
Чем дольше впускные клапаны открыты, тем больше времени у вас есть, чтобы нагнетать воздух в камеру сгорания. Чем больше воздуха вы туда наберете, тем больше силы вы сможете генерировать при каждом взрыве.
Вот почему рабочие блоки имеют большие кулачки по сравнению со стандартными кулачками. Тем не менее, вы должны настроить свой двигатель, если вы заменяете распределительный вал. Невыполнение этого требования приведет к тому, что вы разрушите свой двигатель, как правило, в течение нескольких минут после его запуска.
Итак, что делает распределительный вал? Он полностью обновляет ваш двигатель и оптимизирует производительность.
Двойные верхние распредвалы (DOHC) по сравнению с традиционными распределительными валами
Одной из особенностей, о которых вы услышите, производители хвастаются, являются двойные верхние распредвалы или DOHC. Наиболее значительным преимуществом DOHC является то, что вы получаете два впускных и два выпускных клапана на цилиндр.
Это позволяет двигателям работать на более высоких оборотах, в то же время получая необходимое для работы количество воздуха. Хотя это наиболее заметное преимущество систем с двумя распределительными валами по сравнению с одним, существуют и верхнеклапанные системы только с одним распределительным валом.
Обе системы полностью исключают толкатели, вместо этого коромысла располагаются непосредственно напротив распределительного вала. Это само по себе дает несколько преимуществ и позволяет производителю размещать свечу зажигания в центре камеры сгорания для повышения эффективности.
И система DOHC, и система с одним верхним распредвалом (SOHC) работают по одним и тем же принципам, но двигатели с DOHC обычно имеют более высокие характеристики.
Единственным реальным недостатком DOHC по сравнению с SOHC является то, что системы DOHC немного менее экономичны и немного дороже в ремонте. Однако, если ваш распределительный вал нуждается в ремонте, он не будет дешевым, независимо от того, какая система установлена на вашем автомобиле.
Фактически, если ваш распределительный вал нуждается в ремонте, существует высокая вероятность того, что несколько других компонентов повреждены, и вам может потребоваться новый двигатель.
Настоящая разница между распределительным валом и коленчатым валом
Одним из наиболее существенных различий между ними является их форма. Распределительные валы длинные и узкие, со смещенными кулачками.
Коленчатые валы, с другой стороны, большие и громоздкие. Хотя они в основном круглые по своей природе, они имеют смещенные области крепления шатуна, что делает их коренастыми и громоздкими в работе.
Конечно, дело не только во внешнем виде, это два совершенно разных компонента, которые выполняют совершенно разные функции. Не менее важно понять назначение коленчатого и распределительного валов.
В то время как коленчатый вал является средством передачи энергии, распределительный вал является ритмом, благодаря которому все работает, когда оно должно работать. Они оба имеют решающее значение для работы двигателя, но это совершенно разные компоненты.
Как они работают вместе: Удивительная хореография
Хотя при сравнении этих двух компонентов двигателя есть масса вещей, которые нужно разобрать, существует интересное соотношение, благодаря которому все работает гладко.
Цепь ГРМ (или ремень) соединяет коленчатый вал с распределительным валом, и распределительный вал всегда будет вращаться в соотношении 1:2 с коленчатым валом.
Если разобрать, то все понятно. Четырехтактные двигатели имеют четыре ступени, в которых клапаны открываются и закрываются, — впускные на одной ступени, таким образом, в воздух, и выпускные на другой, чтобы избавиться от выхлопных газов. В течение последних двух стадий оба клапана остаются закрытыми.
Но на каждый оборот распределительного вала вы открываете и закрываете как впускной, так и выпускной клапан один раз. Оставаясь на половине скорости коленчатого вала, все остается в идеальном времени.
Слишком быстро или слишком медленно, и это время будет полностью нарушено, и ваш автомобиль никогда не выедет за пределы проезжей части.

Чем больше вы знаете
Если вы просто искали лучший ответ на часто задаваемый вопрос о том, что представляют собой эти детали двигателя, или вы пытаетесь лучше понять, как волшебная машина на вашей дороге работает — понимание различий между распределительным валом и коленчатым валом жизненно важно.
Оба они выполняют уникальные и важные функции для вашего двигателя, и, хотя новички часто путают их, у этих двух частей мало общего.
Теперь, когда вы хорошо разбираетесь в основах механики, взгляните на некоторые из наших других руководств, в которых подробно рассматриваются общие компоненты автомобилей.
Понравилось то, что вы здесь прочитали, или у вас есть вопросы? Оставьте комментарий ниже, мы будем рады услышать от вас!
Типы, функции и примеры — StudiousGuy
Коленчатый вал — это механическая деталь, которая используется для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение. Это вращательное движение далее достигает маховика и создает необходимый крутящий момент, необходимый для его работы. Он соединен с поршнем с помощью шатуна. Коленчатый вал является важной частью системы передачи мощности двигателя и в основном используется для привода различных частей машины, таких как распределительный вал, вентилятор радиатора и т. д. Коленчатый вал отвечает за передачу движения на распределительный вал, который в очередь управляет открытием и закрытием впускных и выпускных клапанов двигателя. Коленчатый механизм обычно состоит из кривошипа и шатунов, прикрепленных к шатунам. Коленчатый вал вращается с высокой скоростью; следовательно, на него действует центробежная сила. Кроме того, поршень и шатун оказывают значительное воздействие на его поверхность.
Указатель статей (щелкните, чтобы перейти)
Конструкция коленчатого вала
Коленчатый вал обычно изготавливается из чугуна. Обычно процесс литья используется для изготовления рамы коленчатого вала. Коленчатый вал должен быть легким и обладать высокой прочностью на растяжение, поэтому некоторые коленчатые валы также изготавливаются методом штамповки стали. Для этого стальной блок нагревают до красна. Позже эту кованую сталь выдерживают под высоким давлением, чтобы придать ей желаемую форму. Коленчатые валы также подвергаются поверхностной закалке и термообработке для повышения прочности и снижения скорости износа. Наиболее предпочтительные процессы термической обработки включают азотирование, науглероживание, хромирование и т. д. Азотированная сталь, хромованадиевая сталь, никелевая сталь, никель-хромовая сталь, никельхромованадиевая сталь или другая легированная сталь являются материалами, которые обычно предпочтительны для изготовления. коленчатый вал.
Детали коленчатого вала
Коленчатый вал состоит из восьми важных частей, как указано ниже:
1. Коренные шейки
Шейки — это часть коленчатого вала, которая удерживает его прикрепленным к блоку цилиндров. Шейки коленчатого вала расположены по прямой, т. е. расположены линейно друг к другу.
2. Шатун
Шатун или шатун — это часть коленчатого вала, которая помогает шатуну прочно удерживаться на коленчатом валу. Шатун имеет цилиндрическую форму. Основная цель шатунной шейки — передать вращающее усилие на больший конец шатуна с максимальной эффективностью.
3. Кривошип
Кривошип также известен как перемычка или перемычка кривошипа. Шестерня кривошипа является одной из наиболее важных частей коленчатого вала. Основная цель кривошипа или щеки кривошипа — соединить коленчатый вал с коренными шейками подшипников. Перемычка кривошипа расположена напротив шейки кривошипа.
4. Груз кривошипа
Другое название веса кривошипа — балансировочный груз. Как следует из названия, он используется для балансировки коленчатого вала. Грузы кривошипа установлены на щеке кривошипа. Они имеют тенденцию прикладывать силу равной величины в противоположном направлении, чтобы нейтрализовать или уравновесить приложенную вращающую силу. Грузы кривошипа обычно улучшают стабильность системы, тем самым обеспечивая плавную работу системы при высоких оборотах в минуту (об/мин).
5. Масляный канал
Маслопровод коленчатого вала пропускает масло от коренных шеек к шатунным подшипникам для надлежащей смазки. Для смазки в шейке кривошипа просверлены отверстия. Когда шатунная шейка движется вверх, шатуны имеют тенденцию двигаться вниз, что позволяет маслу попасть между шейкой и подшипником.
6. Упорные шайбы
Упорные шайбы используются для предотвращения смещения коленчатого вала по длине. Они необходимы для сохранения зазора между двумя частями коленчатого вала и устанавливаются между шейкой и седлом коленчатого вала. Ранее в коленчатом механизме использовались упорные шайбы отдельно; однако в современных двигателях используются распределительные валы, в которых упорные шайбы встроены как часть основного подшипника.
7. Фланец крепления маховика
Коленчатый вал крепится к маховику с помощью фланцев. Диаметр коленчатого вала со стороны маховика больше, чем на другом конце, что позволяет легко устанавливать маховик на фланец.
8. Сальники
Масло, заливаемое в отверстия, просверленные в шейке кривошипа, разливается или вытекает из обоих концов картера. Чтобы предотвратить эту утечку с торцов, используются сальники. К переднему и заднему концам шатуна прикреплены два сальника, указанные ниже:
1. Передний сальник
Передний сальник устанавливается за шкивом и распределительным механизмом. Выход из строя передних масляных уплотнений является сравнительно менее разрушительным и его легко отследить.
2. Задний сальник
Задний сальник устанавливается в коренных шейках и маховиках. Сальники удерживаются на месте с помощью крышки, плотно удерживаемой между коленчатым валом с помощью пружины, известной как стягивающая пружина. Разрушения, вызванные выходом из строя заднего сальника, труднодоступны и ремонтируемы.
Работа коленчатого вала
Передний конец коленчатого вала прикреплен к шестерне, звездочке, шкиву и гасителю колебаний. Шестерня или звездочка используются для привода распределительного вала. Шкив, прикрепленный к поверхности коленчатого вала, отвечает за приведение в действие водяного насоса, вентилятора двигателя или генератора переменного тока. Назначение гасителя вибрации, соединенного с коленчатым валом, состоит в том, чтобы ослабить ненужный поворот кривошипа и подавить вибрации в двигателе. К заднему концу коленчатого вала крепится маховик и сальник. Маховик помогает коленчатому валу постоянно вращаться с постоянной скоростью, а сальник предотвращает проливание и утечку масла. Чтобы избежать дальнейших вибраций в системе, коленчатый вал и маховик необходимо отбалансировать по отдельности. Это помогает улучшить и поддерживать исправность машины и снизить риск повреждения или отказа двигателя.
Типы коленчатого вала
1.
Цельный коленчатый вал
Как следует из самого названия, цельный коленчатый вал состоит из цельного куска материала. Эти типы коленчатых валов обычно используются в многоцилиндровых двигателях и совместимы с двигателями, работающими как на умеренных, так и на высоких оборотах. Конец шатуна цельного коленчатого вала состоит из двух частей. Цельные коленчатые валы способны выдерживать нагрузки при обжиге и цилиндрические напряжения, возникающие в основном из-за перекоса коренных подшипников или из-за осевых и крутильных колебаний.
2. Сборный коленчатый вал
В сборном коленчатом вале все компоненты коленчатого вала изготавливаются и изготавливаются отдельно с помощью нескольких отдельных частей материалов. Например, шейки кривошипа, шатунные шейки и шейки обрабатываются отдельно. Затем эти детали нагревают и искусственно соединяют вместе. Поскольку подогнанные детали имеют тенденцию остывать, они уменьшаются в размерах и образуют плотное сцепление друг с другом. Большой конец шатуна составного коленчатого вала выполнен из цельного куска элемента.
3. Коленчатые валы полуфабрикатов
В коленчатых валах полуфабрикатов все части коленчатого вала не собираются вместе, вместо этого некоторые части выкованы и сконструированы как единое целое. Например, шейка коленчатого вала и общие подшипники коленчатого вала выкованы, имеют форму и полностью собраны вместе. Эти типы коленчатых валов обычно используются в дизельных двигателях, используемых в качестве главного двигателя корабля.
4. Кованые коленчатые валы
Кованые коленчатые валы производятся с помощью процесса ковки. Здесь выковывается цельный кусок или блок металла, которому придается форма коленчатого вала. Сборка частей коленчатого вала с помощью таких процессов, как сварка, не требуется. Кованые распределительные валы обычно используются для двигателей, работающих на средних оборотах, таких как генератор. Для тяжелых и громоздких двигателей, таких как двухтактный двигатель, ковочный процесс изготовления коленчатых валов не является предпочтительным. Кованые коленчатые валы сравнительно прочнее литых коленчатых валов. Для повышения прочности кованых коленчатых валов используется процесс индукционной закалки.
5. Сварные коленчатые валы
В сварных коленчатых валах все части коленчатого вала, такие как щека кривошипа, шейки и т. д., изготавливаются отдельно, а затем свариваются вместе. Сварные коленчатые валы прочнее по сравнению с другими типами коленчатых валов, но стоимость производства довольно высока, поэтому эти типы коленчатых валов не являются предпочтительными для общего применения.

6. Литые коленчатые валы
Литые коленчатые валы изготавливаются путем литья из ковкого чугуна. Литые коленчатые валы наиболее часто используются в дизельных и бензиновых двигателях, поскольку они просты в изготовлении и дешевле других типов коленчатых валов. Литой коленчатый вал часто подвергают термической обработке для повышения его прочности на растяжение и снижения скорости износа, тем самым увеличивая срок службы двигателя.
7. Заготовки коленчатых валов
Заготовки коленчатых валов изготовлены из легированной стали 4340, которая обычно состоит из никеля, хрома, алюминия и молибдена. Заготовочные коленчатые валы выгодны тем, что они имеют наименьшее время обработки и способны передавать максимальную мощность на нагрузку. Также такие типы коленчатых валов требуют минимальной балансировки.
Примеры коленчатого вала
1. Дизельные двигатели
Коленчатый вал дизельного двигателя обычно изготавливается ковкой из легированной стали. Для этого сталь сначала нагревают до достаточно высокой температуры и формуют с помощью ковочного штампа. Дизельные двигатели обычно имеют более длинный ход, чем диаметр отверстия, поэтому коленчатые валы, используемые в дизельных двигателях, сравнительно больше. Коленчатые валы из заготовок также можно использовать для улучшения характеристик дизельного двигателя, поскольку они прочнее других типов коленчатых валов.
2. Электрические генераторы
Электрические генераторы — еще один пример машин, используемых в повседневной жизни, в которых используется коленчатый вал. Возвратно-поступательное движение поршней преобразуется во вращательное с помощью коленчатого вала. Вращательное движение также используется для привода маховика. Полученная мощность затем используется для перемещения генератора переменного тока по круговой траектории, что позволяет преобразовывать механическую энергию в электрическую. Генерируемая выходная энергия может храниться или использоваться для привода различных электроприборов.
3. Двигатели внутреннего сгорания
Коленчатый вал является основой работы двигателей внутреннего сгорания. Он установлен в блоке двигателя. Коленчатый вал соединен с поршнями при помощи шатунов. Основная цель коленчатого вала в двигателях внутреннего сгорания — преобразовать прямолинейное движение поршня во вращательное движение, тем самым обеспечивая прямое соединение мощности с высокими динамическими нагрузками.
4. Ведущие распределительные валы
Одним из основных применений коленчатого вала является привод распределительного вала. Коленчатый вал используется для передачи энергии распределительному валу с помощью механизма цепной передачи или механизма ременной передачи. Механические части распределительного вала и коленчатого вала обычно используются в комбинации. Скорость системы, содержащей как распределительный вал, так и коленчатый вал, поддерживается таким образом, что распределительный вал вращается один раз за каждые два оборота коленчатого вала.
5. Передача мощности на части двигателя
Коленчатый вал в основном предназначен для передачи мощности на различные части системы двигателя, такие как синхронизация клапанов, компрессор кондиционера, топливный насос, водяной насос, генератор переменного тока и многие другие.
No related posts.

Crankshaft	Распределительный вал
Изготовлен методом ковки из легированной стали.	Изготавливается литьем из стали или чугуна.
Этот вал есть как у двухтактных, так и у четырехтактных двигателей.	Двухтактный двигатель не имеет распределительного вала. Этот вал используется только в четырехтактном двигателе.
Устанавливается внутри цилиндра	Этот вал устанавливается на головке блока цилиндров.
Коленчатый вал приводится в движение поршнем через шатун.	Распределительный вал получает движение или мощность от шатуна.
Коленчатый вал используется для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное.	Распределительный вал используется для закрытия и открытия всасывающего и выпускного клапанов в зависимости от движения поршня.
Поршень двигателя вращает его через шатун.	Ремень ГРМ вращает распределительный вал, соединенный с коленчатым валом.
Имеет большой вес.	Имеет малый вес.
Коленчатый вал дороже распредвала.	Распредвал дешевый.
Этот вал имеет смазочное отверстие, коренной подшипник шейки коленчатого вала и шатунную шейку.	Этот вал имеет встроенную шестерню и кулачки.
В случае 4-тактного двигателя он совершает два оборота, чтобы завершить рабочий цикл.	В 4-тактном двигателе он вращается только один раз, чтобы завершить рабочий цикл.