Коленчатый вал - ключевой узел кривошипно-шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания. Благодаря коленвалу возвратно-поступательные движения поршней преобразуются в механическое вращение. Суть коленвала - это кривошип, который совершает вращательные движения вокруг одной неподвижной оси. Удвоенный радиус кривошипа равен длине хода поршня. Шатунные шейки расположены под такими углами, что цилиндры работают попарно, но немного опережают друг друга. По такому принципу устроен коленчатый вал.
Изготавливают коленвалы из высокопрочных сталей или чугуна методом литья, ковки, механической обработки. По причине высокой степени сжатия к коленвалу дизельного двигателя предъявляют более высокие требования по прочности. В остальном коленвал дизеля по строению не отличается от вала бензинового двигателя. Коленчатый вал из стали, особенно выточенный на станке, имеет высокую стоимость, поэтому чугунные коленвалы получили более широкое распространение.
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.
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.
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.
Рассмотрим типичные неисправности коленчатых валов:
Как правило, первое, с чем сталкиваются автомобилисты, - это течь масла из-под резиновых уплотнений (сальников коленвала). Это широко распространенная проблема на двигателях с пробегом. Подтекающий сальник требует замены. В некоторых случаях замена масла на более вязкое поможет остановить течь на какое-то время.
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 .
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 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.
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.
Качественно выполненное восстановление и шлифовка коленвала может обеспечить 100% ресурса его работы. Следует учитывать, что с увеличением ремонтного размера коленчатый вал может сместиться со своего заводского посадочного места. Потребуется точная установка коленвала с подборкой вкладышей. Коленвал с критическими повреждениями или осевым искривлением придется поменять.
Как проверить коленвал? Опытные автомобилисты могут определить характерный стук коленчатого вала на слух, используя медицинский стетоскоп. При плановых ТО можно снять поддон, визуально осмотреть коленчатый вал на предмет трещин и сколов и с помощью щупа выполнить контроль зазоров между полукольцами.
Повышенное содержание металлической стружки в фильтре и поддоне указывает на износ пар трения. В таких случаях нужно срочно найти причину образования такой стружки.
Диаметр шеек коленвала можно измерить обычным микрометром. Параметры разбалансировки, биений и осевых люфтов коленчатых валов определяют с помощью специальных индикаторов. Для этого нужно либо разместить вал на специальный стенд или станок, либо установить индикатор с магнитным штативом на блок двигателя. Замер выполняется при вращении.
Для определения зазора между шейками коленчатого вала и подшипниками применяют калиброванную пластиковую проволоку и бумажный шаблон со специальной шкалой. Способ довольно прост и доступен. Кусочек проволоки устанавливают на обезжиренную поверхность шейки коленчатого вала. Для ее фиксации можно применить небольшое количество густой смазки. Затем шейка накрывается подшипником и крышкой. Крышки обтягиваются, проволока внутри раздавливается на плоскости шейки (резьбовые соединения нужно затягивать динамометрическим ключом). Болты раскручивают и снимают крышку. Далее остается измерить ширину расплющенной полоски шаблоном. Значение будет соответствовать достаточно точному значению зазора.
Итак, как снять коленвал? Для этого потребуется полная разборка двигателя.
Для замены необходимо:
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).
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.
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
Каждый автолюбитель прекрасно знает, что большинство поломок и технических операций можно выполнить самостоятельно, сэкономив при этом хорошие деньги. В данной статье мы поговорим о том, как снять шкив коленвала без обращения в сервисный центр. Детально рассмотрим все нюансы, разберём основные проблемы и методы их решения.
Шкив коленвала скрывается за генератором. В нижней части моторного отсека размещён диск, который плотно зафиксирован на валу сцепления, он и является шкивом. По конструкции этот сегмент разделяется на два вида: обычные или с демпфером. Последние имеют дополнительное внешнее массивное кольцо с резиновой прокладкой, что обеспечивает улучшенное поглощение вибрации. На первый взгляд процедура может показаться абсолютно простой. Однако есть несколько нюансов.
Необходимо зафиксировать коленвал так, чтобы он не вращался. Высокая сила сжатия крепёжных элементов также доставляет немало хлопот. При установке болт шкива закручивается с достаточно большим усилием. Чтобы он самопроизвольно не откручивался, степень зажатия постепенно увеличивается в процессе работы силового агрегата. Такая система крепления обуславливается необходимостью повышенной надёжности фиксации гаек. Ведь при случайном отвинчивании может произойти серьёзная поломка, из-за которой не избежать дорогостоящего ремонта.
Шкив удерживается гайкой, которая размещена на конце коленчатого вала. Такое конструктивное решение представлено во всех заднеприводных автомобилях ВАЗ в моделях от 2101 до 2107, «Нива» и т. п. Этот крепёжный элемент также называют храповиком из-за наличия уступа для кривого стартера.
Для максимального удобства выполнения данной работы рекомендуется поместить машину над смотровой ямой. Для фиксации коленчатого вала нужно поставить КПП в положение 4-й передачи и включить ручной тормоз. В процессе работы нам потребуются такие инструменты:
Торцевой или накладной ключ на 38 или 36, в зависимости от крепёжного узла.
Удлинитель рычага. Это может быть монтировка или отрезок трубы, который позволит облегчить процесс, увеличив эффективность ваших усилий.
Если открутить гайку с помощью рычага не получается, делаем следующее:
Снимаем насвечники, а ключ с рычагом устанавливаем так, чтобы его конец упёрся в пол, предотвращая вращательные операции.
Затем нужно подать кратковременный импульс на деталь. Для этого поворачиваем ключ в замке зажигания.
Гайка должна сдвинуться если не с первой, так со второй попытки. После этого её легко можно будет открутить с помощью обычного ключа.
Болт в качестве крепёжного элемента шкива коленвала используется в машинах с передним приводом. В таких моделях блок размещается перпендикулярно оси автомобиля. В отличие от демонтажа гайки в заднеприводных модификация, данный метод требует больше времени из-за необходимости снятия дополнительных деталей. Для выполнения работ нужно подготовить следующие инструменты:
Установка коленвала на автомобиль ваз 2107
1. Промываем коленвал в керосине и продуваем сжатым воздухом его внутренние полости. Устанавливаем новые вкладыши коренных подшипников коленвала номинального или ремонтного размера. На наружной цилиндрической поверхности вкладышей выбиты цифры, указывающие ремонтный размер: 025 - первый ремонтный, под шейку коленвала, уменьшенную по диаметру на 0,25 мм. Соответственно при втором, третьем и четвертом ремонтных размерах будут значения: 050, 075, 100. Отличить шатунные вкладыши от коренных просто. На верхних коренных вкладышах (кроме среднего) выполнены кольцевые канавки. Кроме того, вкладыши коленвала средней опоры шире остальных. Шатунные вкладыши коленвала все одинаковые и взаимозаменяемые, диаметр шатунных вкладышей меньше диаметра коренных. Для увеличения площади контакта на шатунных вкладышах нет кольцевых канавок.
2. Устанавливаем в проточки постели пятого коренного подшипника упорные полукольца канавками к коленвалу. Полукольца изготавливаются нормальной толщины (2,310-2,360 мм) и увеличенной (2,437-2,487 мм).
3. Проверяем осевой зазор между упорными полукольцами и упорными поверхностями коленвала, который должен быть в пределах 0,06-0,26 мм. Если зазор превышает максимально допустимый (0,35 мм), заменяем упорные полукольца новыми, увеличенными на 0,127 мм.
4. Смазываем шатунные и коренные шейки коленвала моторным маслом и устанавливаем коленчатый вал в блок цилиндров.
5. В соответствии с метками устанавливаем крышки коренных подшипников и затягиваем болты их крепления моментом 68,4-84,3 Нм. Проверяем свободное вращение коленвала.
6. Устанавливаем на коленвал шатуны с вкладышами и крышками. Затягиваем гайки креплений моментом 43,4-53,5 Н-м.
7. Устанавливаем на автомобиль ваз 2107 поддон картера двигателя (см. «Поддон картера двигателя - снятие и установка»).
8. Устанавливаем на блок цилиндров держатель с сальником (см. «Задний сальник коленчатого вала - замена»).
9. Установка остальных снятых деталей на автомобиль ваз 2107 выполняется в обратной последовательности.
10. Регулируем натяжение цепи грм (см. «Цепь привода газораспределительного механизма - регулировка натяжения).
11. Регулируем натяжение ремня привода генератора (см. «Ремень привода генератора ваз 2107 - регулировка натяжения и замена»).
12. На карбюраторном двигателе автомобиля ваз 2107 проверяем и при необходимости регулируем угол опережения зажигания
Коленвал - это конструктивный элемент двигателя, выполняющий роль оси. Он передает момент вращения от мотора к трансмиссии, при этом выдерживает большие нагрузки. Со временем комплектующие коленчатого вала изнашиваются - приходят в негодность, это и подшипники, и сальники, в следствии чего происходит увеличение допустимых зазоров между определенными узлами. Все это приводит не только к появлению шумов и утечки масла, но и к сильному понижению мощности двигателя.
В некоторых случаях необходимо не только снятие коленвала, установка новых комплектующих, а так же ремонт составных элементов, а порой и вовсе полная замена коленвала автомобиля, стоимость которого весьма велика.
Чтобы выполнит замену коленвала, в правильном соотношении цены и качества, автовладельцу нужно основательно подойти к выбору автосервиса, где будут проводить эту процедуру. Требуется чётко представлять для себя, с какой целью планируется проводить демонтаж и установку коленчатого вала.
Причинами замены коленвала могут быть:
Коленчатый вал автомобиля является одной из главных деталей двигателя. Его главная задача трансформировать поступательное движение шатунов во вращательное. Силы, которые воздействуют на коленвал, очень велики, поэтому крайне важно, чтобы он всегда был в рабочем состоянии. При появлении первых признаков, которые указывают на плохую работу такого важного компонента двигателя автомобиля как коленвал, нужно сразу же и незамедлительно выполнить его проверку.
Мастера специализирующиеся на переборки двигателя, выделяют несколько основных неисправностей коленчатого вала:
Для проверки коленвала на предмет наличия дефектов, специалисты проводят следующие работы:
Произвести проверку коленвала можно самостоятельно, всё же намного лучше обратиться к квалифицированному специалисту, который точно определит, возможно ли произвести ремонт коленвала, либо уже нужна покупка нового и последующая его установка.
Выполняемые работы по замене коленвала являются довольно продолжительными и трудозатратными, поэтому важно знать, что ожидать от этой процедуры, и понимать из каких этапов она состоит. Её можно разделить на несколько этапов: снятие старых комплектующих и установку нового агрегата.
Коленвал является преобразователем движения в системе КШМ, он вращается в конструкции двигателя на коренных шейках (5 опор в 4-х цилиндровом двигателе). Большая динамичная нагрузка является причиной износа шеек (коренных и шатунных), вкладышей, а порой повреждения и искривления целой детали. Это основные причины для снятия коленвала.
Многие модели современных автомобилей с уменьшенными конструкциями двигателей не предполагают снятие коленвала или других узлов слаженных механизмов авто, гарантируя запас ресурса на 200 тыс. км. и более. Всё же, особенности ремонта КШМ отлично известны в современных автосервисах.
Успешно снять коленвал, произвести ремонт и установить его обратно удаётся только на демонтированном двигателе.
Демонтаж коленвала:
Установка коленвала:
Однако автолюбителей, которые мало интересуются капитальным ремонтом двигателя, занимает часто другой вопрос: Возможна ли замена вкладышей без демонтажа блока?
Подход к ремонту, учитывая особенности двигателей, может быть разным. Просто сняв поддон и преодолев трудный доступ к вкладышам, есть риск получить еще больший объем работ.
Дело в том, чтобы заменить последнюю из ряда деталей, нужно порядочно опустить вал, гарантированно повредив сальники. Но прежде придется «подвинуть» коробку передач, открутив крепления. Течь и замена сальника сальника распредвала после таких замысловатых манипуляций становится закономерностью.
Следующий трудностью является - непростой демонтаж маховика, надежно закрепленного с помощью труднодоступного фланца на снимаемом коленвале.
К тому же, нужно сделать проверку коленвала после шлифовки (иногда многократную) эффективнее это проводить на перевернутом блоке. Заодно можно почистить камеру сгорания с клапанами, провести профилактические работы.
Желая выполнить демонтаж и установку нового коленчатого вала, появляется много проблем, одной из главных является решение вопроса: сколько стоит заменить коленвал? Цена напрямую зависит от многих нюансов: общего состояния других систем автомобиля, целей проведения данных работ, желания автовладельца усовершенствовать или просто обновить коленвал. В любом случае, данная процедура будет затратной и продолжительной.
В автосервисе V-STUDIO Вы сможете проверить состояния двигателя Вашего автомобиля и всех сопряженных с ним бортовых систем, а также произвести замену коленвала и устранить прочие обнаруженные неисправности на выгодных условиях: в кратчайшие сроки, с гарантией высокого качества произведённых работ и материалов и по приемлемым расценкам
Почему в шкивах делают спец технологические отверстия? В автомастерских для фиксирования вала есть специальное приспособление, которое надо закрутить к шкиву болтами и застопорить вал.
Если нет спец устройства для фиксации вал, которое прикручивается к шкиву, то надо поставить хорошие противооткатные устройства под колеса автомобиля и поставить 4 передачу на КПП.
Или, третий вариант — упирать в зубья маховика монтировку и фиксировать коленчатый вал от проворачивания во время откручивания гайки шкива.
Еще вариант, в отверстие шкива вставить штырь, а об штырь и второй упор установить монтировку, как на этом рисунке.
В зависимости от конструкции коленвала, шкив крепится к нему или гайкой, или болтом. На автомобилях с задним приводом, в основном, шкив крепится гайкой.
Двигатели некоторых заднеприводных автомобилей можно завести специальной рукояткой, для которой сделаны специальные выступы для зацепления рукоятки. Эту рукоятку называют еще «кривой ключ», а зацепление для этого ключа называют храповиком.
Гайка крепления шкива устанавливается размером на 36 или 38 мм под ключ. Используют торцевой ключ. Ключ усиливают путем приваривания длинной ручки или надевают трубку для увеличения «плеча».
Если не получается сорвать с места болт, то используем метод откручивания стартером. Этот метод приведен выше.
Полезный совет от слесарей, повидавших многое: использовать растворитель или ВД-40, или подобное средства от образования ржавчин. После того, как побрызгали на резьбу (если шкив крепится гайкой), минут 15 надо подождать, потом пробовать отворачивать. Если болт, то на резьбу нанести это средство не просто, хотя вокруг болта побрызгать, возможно через микрощели жидкость пройдет и раскоксует соединение.
Открутить болт или гайку крепления — это только пол дела. Дальше надо вытащить шкив с вала. Так просто руками шкив не снимется, если не его посадочное гнездо не раздолбано. Кроме того, шкив плотно сажается на вал, то он еще фиксируется от проворота шпонкой.
Существуют специальные съемники для снятия шкива с вала. Бывают механические и гидравлические съемники.
Конструкция механического съемника проста. Обычно имеет три лапки, которыми надо зацепить сам шкив, а центральный стержень упереть в вал. После чего, надо вращать стержень, лапки будут выпрямляться и тянуть на себя шкив. Бывают съемники еще проще, которые можно сделать своими руками.
Если нет съемного устройства для шкива, то можно использовать монтировки. Если один человек снимает, то по очереди, с каждой стороны отодвигая по чуть-чуть, чтобы не было перекоса. Если два, то одновременно с разных сторон резким движением выпрессовывают шкив с коленвала.
Бывает и такое, что при использовании съемника, стенки пазов шкива не выдерживают и откалываются. Поэтому, при использовании монтировок, зацеплять их надо как можно ближе к валу.
Для того, чтобы обратно установить шкив на коленвал ДВС, надо проверить посадочные места. Если есть заусенцы, задиры, удалить их наждачным камнем. Если старый шкив легко сажается на вал, то такой шкив не пригоден. Он должен сидеть плотно, насаживаться с определенным усилием. Перед установкой шкива, для уменьшения трения, надо смазать маслом или литолом.
В этом видео полезные советы, как открутить гайку крепления шкива к коленчатому валу автомобильного мотора.
Вариант откручивания болта шкива коленвала поликлиновым ремнем.
Как снять шкив коленвала на ВАЗ (2108, 2109, 21099, 2110, 2111, 2112, 2113, 2114, 2115).
How to remove the crankshaft pulley bolt. Болтовое соединение.
Как затянуть шкив коленчатого вала очень быстро.
Снимает шкив коленвала на автомобиле Honda (Хонда) без спец ключа.