В какую сторону вращается коленвал двигателя?

Работа коленчатого вала ДВС

Коленчатый вал или, как часто говорят автомобилисты, «коленвал» – это одна из самых значительных (и не только по размеру) и ответственных деталей современного двигателя. Он располагается в нижней части блока цилиндров, снизу его закрывает картер – поддон двигателя, заполненный моторным маслом.

Как выглядит

Как видно на фото, этот элемент имеет довольно сложную форму. Его основными составными частями являются:

  • коренные шейки;
  • шатунные шейки;
  • щеки;
  • противовесы.

Коренные (опорные) шейки служат для опоры коленвала в так называемых «постелях». В них крепятся не смещающиеся в процессе работы подшипники, обеспечивающие вращение. Поскольку на коренные шейки приходятся более значительные нагрузки, их диаметр больше, чем у шатунных.

Шатунные шейки (колена) – это опорные поверхности шатунов. С учетом порядка работы цилиндров колена смещаются относительно оси вращения на определенные углы.

Если коленчатый вал сконструирован так, что по обе стороны от каждой шатунной шейки находятся опорные, то он называется полноопорным, в противном случае – неполноопорным. В современных автомобильных двигателях наибольшее распространение имеют именно полноопорные коленвалы.

Колена соединены между собой щеками. Противовесы, являющиеся продолжениями щек в сторону противоположную колену, уравновешивают центробежные силы, возникающие при вращении. Внутри коленвала имеется масляные каналы, при помощи которых происходит смазка шатунных шеек.

Из каких материалов и как изготавливается

Материал и технология производства зависят от класса и назначения автомобиля:

  1. Для стандартных серийных автомобилей коленчатый вал отливается из чугуна, этим достигается минимальная себестоимость производства.
  2. Коленвал более мощных и спортивных машин кованый и изготовлен из стали. По сравнению с чугунным он обладает улучшенными характеристиками по таким параметрам, как габариты, вес и прочность.
  3. Самый дорогостоящий вариант, использующийся в люксовых моделях, – коленчатый вал, выточенный из цельного куска стали.

Место перехода щек в шейки является самым нагруженным, так как здесь концентрируются максимальные напряжения. Для того чтобы разгрузить соединение, его выполняют с полукруглым переходом (галтелью). Как правило, галтели делают двойными с промежуточным технологическим пояском. Такое конструктивное решение позволяет сохранить максимальное значение активной площади шеек – поверхности, находящей под вкладышами.

Как раз по причине возникновения высоких нагрузок в соединениях, не нашел широкого применения коленчатый вал составной конструкции, в котором отдельные части соединены между собой крепежом.

Для чего необходим

При помощи кривошипно-шатунного механизма двигателя возвратно-поступательное движение поршней цилиндров двигателя переходит во вращательное движение и передается через трансмиссию к колесам автомобиля. Коленчатый вал как раз и нужен для того чтобы выполнить такое превращение. При работе каждый из поршней четырехтактного двигателя постоянно находится в одном из тактов:

  • впуск;
  • сжатие;
  • рабочий ход;
  • выпуск.

В фазе рабочего хода поршень толкает связанный с ним шатун, а тот, в свою очередь, смещает коленчатый вал. Так реализуется вращение. Следующий по порядку работы цилиндров двигателя поршень в это время сжимает горючую смесь и после ее воспламенения толкает свой шатун, в результате чего коленчатый вал непрерывно вращается.

Маховик

К заднему, если смотреть со стороны расположения ремней/цепей механизма газораспределения, концу коленвала через фланец при помощи болтов крепится маховик – массивный чугунный диск с напрессованным зубчатым венцом (см. фото). Для того чтобы маховик не смещался и не нарушалась балансировка, предусмотрены центровочные штифты или специальные болты, расположенные несимметрично. Для предотвращения утечек масла на фланец маховика устанавливается дополнительное уплотнение (сальник).

Маховик накапливает энергию, необходимую для поддержания равномерного вращения в промежутках между воспламенениями горючей смеси в цилиндрах и выводит поршни из мертвых точек (крайних верхних и нижних положений поршня в цилиндре). Зубчатый венец маховика связан с шестерней стартера. При пуске двигателя маховик проворачивается стартером, придавая валу начальное вращение. Наконец, именно через маховик на узлы и агрегаты трансмиссии передается вращательное движение.

Обычно для контроля правильности установки фаз газораспределения на маховике имеются метки, указывающие положение первого поршня в верхней мертвой точке.

Носок

В передней части коленвала, называемой «носком», устанавливается шкив или шестерня привода газораспределительного механизма, элементов системы охлаждения и других агрегатов (см. фото). Носок уплотняется кольцевой манжетой (сальником). Кроме того, с внешней стороны носка в крышке двигателя устанавливается пылеотражатель, препятствующий проникновению загрязнений в картер.

Как определить в какую сторону вращается двигатель?

По стандарту SAE вращение вала двигателя должно происходить против часовой стрелки (CCW — counterclockwise), если смотреть на двигатель со стороны маховика (по часовой стрелке, если смотреть на двигатель спереди).

Как определить в какую сторону вращается электродвигатель?

двигателях условно принято правое вращение, если вал вращается по часовой стрелке со стороны двигателя! Можете это проверить, посмотрев как закручены на создание определённого направления потока (в какую сторону) лопасти.

Как определить направление вращения двигателя?

Для определения направления вращения автомобильного (тракторного, комбайнового) двигателя наблюдатель должен располагаться на воображаемом продолжении оси вала, со стороны, противоположной фланцу вала основного отбора мощности.

Как определить правое или левое вращение?

Есть несколько простых правил, запомнив которые визуально определить вращение насоса НШ не составит труда: «Левое» вращение — это вращение против часовой стрелки, если мы смотрим на вал насоса. «Правое», соответственно, вращение по часовой стрелке, смотреть также со стороны вала насоса.

Что значит вращение правое?

Большинство двигателей (более 90%), которые крутятся в станках, имеют «правое вращение». … Это значит, что если двигателю посмотреть «в зад», то есть на крыльчатку, он будет вращаться по часовой стрелке. Пояснение к прямому направлению вращения Если со стороны вала — против часовой.

Как заставить однофазный двигатель крутится в обратную сторону?

Изменить направление вращения однофазный асинхронный двигатель в другую сторону – против часовой стрелки. Для этого достаточно переподключить одну из обмоток однофазного асинхронного двигателя – либо рабочую либо пусковую.

Каким образом можно изменить направление вращения подвижной части электродвигателя?

Измените направление вращения подвижной части электродвигателя, изменив направление тока в цепи. Подвижная часть электродвигателя называется якорем. Электромагнит, создающий магнитное поле, в котором вращается якорь, называется индуктором.

Как крутиться двигатель?

По стандарту SAE вращение вала двигателя должно происходить против часовой стрелки (CCW — counterclockwise), если смотреть на двигатель со стороны маховика (по часовой стрелке, если смотреть на двигатель спереди).

Как определяется направление вращения якоря двигателя постоянного тока?

Медленно поворачивая якорь двигателя в нужном направлении (по часовой стрелке или против нее), замечают наибольшую величину отклонения стрелки прибора. … Направление вращения двигателя будет соответствовать направлению вращения при опыте.

Как изменить направление вращения коллекторного двигателя переменного тока?

Чтобы изменить направление вращения, достаточно поменять полярность только в обмотке возбуждения или только на щетках ротора. Для осуществления реверса двигателей большой мощности полярность следует менять на якоре.

Как определить вращение насоса?

Как определить вращение насоса НШ

  1. «Левое» вращение — это вращение против часовой стрелки, если мы смотрим на вал насоса. …
  2. Если в маркировке насоса НШ, нанесенной на корпусе, есть буква «Л» , то вращение насоса — левое.
  3. Ставим насос НШ валом вверх, входным (всасывающим) отверстием поворачиваем к себе.

Как определить в какую сторону крутится НШ?

В выборе насоса помогает маркировка на корпусе — внимательно осмотри корпус насоса НШ и найди соответствующую маркировку.

  1. Если в маркировке присутствует буква Л — например НШ-100А-3Л — направление вращения левое.
  2. Если в маркировке нет буквы Л — например НШ-100А-3, направление вращения правое.

Как определить вращение вакуумного насоса?

Для определения вращения насоса нужно посмотреть на направление стрелки, нарисованной на корпусе. Взгляд со стороны торца вала поможет определить вращение, если вал вращается по движению часовой стрелки, то вращение правое, если против часовой стрелки — левое.

Как это по часовой стрелки?

Вращение, при котором верхний для наблюдателя край вращающегося предмета движется направо (а нижний налево), называется вращением по часовой стрелке (устар. по солнцу, посолонь). … Вращение по часовой стрелке превращается во вращение против, если взглянуть на тело с противоположной стороны.

Что означает выражение вращаться против часовой стрелки?

Направление вращения принято обозначать с помощью выражений «по часовой стрелке»(движение из верхней точки идет направо вниз) или «против часовой стрелки»(из верхней точки налево вниз). Так движется стрелка обычных часов. А за образец ее движения взято перемещение тени в солнечных часах.

Почему нужно ходить по часовой стрелке?

Все легкоатлеты бегают против часовой стрелки по стандарту IAAF (Международная Ассоциация Легкоатлетических Федераций). … Поэтому правой ногой удобнее отталкиваться от земли, уводя тело налево — то есть пробегая скруглённые участки дистанции именно против часовой стрелки.

Коленчатый вал: 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.

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.

Читайте также  Как устроен ТНВД дизельного двигателя?

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:

  • шлифовка
  • рихтовка
  • полировка
  • ремонт шкива
  • чистка каналов
  • замена подшипников
  • балансировка

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.

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.

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.

Что такое коленвал и почему без него не обойтись?

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) сам по себе не может стронуть с места автомобиль, потому что поршни способны только на поступательное движение, которое должно быть преобразовано через коленвал в крутящий момент, обязательный для трансмиссии. Иными словами, последний служит передачей между ДВС и ведущими колесами, если не принимать во внимание ряд других узлов и механизмов.

Из чего состоит коленвал

Как известно, гениальность – в простоте, и коленвал является ярким тому примером, так как устройство данного автомобильного узла не отличается сложностью, а эффективность его чрезвычайно высока. Именно этот элемент кривошипно-шатунного механизма, выполненный из стали или чугуна, несет на себе основную нагрузку вращения колес, передавая им энергию двигателя. Составлен вал из ряда колен (число их соответствует числу цилиндров ДВС), каждое из которых состоит из двух щек и соединяющей их шатунной шейки. Между собой колена связаны коренными шейками, снабженными одноименными подшипниками.

Преобразование поступательного движения в крутящее происходит за счет того, что оси шеек, соединенных через подшипники с шатунами, не совпадают с осью вращения всего вала. К слову, во избежание возникновения центробежных сил во время работы узла щеки с противоположной стороны от шатунных шеек утяжелены противовесами. Таково устройство коленчатого вала в целом, если не рассматривать маховик, устанавливаемый на одном конце узла, и соединение через ведомый диск с коробкой передач на другом конце.

Как работает коленчатый вал двигателя

Итак, в камерах двигателя внутреннего сгорания, после воспламенения нагнетенного туда горючего, образуются газы, которые, расширяясь, толкают поршни. Те, в свою очередь, оказывают воздействие на присоединенные к ним шатуны через кинематическую пару (бронзовая втулка и палец, тончайший зазор между ними заполнен маслом, подающимся сквозь отверстие во втулке). Шатун нижней головкой через подшипник соединен с шейкой колена, расположенного на валу, и каждое движение поршня, таким образом, проворачивает весь коленчатый вал двигателя.

Чтобы крутящий момент был передан на трансмиссию без ослабления, каждую коренную шейку охватывает специальный подшипник коленвала, состоящий из двух половинок, установленных внутри крышек картера. В последнем предусмотрены ячейки для вращающихся колен, с отверстиями для шатунов в верхней части и поддоном для масла в нижней. Между ячейками, по числу опорных шеек, располагаются подшипники, у каждого вместо элементов качения с внутренней стороны имеется канавка для масла.

Чтобы масло не вытекало из картера, на оба конца вала устанавливаются сальники, которые также имеются с каждой стороны от опорных подшипников.

Шестерня коленвала и ее значение

Когда картер полностью собран, снаружи устанавливается сальник, а затем – шестерня коленвала. Необходима она для того, чтобы через зубчатый ремень или непосредственно через шестерню распределительного вала происходила его синхронизация с работой коленчатого вала. В свою очередь распредвал посредством установленных на нем кулачков с определенной периодичностью открывает и закрывает клапаны газораспределительного механизма (ГРМ). Это необходимо для своевременной подачи в цилиндры ДВС топлива и отвода газов после его сгорания.

Если используется ременная передача, она попутно охватывает шкив насоса охлаждающей жидкости. К слову, натяжение ремня должно быть строго отрегулировано, для этого предусмотрен специальный ролик. Если у шестерни вдруг обнаружится люфт, проверьте, насколько надежно сидит в своем гнезде шпонка коленвала. Даже после того, как последняя будет вынута, шестерня при натянутом ремне должна сидеть достаточно плотно. Если люфт продолжается, значит, произошла деформация посадочного места, и не остается ничего другого, кроме как поменять вал. То же самое, если разбивает гнездо под шпонку.

Читайте также  Егр на бензиновом двигателе что это?

Замена полуколец коленвала Инструкция + Видео

Замена полуколец коленвала

Коленчатая опора шатунов, которая создаёт крутящий момент — не ровная или единая деталь, а нескольких соединённых вместе отдельных элементов. Из-за такой конструкции появляется сильный осевой люфт внутри блока, способный нарушить работу мотора. Чтобы исключить его и стабилизировать вращение, конструкторы придумали стопорить устройство специальными подшипниками скольжения. Полукольца коленвала, так они называются, берут на себя большие нагрузки, поэтому изнашиваются в скором времени.

Назначение, где располагаются

Полукольца или полумесяцы, шайбы — называют их по-разному, имеют особое предназначение. Они удерживают коленвал от осевого смещения или продольного люфта. По сути, это подшипники специального типа, устанавливающие необходимый зазор.

В классическом 4-цилиндровом двигателе коленчатый вал имеет минимум 5 опорных точек или коренных шеек. Площадь их контакта достаточно велика. Это увеличивает силу трения, которая становится ещё больше при касании щёчек с опорами. Чтобы минимизировать конструктивный дисбаланс, шейки делаются шире опор. Но такое решение вызывает продольный люфт, что априори недопустимо, так как детали КШМ начинают от этого выходить из строя раньше срока.

Металлические стопоры в виде полумесяца — как раз и есть то самое эффективное решение, позволяющее оставить классическую конструкцию, при этом, исключая осевое смещение. Подшипник этот отличается от стандартного вкладыша наличием боковых упоров или буртиков. Поверхности зон, которыми коленвал соприкасается с ними — также видоизменены. В частности, сделаны под кольцо.

Для снижения продольного люфта подходят также шайбы — неразъёмные кольца, устанавливаемые строго в специально предназначенное для них место. Однако такие стопорные элементы редко используются, так как стопорные подшипники плотнее примыкают к поверхностям, равномернее истираются, более просты для монтажа и съёма. Да и самое главное — шайба устанавливается только на задней коренной шейке, а полумесяцы можно ставить на любую шейку.

Конструктивно стопорный элемент очень прост. Основа из сплошного бронзового или стального материала, на который, в некоторых случаях, наносится антифрикционный защитный слой. Обязательно предусмотрены канавки или выемки для свободного пропуска смазки, а также особые штифты, усиливающие фиксацию.

Упорные полукольца располагают между опорой блока и щётками коленвала. Здесь они в максимальной степени удерживают его от осевого перемещения, люфта. Устанавливают на различных шейках. Например, у ВАЗ-2106 — на 5-м коренном подшипнике, который со стороны маховика первый. А вообще, по такой схеме:

  • передний — на третьей или одной из центральных шеек;
  • задний — на задней шейке.

Используются при этом либо 2, либо 4 полукольца. Если применяют два, то они ставятся в выемках нижней крышки бугеля. А если четыре — верхней опоры и съёмного бугеля (как на моторах тракторов). Бывают также силовые агрегаты с одним стопорным полумесяцем коленвала или просто шайбой.

В каких случаях нужна замена

Полукольца — материал расходный. При истирании их нужно заменять. Иначе постепенно увеличивающийся горизонтальный люфт шатунной опоры ещё больше ускорит поломку. Детали окончательно износятся и перестанут выполнять свои функции. А это уже грозит поломками в поршневой группе. Бывает и так, что от сильного люфта коленчатой детали ломается блок цилиндров. Поэтому замена полуколец коленвала должна проводиться вовремя, как только появляется симптом.

Вторая опасность износа — без стопорных шайб вал начнёт шлифовать крышку опоры, которая отлита вместе с БЦ. Заметное повреждение блока, крышки — это дополнительный, но обязательный ремонт. Поэтому так важно своевременно устранять поломку, а вернее износ стопорных деталей. Например, при стачивании соседних зон БЦ установка полуколец коленвала закончится быстрым их истиранием. Хорошо, что не очень заметные повреждения шеек устраняются расточкой, а посадочного места — зачисткой шабером. Большой осевой зазор удастся компенсировать уже ремонтными шайбами, толщина которых больше стандартных на 0,127 мм.

Диагностика неисправности

Диагностику упорных деталей проводят обычно после 120-тысячного пробега мотора. Она состоит из трёх шагов.

  1. Осмотреть ДВС визуально на подтёки масла. Если они имеются, это уже косвенный признак. Плохо зафиксированный коленвал выдавливает сальник, отвечающий за герметизацию. И смазка начинает вытекать.
  2. Расшатать шкив генератора монтажной лопаткой, уперев один конец инструмента в кузов. Допустимый осевой люфт не должен превышать 0,35 мм.
  3. Нажать на педаль муфты из салона автомобиля. Коленчатый вал при этом не должен перемещаться вперёд. Иначе — это самый верный признак поломки упорных полуколец.

Осевые перемещения коленвала вызывают громкий нерегулярный стук, который опытные мотористы умеют различать.

Причины износа, выпадение полуколец

Бывает, что при разборе двигателя в картерном поддоне обнаруживаются упорные шайбы. На коленвале же, в том месте, где эти детали должны находиться — заметна выработка. Выпадать детали могут из-за следующего:

  • недавно провели капитальный, текущий ремонт двигателя, без соблюдения последовательности установки элементов;
  • после сборки перепутаны крышки коренных опор;
  • сильно износилось заднее полукольцо, так как неправильно установили местами металлокерамические и сталеалюминиевие типы детали — также это происходит при низком качестве упорных полумесяцев, материал которых не соответствует технической документации.

Вообще, основной износ полуколец происходит при выжиме муфты. Особенно на холодный двигатель зимой и долгом простое под светофором с выжатым сцеплением. Таким образом, причина износа может быть связана с недостаточной квалификацией водителя автомобиля.

Дело в том, что выжим сцепления передаёт всю нагрузку от вилки именно на соответствующее полукольцо коленвала. Встречаются даже водители с большим стажем, которые постоянно держат ногу на сцеплении. Но для этого имеется специальная площадка, где левая нога должна отдыхать.

Необходимый инструмент + расходные материалы

Обязательные инструменты, которые понадобятся в ходе работы:

  • набор гаечных ключей и головок;
  • комплект отвёрток;
  • динамометрический ключ для правильной затяжки болтов;
  • плоский щуп для замера осевого люфта, а еще лучше — специальный индикатор со шкалой;
  • чистая тряпка.

  • новые полукольца;
  • прокладка поддона;
  • герметик.

Замену опорных полуколец обычно сопровождают с обновлением моторного масла, установкой новой прокладки поддона картера и другими сопутствующими операциями.

В продаже встречается три размера упорных шайб. Стандартный на 2.31, первый ремонтный и второй ремонтный (2,437 и 2,56 соответственно). Поэтому надо сначала уточнить, какие размеры подходят для двигателя вашего автомобиля. Обычно, детали стандартного или номинального размера ставят на новые или мало изношенные моторы. А ремонтные, с увеличенной толщиной — для компенсации изношенных частей опоры и вала, то есть, на старые и порядком изношенные ДВС.

Какие полукольца лучше, виды

Штатно устанавливаются обычно детали разных материалов — со стороны ГРМ сталеалюминиевое или бронзовое кольцо, а со стороны маховика — металлокерамическое (жёлтого цвета), бронзовое, медное. В продаже, как правило, чаще встречается металлокерамический вариант. Если изделие оригинального производства, то одна упорная шайба покрывается антифрикционным слоем.

Специалисты рекомендуют устанавливать бронзовые изделия. Но выбор зависит исключительно от предпочтений самого владельца. Главное — обратить внимание на прорези, которые должны быть на деталях. Они предназначены для свободной подачи масла к коленвалу.

А вот еще информация по материалу изготовления:

  • бронзовые цельные — в защитном покрытии не нуждаются;
  • сталеалюминиевые, покрытые сплавом алюминия;
  • металлокерамические с бронзографитовым напылением.

Выбор изделия должен подразумевать также обязательный нюанс — износу во время работы двигателя подвергается не только упорный элемент, но и поверхность коленвала. Поэтому крайне важно правильно суметь подобрать размер стопора, тип и заводской номер. Обязательно, чтобы детали целиком отвечали штатным требованиям и покрывались специальным защитным слоем.

Как правило, точный размер определяется ещё до непосредственного процесса замены. Однако это умеет делать только специалист, сумевший по косвенным признакам составить картину, царящую внутри блока. Другими словами, насколько изношены посадочные гнёзда, и какого размера шайбы нужно ставить. Поэтому в обычных условиях, когда установка производится своими руками, приходится определять это в ходе работы. Если после монтажа полуколец замер плоским щупом показал значение люфта выше стандартного — 0,06-0,26 мм или 0,35 мм, стопорные элементы надо менять на один размер выше.

Видео: как ставить новые стопоры коленвала

В ролике показано, как правильно ставить полукольца. Моторист рассказывает о секретах грамотного монтажа и особенностях проверки осевого люфта. Последнее делается индикатором и обычной отвёрткой.

Процесс замены

Чтобы правильно осуществить замену, надо действовать строго по инструкции, выполняя шаги последовательно:

  • поставить машину на яму или эстакаду, застопорить колёса;
  • скинуть защиту двигателя;
  • слить моторное масло;
  • открутить болты и снять картерный поддон вместе с прокладкой — держится на 16 крепежах;
  • вытащить среднюю крышку коренного подшипника — крепится болтами;
  • установить новые шайбы, смазанные небольшим количеством моторного масла, канавками в сторону упорных поверхностей коленвала, выталкивая ими старые полукольца;
  • поставить крышку обратно, затянуть динамометрическим ключом моментом, соответствующим данному узлу (приводится в технической литературе к каждому двигателю);
  • проверить осевой зазор вала плоским щупом — не должен превышать 0,06-0,26 мм.

Чтобы облегчить монтаж, надо перемещать отвёрткой коленвал и одновременно упирать новые полукольца своими концами в старые детали. Так удастся быстрее выдавить их, а запчасти ремкомплекта сядут на свои места.

При установке полуколец, их прорези или выемки должны смотреть внутрь, на коленвал.

Замена сальников

Если по причине осевого смещения были выдавлены коленвальные сальники, придётся оба заменить новыми. Один устанавливается со стороны шкива, второй — маховика. Крайне важно заменять первый уплотнитель, который со стороны ГРМ. Потому что, масло будет вытекать, попадать на ремень. А это серьёзный риск проскакивания на один, несколько зубьев или ещё хуже — обрыва. Что произойдёт, известно: надо будет уже менять клапана, так как загнутся или поломаются стержни от встречи с поршнями.

Читайте также  Регулировка сцепления на УАЗ Буханка 409 двигатель

Передний сальник удастся заменить со стороны газораспределительного механизма. Нужно будет снять защитный кожух, ремень, зубчатый шкив коленвала. Потом удалить манжету, установить новую. А вот задний сальник меняется сложнее. Надо демонтировать КПП и сцепление. После удаления манжеты — тщательно очистить посадочное место, и только потом вмонтировать новое изделие.

Убедиться в правильности сборки и монтажа полуколец на завершающем этапе обязательно. Для этого коленвал прокручивается от руки — вращение должно продолжиться на автомате (0,5 оборота), быть плавным, без каких-либо заеданий.

Назначение и устройство коленчатого вала – понятными словами о детали

Коленчатый вал (коленвал) двигателя – это одна из важных деталей КШМ, расположенная в цилиндровом блоке. Вал преобразует поступательные движения поршней во вращательный момент, который через трансмиссию передается на колеса автомобиля.

Что такое коленвал

Коленчатый вал – это механическая деталь автомобильного двигателя, которая является промежуточным звеном-преобразователем тепловой энергии сгораемого топлива в механическую энергию вращения колёс. По внешнему виду он представляет собой вал из стального сплава со множеством шатунных шеек, которые между собой соединены коленной шейкой. Число шеек-колен соответствует числу цилиндров в двигателе, их расположению, форме. Шейки соединены с поршнями через шатуны, которые, двигаясь возвратно-поступательно, приводят вал в движение.

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

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

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

Из чего состоит коленчатый вал

Конструкция коленчатого вала: 1. Носок коленчатого вала; 2. Посадочное место звездочки (шестерни) привода распределительного вала; 3. Отверстие подвода масла к коренной шейке; 4. Противовес; 5. Щека; 6. Шатунные шейки; 7. Фланец маховика; 8. Отверстие подвода масла к шатунной шейке; 9. Противовесы; 10. Коренные шейки; 11. Коренная шейка упорного подшипника.

Рабочие компоненты коленвала:

  • Коренная шейка – валовая опора, которая служит осью вращения самого вала. Она лежит в подшипнике, который встроен в картер.
  • Шатунные шейки – опоры, связанные с поршневыми шатунами. Во время работы они смещаются относительно оси вала по круговой траектории.
  • Щёки – вспомогательные детали, связывающие шатунные и коренные шейки. Они также предотвращают разрушение вала из-за резонансной нагрузки.
  • Хвостовик – задняя часть, соединённая с шестерной отбора или маховиком для передачи мощности на движение.
  • Носок – передняя часть вала, которая посредством шкива или зубчатого колеса передаёт мощность приводу газораспределительного блока и других вспомогательных механизмов.
  • Противовесы – детали, необходимые для распределения нагрузки и уравновешивания массы шатунов и поршней.

Для уплотнения носка и хвостовика используются защитные сальники. Это предотвращает просачивание масла в местах выхода частей маховика за границы блока цилиндров. Вращательное движение обеспечивается тонкими стальными подшипниками скольжения. Чтобы ось вращения вала не смещалась, на одну из коренных шеек ставится упорный подшипник.

Во время работы самые большие напряжения концентрируются в месте соединения шеек и щёк. Для разгрузки его делают с галтелью – полукруглым переходом с промежуточным технологическим поясом. По причине экстремальных нагрузок в месте перехода щёк в шейки в своё время производители отказались от составных коленвалов, детали которых соединялись крепежом.

Почему коленвалы называют плоскими?

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

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

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

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

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

Для чего нужен датчик коленвала

Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ) используется в автомобилях, которые оборудованы системами электронного управления мотором. Поскольку вращение вала сказывается на работе многих функциональных блоков и систем, своевременная подача топлива в цилиндры ДВС может улучшить ездовые характеристики. Датчик коленвала как раз отвечает за синхронизацию рабочих процессов. В различных моделях автомобилей его использование улучшает синхронизацию зажигания или топливных форсунок. Прибор передаёт на электронный блок управления данные о положении коленвала, направлении и частоте вращения.

Встречаются датчики следующих видов:

  • Магнитные (индуктивного типа). Сигнал на ЭБУ формируется в момент прохождения синхронизационной метки через магнитное поле, которое формируется вокруг датчика. Система не требует отдельного питания, и может параллельно работать как датчик скорости.
  • Датчики Холла (работают на эффекте Холла). Ток в приборе начинает движение при приближении изменяющегося магнитного поля. Перекрытие магнитного поля реализуется специальным синхронизирующим диском, зубья которого взаимодействуют с магнитным полем ДПКВ. Дополнительная функция – датчик распределения зажигания.
  • Оптические. В данном случае для синхронизации также используется зубчатый диск. Он перекрывает оптический поток, проходящий между приёмником и светодиодом. Приёмник фиксирует прерывания светового потока и передаёт в электронный блок управления импульс напряжения, соответствующий параметрам вращения вала.

Датчик коленвала устанавливается внутри корпуса двигателя, как и прочие датчики управления. Для его встраивания используется специальный кронштейн, расположенный возле приводного шкива генератора. Внешне он отличается от датчиков другого назначения наличием проводка длиной 55-70 см с особым разъёмом, который соединяет устройство с системой электронного управления.

Как работает коленвал – взгляд изнутри

Принцип работы коленчатого вала заключается в следующем. В момент максимального удаления поршня щеки и шатун коленвала вытягиваются в одну линию. В это время в цилиндрах начинает гореть топливо, и, соответственно, выделяются горючие газы, которые перемещают поршень по направлению к коленвалу. Вместе с ним также перемещается и шатун, нижняя головка которого поворачивает относительно своей оси коленчатый вал. Как только он развернется на 180°, шатунная шейка начинает движение в обратном направлении, таким образом, перемещается и поршень.

Получается следующая картина: поршень равномерно то удаляется, то приближается к детали, крайние точки поршня называются «мертвыми», так как в этих положениях его скорость равна нулю. Таким образом, мы разобрались, как работает коленчатый вал.

Немаловажную роль играет и система смазки в детали. От общей магистрали к опорам коренных шеек обеспечивается подвод масла, которое подается под давлением. Далее по специальным каналам, расположенным в щеках, это масло подается к шатунным шейкам. Благодаря масляной пленке, повышается износостойкость данных элементов. Кроме того, благодаря давлению масла можно проверить, нуждаются ли шейки коленчатого вала в замене. Определившись, для чего нужен коленчатый вал, можно смело утверждать, что он занимает одну из ведущих позиций среди деталей двигателя.