Дефекты вала коленчатого – Дефекты коленчатых валов — Коленвал

docplayer.ru

повреждение, симптомы, ремонт и расходы

Что делать, если коленвал неисправен?

Повреждение коленчатого вала встречается редко в современных автомобилях, но тем не менее все же происходит время от времени. Стоит ли в этом случае ремонтировать автомобиль (стоит ли игра свеч)? Какими затратами обернется ремонт коленвала? Отвечаем на наиболее важные вопросы. 

Смотрите также: Сломался датчик положения распредвала: симптомы, ремонт, затраты

Коленчатый вал – важный элемент двигателя внутреннего сгорания. Это та деталь, которая превращает кинетическую энергию, получаемую при сгорании топлива в двигателе, в механическую. Также коленвал служит связующим звеном между двигателем и коробкой передач, которая в свою очередь распределяет крутящий момент на колеса. К сожалению, если коленвал выходит из строя из-за дефекта, дорогостоящего ремонта не избежать. 

Дефект коленчатого вала: причины и симптомы

В современных машинах повреждение коленвала стало довольно-таки редким явлением. Обычно коленчатый вал может выйти из строя в основном по двум причинам: нехватка моторного масла и превышение нагрузки на двигатель. Последняя причина современным машинам не грозит, поскольку электроника контролирует все функции двигателя и отключает подачу топлива, когда двигатель начинает испытывать повышенную нагрузку. Особенно эта защита актуальна, когда стрелка на тахометре находится на красной отметке.

Получается, подобная защита является своеобразным электронным ограничением оборотов двигателя, точно так же как работает электронный ограничитель скорости, встроенный во все современные автомобили. 

Чаще же всего убить коленвал можно нехваткой моторного масла. Когда коленвалу не хватает смазки, это разрушает шатунные подшипники и затем более крупные основные подшипники, в которых вращается коленвал. Однако для наступления фактического ущерба от нехватки масла требуется довольно много времени – примерно до четверти часа, до тех пор, пока остаточное моторное масло в герметичных подшипниках не будет полностью использовано. В такой ситуации из-за сухого трения начнется разрушение подшипников и износ коленвала.

Но почему в современных автомобилях поломка коленвала – более редкое явление, чем в старых машинах? Все дело в том, что во многих современных машинах двигатели оснащены турбиной, которая быстрее выйдет из строя в случае острой нехватки моторного масла. Так что, по сути, коленвал не успеет получить критичный износ.

Тем не менее в некоторых современных автомобилях все же случается поломка коленвала, которая, как правило, дает о себе знать грохотом (громким стуком). 

Ремонт и стоимость поврежденного коленчатого вала

К сожалению, ремонт коленвала – очень сложный процесс, который могут делать не многие технические центры. Ведь в этом случае нужна шлифовка коленчатого вала на специальном оборудовании. Вот виды возможных работ при восстановлении изношенного вала:

• чистка каналов

• замена подшипников

Также в некоторых случаях старый коленвал может нуждаться в термообработке. А иногда нужна балансировка коленвала. К сожалению, для этих работ требуются специалисты высокого класса, а также дорогостоящее оборудование. 

Также не забывайте, что, прежде чем приступить к ремонту коленвала, нужно его еще демонтировать, а после ремонта поставить на место. Для многих автомобилей это обходится в круглую сумму, так что в итоге будет проще купить новый коленвал, чем ремонтировать старый. Вот для примера расценки на ремонт коленвала в одном из автосервисов Москвы. Причем это еще не высокие ценники. 

Логично, что раз придется разбирать мотор, то вместе с ремонтом коленвала придется также проводить и другие работы. В этом случае восстановление работоспособности коленвала может вылиться автовладельцу в круглую сумму. В некоторых случаях будет проще купить контактный подержанный мотор. Можно также обратиться в специализированные компании, которые занимаются восстановлением моторов. В таких компаниях вы можете приобрести уже готовый восстановленный двигатель на свою машину. В этом случае, чтобы уменьшить стоимость восстановленного мотора, вы можете сдать двигатель со сломанным коленвалом в качестве зачета в стоимость восстановленного. 

Структура и функция коленчатого вала

Если вы хотите понять функцию коленвала, то, чтобы это было проще, вспомним, что такое велосипедные педали, которые соединены между собой специальным валом. Ваши ноги при вращении педалей выполняют точно такую же роль, которую играют в двигателе поршни, прикрепленные к шатунам, толкающим коленвал. На велосипеде, чтобы вращать колеса, вам нужно крутить педали вверх и вниз.

По сути, наши ноги на велосипеде (если их сравнивать с конструкцией двигателя) представляют собой два поршня с шатунами, которые ходят вверх и вниз в двухцилиндровом моторе. Вместо же звездочки, которая, вращаясь от движения педалей, передает по цепи крутящий момент на заднее колесо, в двигателях внутреннего сгорания используется коленвал, который и преобразует энергию, получаемую от хода поршней и шатунов, в механическую. С одной стороны коленвала расположен маховик, который передает крутящий момент на коробку передач. 

Коленчатый вал должен выдерживать высокие нагрузки

Сегодня в современных автомобилях в двигателях используется коленвал, с каждой стороны которого находится подшипник. Со временем подшипники изнашиваются и между ними и поверхностью коленвала появляется люфт, что приводит к износу коленвала. 

К счастью, современная конструкция двигателя способна долгое время выдерживать большие нагрузки. В том числе способны выдерживать нагрузку и современные коленчатые валы. Например, в дизельном современном двигателе каждый ход шатуна испытывает от воспламенения топлива нагрузку в 10 000 кг, которая, естественно, передается на коленвал. 

Смотрите также: Двигатели, в которых могут загнуться клапана: Зачем они нужны

Итак, на короткое время в одно мгновенье на шатуне присутствует сила, эквивалентная десяти тоннам, которая воздействует на коленвал. И это мы говорим только об одном шатуне. Вы представляете, какую нагрузку получает коленвал в восьмицилиндровом моторе? 

И это еще не все. В зависимости от конструкции двигателя коленчатые валы также подвержены вибрациям. Поэтому многие автопроизводители стараются сделать коленчатые валы достаточно прочными и долговечными. Например, коленвал может быть изготовлен из высококачественной стали. Особенно для мощных турбированных высокооборотистых дизельных двигателей.

Для атмосферного (нетурбированного) бензинового двигателя коленвал может быть уже не столь прочен. Поэтому производители часто еще недавно многие коленчатые валы изготавливали из чугуна. Сегодня же в мире наблюдается тенденция по снижению веса автомобиля. В первую очередь двигателя.

Смотрите также: Почему двигатели автомобилей не плавятся?

В итоге вместо чугунных блоков двигателя во многих современных авто стали использоваться блоки цилиндров из алюминия. Также производители стали использовать облегченные поршни и шатуны. Не обошла эта мода на легкое и коленчатые валы, которые также заметно полегчали. Все это, конечно, не добавляет машине надежности и увы, не гарантирует долгий срок службы двигателя.

www.1gai.ru

ДЕФЕКТЫ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА

Рисунок 2.2.1 – Дефекты, возникающие в процессе эксплуатации коленчатых валов:

1-трещины; 2-увеличение длины шатунных шеек; 3-износ шатунных шеек; 4-износ коренных шеек; 5-износ шпоночного паза; 6-износ отверстия под подшипник первичного вала коробки передач; 7-изгиб вала; 8-износ отверстия под направляющий штифт

Результаты обработки микрометражных карт по износу шеек коленчатых валов показали, что только один двигатель из шести № 740 имеет износ близко  предельно — допустимому. Износ этого двигателя в плоскости проходящей через ось коленчатого вала составляет 0,38 мм. У всех других двигателей износ коренных и шатунных шеек коленчатого вала составляет 0,08-0,10 мм. Это в два и более раз меньше предельного значения этих деталей. Полученные результаты лишний раз подтверждает, что большинство двигателей поступают в капитальный ремонт  не по причине естественного износа двигателя, а по причине преждевременного появления трещин, задирав и. т. д. На рисунке 2.2.2 по результатам исследований изображена количественная оценка ресурсных отказов двигателей, %.

А)

Б)

В)

Рисунок 2.2.2 – Количественная оценка ресурсных отказов двигателей, %

А) ЯМЗ-238НБ, Б) КамАЗ-740, В) Д240

Исследования по динамике износа коренных и шатунных шеек коленчатых валов транспортной техники показали, что фактически наработка нового двигателя до отправки в капитальный ремонт, например двигателя КамАЗ-740 составляет 110-160 тыс. км, а между ремонтом 50-70 тыс.км. Хотя согласно ГОСТ 23965-79 ресурс двигателей после капитального ремонта по сравнением с ресурсом нового двигателя должен быть не ниже 80 %. ГОСТ 23965-79 определяет установленные ресурсы до капитального ремонта не менее 350 тыс. км для двигателей с рабочим объемом 11 л и 200 тыс. км- для дизелей автомобилей сельскохозяйственного назначения того же объема (рис 2.2.3)

Рисунок 2.2.3 — Динамика износа коренных и шатунных шеек коленчатых валов транспортной техники; Р- номер ремонтного размера на деталь

Так что лучше купить или отремонтировать коленчатый вал?

www.autoezda.com

Дефектация и ремонт коленчатых валов автотракторных двигателей методические указания

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Кафедра технологии

металлов и ремонта машин

СД(М).Ф.8 НАДЕЖНОСТЬ И РЕМОНТ МАШИН

СД.08 НАДЕЖНОСТЬ И РЕМОНТ МАШИН

СД(М).Ф.7 НАДЕЖНОСТЬ И РЕМОНТ МАШИН

ОД.С.05 НАДЕЖНОСТЬ И РЕМОНТ МАШИН

СД.07 Основы технологии производства и ремонт машин

Лабораторная работа

Направление 110300 — Агроинженерия

Специальность 110301 — Механизация сельского хозяйства

Направление 050500 — Технологическое образование

Специальность 050501 – Профессиональное обучение (Агроинженерия)

Направление 190500 – Эксплуатация транспортных средств

Специальность 190601 — Автомобили и автомобильное хозяйство

УФА — 2010

УДК 631.3.004.67 (076.5)

ББК 631.3

М54

Рекомендовано к изданию методической комиссией факультета механизации сельского хозяйства (протокол № 4 от 28.04.2010)

Составитель: ст. преп. Павлов А.П.

Рецензент: ст. преп. Султанов М.С.

Ответственный за выпуск: зав. кафедрой технологии металлов и ремонта машин к.т.н., доцент Фаюршин А.Ф.

г. Уфа, БГАУ, Кафедра технологии металлов и ремонта машин

1 Цель работы

1.1 Изучить основные дефекты изношенных коленчатых валов автотракторных двигателей и ознакомиться с технологией их дефектации и ремонта.

1.2 Ознакомиться с технологией перешлифовки шеек коленчатых валов на ремонтные размеры.

2 Задание

2.1 Произвести дефектацию коленчатого вала. Заполнить микрометражную карту (таблица 2) и установить ремонтные размеры для перешлифовки коренных и шатунных шеек.

2.2 Ознакомиться с конструкцией станка 3А423 для шлифовки шеек коленчатых валов и подготовить его к работе.

2.3 Прошлифовать шейки коленчатого вала на установленные ремонтные размеры. Проверить соответствие вала техническим условиям и заполнить таблицу 3.

3 Оснащение рабочего места

3.1 Плита поверочная 1000 х 750 мм, призмы 65 х 100 х 100 мм,

3.2 Станок ЗА423 для шлифования шеек коленчатых валов.

3.3 Универсальная стойка с индикатором часового типа.

3.4 Штангенрейсмус, микрометры, радиусный щуп.

3.5 Альбомы, технических условий и указаний по дефектации деталей и сопряжений автотракторных двигателей.

4. Дефекты коленчатых валов

Рассмотрим основные дефекты коленчатого вала, причины их возникновения, методы ремонта и профилактические меры при эксплуатации.

Дефект 1. Сильный износ и задиры на поверхностях коренных и шатунных шеек коленчатого вала. Поверхности шатунных и коренных шеек изнашиваются неравномерно, на них появляются конусность и овальность. Наибольший износ шатунных шеек наблюдается на участках поверхностей, обращенных в сторону оси вращения коленчатого вала.

Причины:

• Недостаточное давление в системе смазки.

• Недостаточный уровень масла в картере.

• Некачественное масло.

• Сильный перегрев, приводящий к разжижению масла.

• Попадание в масло топлива (бензина или дизтоплива), приводящее к разжижению масла.

• Засорённый масляный фильтр.

• Работа двигателя на грязном масле.

• Грязевые отложения в полостях шатунных шеек.

Действия:

Восстановление коленчатого вала указанными ниже методами. Проверка посадочные мест под вкладыши коленчатого вала в блоке цилиндров и нижних головок шатунов, системы смазки и масляного насоса и при необходимости ремонт или замена масляного насоса. Прочистка, промывка и продувка масляных каналов блока цилиндров и коленчатого вала. Проверка системы охлаждения, при необходимости её ремонт. Проверка, при необходимости ремонт системы питания.

Дефект 2. Сильный износ торцевых поверхностей под упорные полукольца коленчатого вала.

Причины:

• Неисправность привода выключения сцепления.

• Стоянка на месте с работающим двигателем и с выжатым сцеплением.

• Движение с неполностью отпущенной педалью сцепления.

Действия:

Восстановление упорных фланцев в ремонтный размер с дальнейшей установкой утолщённых (ремонтного размера) полуколец. Проверка привода выключения сцепления и в случае неисправности его ремонт. Не держать без необходимости ногу на педали сцепления.

Дефект 3. Царапины на поверхности коренных и шатунных шеек коленчатого вала

Причины:

Действия:

Проверка исправности системы смазки. Применять моторное масло надлежащего качества и регулярно, в предписанные производителем сроки, менять моторное масло и фильтр. При наличии подобных повреждений коленчатый вал, как правило, ремонтируется шлифовкой шеек в следующий ремонтный размер.

Дефект 4. Прогиб коленчатого вала.

Обязательно проверять изгиб коленчатого вала. Особенно важна эта процедура для двигателей тяжёлых грузовиков и сельхозтехники. При необходимости произведите правку коленчатого вала.

Дефект 5. Трещины коленчатого вала.

Причины:

Причины перечислены ранее, в пункте 1. К появлению трещин в коленвале может также привести разрушение поршня и шатуна в результате гидроудара или попадания в цилиндр посторонних предметов.

Действия:

Коленчатый вал восстановлению не подлежит. Примечание. Определить наличие трещин и их размеры можно визуально, с помощью небольшого молотка (при ударе молотком должен раздаваться чистый, а не дребезжащий звук) или магнитным (ультразвуковым) дефектоскопом.

Дефект 6. Выработка и царапины на поверхности под сальники коленчатого вала

 Причины:

• Длительная работа двигателя.

• Попадание посторонних частиц в моторное масло.

• Неаккуратное обращение с коленчатым валом при замене сальников на двигателе.

Действия:

Восстановление электроконтактной приваркой. При наличии незначительных царапин возможна шлифовка поверхностей под сальники. При незначительной выработке возможна установка новых сальников с небольшим осевым смещением.

Дефект 7. Разрушение шпоночных пазов и посадочных мест под штифты и втулки.

Причины:

• Неправильная затяжка болтов, крепящих шкивы и маховики. Биение шкивов.

• Последствия аварии, при которой произошла деформация моторного отсека.

Действия:

Наплавка ручная дуговая с последующим фрезерованием, сверлением. При сборке мотора с таким коленвалом требуется особое внимание при совмещении меток на шкивах или шестернях ГРМ.

Дефект 8. Разрушение резьбы в крепёжных отверстиях.

Причины:

Действия:

Наплавка ручная дуговая с последующим сверлением и нарезанием резьбы номинального размера. В исключительных случаях возможно нарезание резьбы большего диаметра.

studfiles.net

❱ 🥇 Виды дефектов коленчатого вала

Содержание статьи

Самым ответственным элементом в конструкции двигателя является коленчатый вал, работа которого осуществляется под воздействием динамических и ударных деформаций, вибраций, а также колебаний и высоких температур. Если шатуны или блоки имеют дефекты в геометрии, то ресурс роботы коленчатого вала будет значительно уменьшен. Но если сборка двигателя осуществлялась грамотно, а сам коленвал изготовлен качественно, то ресурс его работы будет большим. Коленчатый вал необходимо проверить перед тем, как он будет установлен в двигатель. Причем независимо от того, новый он или ремонтный.

Износ шеек коленчатого вала

Данный недостаток возникает в результате нарушенной правильной розстановки деталей блока. В данном случае следует осмотреть места под подшипники. Шейка коленвала изнашивается в результате того, что вал «болтается», и тогда он подвергается воздействию увеличенных нагрузок.

Еще одна причина слишком быстрого износа шеек – это материал невысокого качества самого коленвала. Желательно приобретать запчасти для машин у известных и проверенных поставщиков и производителей, чтобы не попасть на подделку или детали низкого качества. Особенно большим ресурсом обладают коленчатые валы из высокопрочного чугуна. Если же производитель при изготовлении вала использовал сталь либо мягкий серый чугун, то ресурс работы вала будет небольшим.

Задиры на шейке распределительного вала

Возникнуть такая проблема может:

• из-за использования смазки низкого качества;
• в результате засорения фильтра для масла;
• если масло не менялось вовремя;
• если система характеризуется недостаточным давлением;
• при перегреве, так как высокая температура уменьшает вязкость масла и его смазывающие свойства ухудшаются.

Исправить дефект можно методом шлифовки вала при помощи вкладышей. Но для того чтобы предотвратить подобную проблему в будущем, нужно сделать проверку системы смазки и при необходимости устранить все обнаруженные недостатки.

Устранение царапин на шейке коленвала

Нельзя путать царапины с усталостными трещинами. Отличить их достаточно просто: если взять лупу и осмотреть царапину, то можно увидеть светлое дно, а в трещинах дно будет иметь темный цвет. Также царапину можно удалить простой полировкой, в то время как трещины таким методом не удаляются. Еще одним важным отличием царапины от трещины является ее форма: она является прямой, а трещина зачастую характеризуется ломаной линией.

Если царапины неглубокие, то можно осуществить полировку шеек коленвала, но при глубине царапины свыше 5 мкм придется шлифовать поверхность на следующий ремонтный размер. Перед дальнейшей эксплуатацией двигателя необходимо заменить масло и масляный фильтр. Не помешает произвести проверку шатунов на эллипсность.

Прогиб коленвала

Зачастую такой дефект характерен для валов тяжелой строительной и сельскохозяйственной техники (например, комбайнов). Также прогнуться может вал, который был сделан из материала низкого качества, то есть из мягкого чугуна. Если анализ показал деформацию вала более 0,1 миллиметр, то необходимо выполнить его выпрямление.

Трещины в шейке коленчатого вала

Данный дефект считается одним из серьезнейших, ведь трещины могут стать причиной возникновения излома, это, повлияет и на детали, сопряженные с коленвалом. Коленчатый вал с трещинами (вне зависимости от их размеров и места расположения) необходимо заменить, ремонтировать его нельзя!

Интересное видео об дефектовке коленчатых валов. Рекомендуем посмотреть!

Больше интересных статтей

Поделиться с друзьями:

teritoriya-auto.ru