Как балансируют коленвал на заводе


Мифы и реальность о балансировке коленчатого вала

К сожалению, вопросы балансировки коленчатого вала (маховика, корзины сцепления, демпфера) в доступной литературе практически не раскрыты, а если что и можно найти, то это ГОСТы и научная литература. Однако осмысление и понимание того, что там написано, требует определенной подготовки и наличия самого балансировочного станка. Это, естественно, отбивает у автомехаников все желание разобраться с этими вопросами с точки зрения ремонта ДВС. В этой короткой статье мы попытаемся раскрыть вопросы балансировки с позиции автомеханика, не вдаваясь в сложные математические расчеты и больше акцентируя внимание на практическом опыте.

Итак, наиболее частый вопрос возникающий при ремонте двигателя: нужно ли проводить балансировку после шлифовки коленчатого вала?

Для этого мы покажем все этапы балансировки коленчатого вала, которые выполняются в нашей фирме при ремонте коленчатого вала. В качестве примера возьмем коленчатый вал двигателя МВ 603.973. Это рядный 6 цилиндровый дизельный двигатель. Допустимый дисбаланс завода изготовителя на данный вал 100 гмм. Много это или мало? Что будет если дисбаланс будет меньше или больше данной цифры? Эти вопросы мы не будем рассматривать в этой статье, а опишем их позже. Но можно с уверенностью говорить, что завод изготовитель берет эти цифры не с потолка, а проводит достаточное количество экспериментов для того, чтобы найти компромисс между допустимым значением дисбаланса для нормальной эксплуатации двигателя и себестоимостью производства для обеспечения данного допуска. Просто для сравнения, допустимый дисбаланс завода изготовителя на коленчатый вал двигателя ЗМЗ 406 360 гмм. Чтобы легче представить и понять эти цифры, вспомним простую формулу из курса физики. Для вращательного движения сила инерции равна:

где:

m – неуравновешенная масса, кг;
r – радиус ее вращения, м;
w – угловая скорость вращения, рад/с;
n – частота вращения, об/мин.

Итак, подставляем цифры в формулу и принимаем частоту вращения от 1000 до 10 000 об/мин, получаем следующее:

F1000 = 0.1х 0,001х( 3,14х1000/30)2= 1,1 Н

F2000 = 0.1х 0,001х( 3,14х2000/30)2= 4,4 Н

F3000 = 0.1х 0,001х( 3,14х3000/30)2= 9,9 Н

F4000 = 0.1х 0,001х( 3,14х4000/30)2= 17,55 Н

F5000 = 0.1х 0,001х( 3,14х5000/30)2= 27,4 Н

F6000 = 0.1х 0,001х( 3,14х6000/30)2= 39,5 Н

F7000 = 0.1х 0,001х( 3,14х7000/30)2= 53,8 Н

F8000 = 0.1х 0,001х( 3,14х8000/30)2= 70,2 Н

F9000 = 0.1х 0,001х( 3,14х9000/30)2= 88,9 Н

F10000 = 0.1х 0,001х( 3,14х10000/30)2= 109,7 Н

Все конечно понимают, что этот мотор никогда не выйдет на частоту вращения 10 000 об/мин, но этот простенький расчет сделан для того, что бы «почувствовать» цифры и понять как важна балансировка при увеличении частоты вращения. Какие можно сделать предварительные выводы? Во первых, вы «почувствовали», что такое дисбаланс 100 гмм, ну и, во вторых, убедились, что это действительно достаточно жесткий допуск для данного двигателя, и нет никакой необходимости делать этот допуск жестче.

Теперь давайте покончим с цифрами и наконец-то вернемся к этому валу. Данный вал был предварительно отшлифован и после попал к нам на балансировку. И вот какие результаты мы получили при измерении дисбаланса.

Что обозначают эти цифры? На данном рисунке мы видим, что дисбаланс на левой плоскости равен 378 гмм, и дисбаланс на правой плоскости равен 301 гмм. То есть условно можно принять, что общий дисбаланс на вал получается 679 гмм, что почти в 7 раз превышает допуск, заложенный заводом изготовителем.

Вот фото этого вала на станке:


Сейчас конечно Вы начнете во всем обвинять «криворукого» шлифовщика или плохой станок. Но давайте вернемся опять к простеньким расчетам и попробуем понять, почему так получается. Для простоты расчета примем вес вала 20 кг (этот вес очень близок к истине для 6 цилиндрового коленчатого вала). Вал имеет остаточный дисбаланс допустим 0 гмм ( что является полной утопией).

И так теперь шлифовщик этот вал прошлифовал в ремонтный размер. Но при установке вала он сместил ось вращения от оси инерции всего на 0,01 мм (чтобы проще понять - у шлифовщика не совпала старая и новая ось вращения всего на 0,01 мм), и мы получили сразу же дисбаланс в 200 гмм. А если учесть, что у заводского вала всегда присутствует дисбаланс, то картина будет еще хуже. Поэтому те цифры, что мы получили, не являются из ряда вон выходящими, а являются нормой после шлифовки вала.

А если учесть, что не всегда завод изготовитель выдерживает свои же допуска, то обвинения в адрес шлифовщика или станка просто отпадают. Только не надо теперь стоять над шлифовщиком и требовать, что бы он выставлял вал с микронной точностью, все равно это не принесет желаемого результата. Единственным правильным выходом из данной ситуации является обязательная балансировка коленчатого вала после его шлифовки. Традиционно балансировку коленчатого вала выполняют высверливанием противовеса (иногда правда приходится утяжелять противовесы, но это достаточно редкий случай).

Вот, что мы получили после балансировки вала

Остаточный дисбаланс по левой плоскости 7 гмм и 4 гмм по правой плоскости. То есть общий дисбаланс на вал 11 гмм. Такая точность делалась специально, чтобы показать возможности данного станка и, как вы поняли теперь, необходимости выполнять такие требования при балансировке после шлифовки вала нет. Требований завода изготовителя вполне достаточно. Итак, с валом мы закончили, и, естественно, возникает вопрос, а нужно ли балансировать передний демпфер (шкив), маховик, корзину сцепления. Обратимся опять к ремонтной литературе. Что рекомендует тот же ЗМЗ, например, на допустимый дисбаланс этих деталей? На шкив передний с демпфером 100 гмм, на маховик 150 гмм, на корзину сцепления 100 гмм. Но есть очень важное примечание.

Все эти детали балансируются отдельно от вала ( то есть на оправках), и коленчатый вал в сборе на современных моторостроительных заводах в серию не балансируется. То есть Вы понимаете, что при установке вышеперечисленных деталей на коленчатый вал остаточный дисбаланс естественно изменится, так как совпадение осей вращения практически невозможно. Ниже представлены фото балансировки данных деталей.

Опять же, как показала практика, эти детали вносят ощутимый вклад в дисбаланс коленчатого вала, и, как показал наш опыт, дисбаланс каждой из этой детали существенно перекрывает допуски на остаточный дисбаланс. Так, цифра 150-300 гмм является «нормой» для переднего шкива (демпфера), для маховика 200-500 гмм, и 200-700 гмм для корзины сцепления. И это относится не только к российскому автопрому. Как показал наш опыт, примерно эти же цифры получаются и у зарубежного автопрома.

И есть обязательно еще один очень важный момент: после балансировки деталей по отдельности надо провести балансировку в сборе, но она должна делаться на последнем этапе. Предварительная балансировка по отдельности является также обязательной. Это надо для того, чтобы в случае, если выйдет из строя маховик или сцепление, Вам не пришлось снимать колено для повторной перебалансировки.

Итак, вот, что мы получаем окончательно при балансировке в сборе.

Итоговый дисбаланс коленчатого вала в сборе 37 гмм.

При этом следует учесть, что вес вала в сборе был около 43 кг.

Но, выполнив балансировку коленчатого вала в сборе, не стоит забывать о развесовке поршней и шатунов. Причем развесовку шатунов надо делать не просто по весу, а развесовку по центру масс, так как разница в весе этих деталей также вносит свой вклад в дисбаланс двигателя и строго регламентируется заводом изготовителем.

И вот, что хотелось бы отметить в заключении: очень многие автомеханики, прочитав эту статью, скажут, что это все ерунда. Что они собрали не один десяток моторов, и что все они без балансировки прекрасно работают, и они будут правы- действительно работают. Но давайте вспомним, сколько приходилось видеть моторов, которые работали …. при поломанных направляющих, со стертыми кулачками распредвала, с фрезерованными по плоскости ГБЦ выше нормы в 2-3 раза, с изношенными цилиндрами в 0,3 мм, с неправильно установленными поршнями- этот список можно продолжать до бесконечности.

У каждого, наверно, найдется парочка своих примеров, когда двигатель работал вопреки всем законам. Зачем хонинговать цилиндры, ведь раньше только точили и все работало? или: Зачем пользоваться хон-брусками, когда можно обычной шкуркой нанести сетку? Зачем «ловить» эти сотки, ведь это и так работает? Так почему, следуя одним требованиям завода изготовителя, пренебрегают другими? Только не надо думать, что, выполнив балансировку коленчатого вала в сборе и развесовку поршней и шатунов, Вы получите «чудо», что у Вас штатный мотор от Ваза по характеристикам станет, как мотор от болида Формулы 1. Этого у Вас не произойдет то же. Ведь балансировка - это один из кирпичиков, который вместе с выполнением остальных требований по ремонту дает Вам уверенность в том, что отремонтированный Вами двигатель отработает как минимум ресурс нового двигателя. И чем больше мотористов будут следовать требованиям автопроизводителей при ремонте двигателя, тем меньше будет автолюбителей, которые считают, что двигатель после капитального ремонта больше 50-70 тыс. км не работает.

Подробная инструкция по балансировке коленвала в домашних условиях

Для экономии затрат, идущих на техническое обслуживание в автосервисе, можно выполнять балансирование коленчатого вала в условиях гаража. В статье описываются варианты, как можно проводить балансировку коленвала своими руками.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Зачем нужна балансировка коленчатых валов?

При дисбалансе коленчатого вала неравномерно распределяется масса вдоль и поперек оси, то есть нарушается баланс: один край легче другого. В основном причиной поперечного дисбаланса является износ деталей вала при продолжительной эксплуатации.

Балансировка коленвала проводится, чтобы снизить нагрузку и вибрации на узлы силового агрегата. Эта операция дает возможность поднять производительность двигателя, продлить срок эксплуатации. В основном балансировка необходима для изношенных элементов двигателя, но встречаются случаи, когда в балансировке нуждается новый автомобиль.

Балансировка коленвала в гараже

Определить, нужна ли балансировка коленвала, можно по поведению ручки переключения передач: она начинает болтаться при передвижении на холостом ходу. То же самое касается двигателя: если на холостом ходу мотор работает с рывками.

Причины появления неполадок могут быть разные:

  • некачественное изготовление сопряженных деталей;
  • неоднородность материала, который использован для коленчатого вала;
  • люфты, возникшие в результате нарушения зазоров между сопряженными элементами;
  • некачественная сборка;
  • неточное центрирование;
  • естественный износ.

После замены маховика или его зубчатого венца, корзины сцепления необходимо отбалансировать коленвал. Если не выполнить эту процедуру, то даже при небольших скоростях мотор начнет вибрировать из-за нарушения баланса.

Где отбалансировать коленвал – варианты ремонта

Отбалансировать коленчатый вал можно двумя способами:

  1. Статический способ применяется при незначительных нарушениях баланса. В этом случае коленчатый вал находится в неподвижном состоянии. При этом тяжелая сторона опущена вниз. Легкая часть уравновешивается с помощью грузов, которые крепятся на край легкой стороны. Затем с помощью специальных ножей снимается металл с тяжелой части, пока не опустится нагруженная часть.

    Шлифовка коленчатого вала

  2. Динамический способ точнее статического. Его применяют для устранения существенного дисбаланса. В этом случае необходим специальный станок, на который устанавливается вал. Коленчатый вал начинают раскручивать до необходимых оборотов. С помощью лазера определяется точка, где находится наиболее тяжелая точка. С этого места снимается лишний металл.
 Загрузка ...

Процедура балансировки своими руками

Балансировку можно выполнить в автосервисе, где, естественно, процедура будет проведена более точно, либо в собственном гараже. Для проведения процедуры в домашних условиях нужно изготовить специальное приспособление – станок, на который будет устанавливаться маховик. Сложного ничего нет. Сделать такой станок своими руками сможет даже человек, неимеющий слесарного опыта.

Приспособление

В первую очередь нужно сварить рамку, которая служить будет основой станка. Размеры рамки и приспособления зависят от длины коленчатого вала. Для изготовления нужна профильная труба и уголок. После изготовления рамки и затирки швов, в двух уголках рамки и в середине противоположной трубы, нужно просверлить отверстия для трех шпилек. К отверстиям приваривают гайки с диаметром внутренней резьбы равным диаметру шпилек, которые изготавливаются из железных прутов.

Самодельный станок для балансировки

Перед балансировкой рамку нужно выставить с помощью уровня строго горизонтально. Это легче сделать, если она будет стоять на трех штырях, чем на четырех. После регулировки на приваренные гайки сверху следует накрутить контргайки. Далее нужно сделать недалеко от каждого угла рамки отверстия для 4 прутов диаметром 14-16 мм, которые будут исполнять роль стоек. Длина прутов должна быть одинаковой – примерно 250 мм.

Теперь нужно взять 4 уголка шириной 2-4 см и длиной около 30 см и просверлить в них отверстия диаметром, соответствующим диаметру стоек. На каждую пару стоек надевается уголок ребрами вверх. Уголки нужно приварить. Получается приспособление напоминающее турник с брусьями: напротив друг друга устанавливаются стойки в виде буквы «П». На эти стойки будет устанавливаться коленчатый вал. Таким образом, станок для балансировки коленвала готов.

Последовательность действий

Балансировка коленчатого вала с помощью устройства, сделанного своими руками, состоит из следующих шагов:

  1. В первую очередь нужно выставить станок строго горизонтально. Для этого уровень укладывается сначала на одну перекладину-уголок. Затем следует подкручивать шпильки-стойки, пока уголок не будет расположен строго горизонтально. Далее уровень поворачиваем перпендикулярно, кладем его на два уголка-перекладины одновременно и крутим шпильку, высверленную посередине трубы. Добиваемся полной горизонтальности всей конструкции.
  2. Когда станок выставлен, на него можно устанавливать коленчатый вал в сборе с комплектующими. Если присутствует дисбаланс, вал начнет проворачиваться по уголку, пока самая тяжелая точка не окажется в нижней точке. Этот дисбаланс (перевес) нужно ликвидировать.

    Приспособление для балансировки

  3. Для устранения перевеса нужно убрать лишнюю часть металла в нижней (тяжелой) точке маховика. Определить точный вес металла, который нужно высверлить, можно с помощью небольших магнитиков. Их нужно цеплять на противоположной – легкой стороне маховика. Цеплять магнитики следует до тех пор, пока коленвал в сборе с деталями не будет переворачиваться, а будет лежать неподвижно.
  4. Добившись неподвижного положения коленчатого вала, нужно снять магнитики и взвесить их на весах. Это и будет тот вес, который нужно убрать, чтобы устранить дисбаланс.
  5. Теперь с маховика снимается столько стружки, чтобы ее вес был равен весу магнитов, которые мы перед этим взвешивали. Под приспособлением нужно постелить ветошь, чтобы собрать и взвесить стружку. Высверливать приходится порой несколько отверстий, так как одного диаметром 7-8 мм обычно не достаточно. Главное, не высверлить больше, чем нужно, иначе придется сверлить маховик с противоположной стороны.

    Процедура балансирования на СТО

  6. Если тяжелая точка приходится на какую-то деталь маховика, которая менялась, например, шкив. То высверливать нужно эту деталь. Если менялась корзина сцепления, то в ней удаляется лишний металл около отверстий ее крепления.

С данным приспособлением, изготовленным своими руками, можно легко отбалансировать коленчатый вал. Конечно, без специального оборудования достичь точности трудно, зато можно сэкономить на посещении автосервиса.

Видео «Балансировка коленчатого вала»

В этом видео демонстрируется, как правильно отбалансировать коленвал.

Балансировка коленвала после капитального ремонта

Правильная балансировка коленвала продлевает срок эксплуатации двигателя автомобиля более чем на 25%. И это вовсе не рекламный ход, а результаты исследований, которые проводили многие производителя автомобилей и станции сервисного обслуживания. Кроме того, она еще и увеличивает его мощность. Естественно, что на новом автомобиле делать балансировку коленвала вряд ли кому-то придет в голову — она обычно делается при капитальном ремонте двигателя, когда коленвал растачивается под ремонтный размер вкладышей.

Если же этого не делать, то во время вращения коленчатого вала возникает разрушительная сила, которая приводит к довольно негативным последствиям, а именно:

  1. Существенно увеличивается расход топлива.
  2. Мощность двигателя заметно снижается.
  3. Намного уменьшается ресурс автомобильного двигателя и остальных узлов.
  4. Во время работы авто в салоне ощущается сильный шум и вибрация, что вызывает дискомфорт и очень быстро приводит к усталости водителя и пассажиров.

Что касается иностранных производителей, то у них балансировка коленвалов осуществляется обязательно и очень тщательно способом модульной сборки. Это значит, что абсолютно все детали — передний шкив, сцепление, маховик, коленвал — относительно друг друга являются соосными и балансируются отдельно, что позволяет в любое время заменить данный узел и не выполнять балансировку после замены. Что касается отечественных производителей, то здесь, как это ни прискорбно, балансировка коленвала требуется более чем в 90% случаев. Исключение составляют только новые модели ВАЗа, да и то далеко не во всех случаях.

Следует отметить, что производить балансировку коленвала настоятельно рекомендуется только в сборе с маховиком. В противном случае результат может быть даже хуже, чем до вмешательства. Если отбалансировать один вал, а маховик оставить неизменным, то после его установки вибрация будет еще сильнее. Если же на сбалансированный вал установить новый маховик, то вибрация будет создаваться за счет коленвала. Следовательно, балансировать отдельные детали коленчатого вала — дело достаточно рискованное, а во многих случаях и вовсе безнадежное.

Особое внимание необходимо уделять правильной балансировке коленвала V-образного двигателя или несимметричных валов, то есть, с непарным количеством цилиндров. Дело осложняется тем, что у них масса противовесов связана с весом шатунно-поршневой группы, поэтому необходимо использовать компенсирующие втулки, подобранные с точностью до одного грамма.

Следует сказать, что балансировка коленвала — дело ответственное, поэтому делать ее должны квалифицированные специалисты на специальном оборудовании. Вообще, постарайтесь избегать кардинального вмешательства в важные конструктивные узлы двигателя, а в случае выполнения капитального ремонта и замены любых деталей шатунно-поршневой группы, переднего шкива или маховика лучше заранее проконсультироваться со специалистом.

Смотрите также:

Все статьи >>

Балансировка коленчатого вала в домашних условиях с маховиком

Коленчатый вал, являясь  одним из важнейших конструктивных элементов силового агрегата любого автомобиля, производится с применением достаточно сложных технологий. Неизбежность присутствия в данном процессе технологических допусков и погрешностей, а также неоднородность используемых при этом материалов в совокупности с зазорами в сопряжениях деталей и узлов нарушают (пусть и незначительно) одно из его главных эксплуатационных условий – сбалансированность. 

Как определить потребность коленчатого вала в балансировке. Главными симптомами, помогающими с большой долей уверенности установить наличие «болезни», являются значительные колебания силового агрегата и рычага переключения передач при движении автомобиля в режиме «холостого хода».

И тогда приходится прибегать к выполнению такого действия,  каковым является балансировка коленчатого вала. Она (балансировка) заключается в подборе дополнительных масс, или уравновешивающих грузов, а также съеме металла в плоскостях расположения этих грузов со стороны, диаметрально противоположной. Эти мероприятия производятся в специальных зонах коленчатого вала, называемых балансировочными участками. 

Виды балансировки коленавала

В настоящее время применяют два основных вида балансировки:

  • Динамическую, обеспечивающую высокую точность и требующую применения специальных станков.

  • Статическую. Этот вид балансировки используют для деталей, выполненных в форме диска и имеющих следующее соотношение диаметра (D) и длины (L): D>L.

Балансировка коленчатого вала, имеющего несимметричное (например,V-образное) исполнение или нечетное количество цилиндров, отличается определенными особенностями, поскольку моментальная составляющая таких валов достаточно высока и способна сорвать его с опор крепления.

Избежать этого поможет установка втулок-компенсаторов, обладающих выверенной до одного грамма массой, на шатунные шейки. В случае отсутствия данных параметров в специальных разделах технико-эксплуатационной документации силового агрегата, они рассчитываются дискретно. Для этого существуют индивидуальные методики. 

Следующим моментом, требующим достаточно ясного понимания, является определение случаев, вызывающих необходимость балансировки коленвала:

  • Установка нештатных или выполнение облегчающих мероприятий на штатных шатунно-поршневых группах.

  • Проведение работ по правке деформированных коленчатых валов.

  • Замена маховика. Здесь следует оговориться, что в данном случае динамическая балансировка не всегда обязательна. В некоторых случаях достаточно выполнения лишь балансировки статического типа.

Итак, считаем установленным, что балансировка незеркальносимметричных коленчатых валов, частным случаем которых является и V-образный коленвал, требует использования компенсирующих втулок (нередко изготовленных по специальному заказу), создающих имитацию динамического воздействия аналогичного воздействию шатунно-поршневых групп.

Насколько важна своевременная балансировка коленчатого вала

Подавляющее большинство специалистов в качестве ответа на этот вопрос приводят следующие доводы:

  • Увеличение мощности силового агрегата (10-15%).

  • Предотвращение перерасхода автомобильного топлива (до 5%).

  • Продление эксплуатационного ресурса автомобиля в целом, и двигателя в частности.

  • Минимизация вибрационных процессов в совокупности со значительным снижением уровня шума в салоне транспортного средства.

  • Предотвращение возникновения подтеканий в зоне заднего сальника.

Самостоятельная балансировка коленчатого вала дома

Следующим животрепещущим вопросом, касающимся балансировки коленвала, является наличие возможности выполнения данной процедуры в домашних условиях (в гараже). Как правило, в этих условиях выполняют балансировку коленчатого вала с маховиком. Порядок выполнения выглядит следующим образом:

  • при помощи уровня устанавливаем две Т-образные пластины;

  • укладываем на них коленчатый вал;

  • коленвал, имеющий дисбаланс, скатится по пластинам до момента перехода самой тяжелой его точки в нижнее положение;

  • эта точка, определяет место, с которого следует снять небольшую часть металла;

  • затем еще раз укладываем коленвал на пластины;

  • операцию повторяем до момента достижения полного равновесия.  

Следует сделать еще одну оговорку. Вышеописанную процедуру выполняют на коленчатых валах, имеющих определенную (как правило, значительную) степень износа. 

Как балансировать коленвал?

Балансировка коленчатого вала, если она выполняется в условиях гаража, может потребоваться тем, кто желает максимально изучить свой автомобиль и недоверчиво относится к специалистам автосервиса. Далее мы рассмотрим некоторые нюансы, с которыми вы можете столкнуться, занимаясь данным вопросом.

Зачем нужна балансировка коленвала?

Коленчатый вал как одна из основных деталей двигателя внутреннего сгорания оказывает значительное влияние на другие элементы системы, поэтому, чтобы снизить вибрации и прочие механические нагрузки, выполняется механическая операция под названием балансировка. Вследствие этого повышается надёжность, производительность и работоспособность коленчатого вала. Естественно, в проведении данной операции нуждаются уже достаточно проработавшие механизмы, но, как показывает практика, случается и так, что дисбаланс наблюдается в автомобилях, которые только приобретены в салоне.

Как же понять, что вам предстоит балансировать коленчатый вал, и стоит ли уже закатывать рукава? Для этого есть следующие признаки. Во-первых, обратите внимание на селектор переключения передач в момент работы двигателя на холостых оборотах, он начинает дёргаться. Так же себя ведёт и двигатель, так что загляните под капот своего автомобиля, чтобы убедиться в этом.

Касательно причин подобного поведения, их может быть несколько. Не исключён, на самом деле, и такой банальный вариант как допущенные погрешности во время изготовления на заводе сопряжённых деталей. Не лучшим образом влияет неоднородный состав материалов, из которых произведены элементы коленчатого вала. В сопряжённых узлах могут увеличиваться зазоры, что приводит к появлению люфта. Несоосность размещения деталей, некачественный монтаж и недостаточное центрирование – также причины разбалансировки коленвала. Но не стоит обходить стороной и естественный износ коленчатого вала, который ещё никогда положительно не сказывался на жизненном цикле детали.

Где отбалансировать коленвал?

Существует два способа балансировки коленчатого вала.

1. Статический метод – менее точный. В данном случае применяются специальные ножи, на которые и укладывается деталь. Коленвал начинают вращать, и по его положению в этот момент определяется степень дисбаланса. Если верхняя часть детали по массе меньше нижней, то на неё прикрепляют грузики и производят замеры, догружая по мере достижения равновесия. И только после этого на противоположной стороне просверливают отверстия для противовеса.

2. Метод динамической балансировки коленчатого вала. Чтобы осуществить её, нужно воспользоваться специальным оборудованием. Коленчатый вал крепится на плавающие постели и раскручивается до необходимых оборотов. Световой луч, направленный на коленвал, сканирует его и находит самую тяжёлую точку, провоцирующую тряску. Далее она выводится на экран. Чтобы достичь баланса, нужно сделать немного – избавиться от лишнего веса в данной точке.

Балансировка коленвала в домашних условиях

Зачастую балансировка коленчатого вала в домашних условиях выполняется с маховиком. Нужно также определить наиболее тяжёлую точку. Сделать это можно следующим образом: установите две пластины в форме буквы «Т», выставите по уровню и сверху положите на них деталь. При дисбалансе коленвал начнёт скатываться до тех пор, пока его наиболее тяжёлая точка не окажется снизу. Таким образом, и определяется та область, в которой находится место, с которого нужно снять немного металла, и повторять так нужно до тех пор, пока не будет достигнута полная балансировка.

Если говорить об автомобилях, которые ещё находятся на гарантии, то лучше прибегать к методу модульной сборки. В таком случае все элементы коленчатого вала балансируются по отдельности, а не в сборе. Такую процедуру лучше доверить хорошим специалистам, ведь гарантия – это то, что даётся только один раз, и этим не нужно пренебрегать. Помните, что не столь важно место проведения балансировки коленчатого вала; главное, что эта процедура значительно увеличивает ресурс и мощность силового агрегата и в целом автомобиля.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Как отбалансировать коленвал 🚩 балансировка коленвалов 🚩 Ремонт и сервис

Правильная балансировка автомобильного коленвала не только повышает длительность его жизненного цикла, но и снижает потери мощности, уменьшает шум в салоне и способствует снижению износа элементов кузова и трансмиссии. Балансировке подвергаются как находящиеся в эксплуатации коленчатые валы, так и новые, имеющие дефекты сборки и изготовления.

Для устранения дисбаланса коленчатого вала необходима его проверка на динамическом стенде. Данное оборудование входит в состав оснащения всех крупных станций технического обслуживания и позволяет производить балансировку коленвалов различной конструкции.

Коленчатый вал необходимо балансировать вместе с маховиком, так как они работают на двигателе в составе единого ротора. Вал крепится к цапфам балансировочного станка, имеющим цанговые или трехкулачковые патроны для закрепления балансируемого узла.

Закрепленный в станке коленвал с маховиком приводятся во вращение, частота которого соответствует рабочим оборотам. Дисбаланс определяется с помощью лазерного датчика, который может перемещаться вдоль длины коленвала.

Балансировочная характеристика записывается и обрабатывается с помощью специализированного программного обеспечения, установленного на компьютере, который входит в состав оборудования балансировочного стенда.

По результатам определения дисбаланса, выполненного на динамическом балансировочном стенде, определяются места установки балансировочных грузов либо точки съема металла. Также указывается масса компенсаторов.

В условиях гаражной автомастерской можно выполнить статическую балансировку коленчатого вала в сборе с маховиком. Для этого нужно установить коленвал на 2 призмы, после чего методом подбора добавлять балансировочный груз, пока ротор не перестанет проворачиваться под действием собственного веса. В качестве временного груза при тестировании можно использовать пластилин.

И статическая, и динамическая балансировка коленвала предполагают последующее устранение дисбаланса. Данные мероприятия могут осуществляться двумя методами – путем наварки дополнительного металла либо высверливания отверстий в определенных местах. Для снятия металла в конструкции коленвала предусмотрены специальные балансировочные пояски, поэтому наличие отверстий не ослабляет деталь ниже допустимого уровня.

Поиск баланса (Часть 1): Основы балансировки коленчатого вала

Машинистов и двигателестроителей давно учили, что при балансировке коленчатого вала его противовесы должны равняться весу вращающейся массы и равняться половине веса возвратно-поступательной массы.

Машинисты десятилетиями использовали эту формулу для расчета веса штанги.

Хотя этот метод отлично работает для большинства уличных и гоночных двигателей V8 с углом наклона 90 градусов, на самом деле почти невозможно идеально сбалансировать коленчатый вал .Это связано с тем, что балансир не может учитывать такие переменные, как давление в цилиндре, сопротивление кольца, длину стержня, фазировку противовеса, частоту вращения двигателя, длину хода, трение подшипника, вторичные колебания, пары качания и статическую массу.

Все эти факторы играют важную роль в балансе двигателя, однако традиционная математическая формула, используемая для расчета веса штанги, их полностью игнорирует. Вместо этого, расчет веса штанги основан исключительно на измерении веса при вращении и возвратно-поступательном движении, что является большим упрощением реальных динамических сил, действующих внутри двигателя, которые влияют на балансировку.

Другими словами, традиционный метод балансировки кривошипа - в лучшем случае несовершенная наука. На самом деле, он вообще не основан на какой-либо реальной науке или математике. Это просто метод, основанный на пробах и ошибках, который хорошо работает в большинстве 90-градусных кросс-плоскостей V8.

Неудивительно, что с увеличением числа оборотов двигателя и выходной мощности традиционные методы балансировки коленчатых валов становятся менее эффективными. Самая большая проблема для производителей двигателей - выяснить, как обойти эти ограничения, чтобы как можно точнее сбалансировать коленчатый вал в соответствии с требованиями каждой конкретной комбинации двигателей. Это объясняет, почему многие производители двигателей экспериментировали с такими приемами, как превышение баланса, и почему они часто являются предметом интенсивных дискуссий.

Балансировка коленчатого вала всегда будет компромиссом, но, чтобы лучше понять, как более эффективно балансировать двигатель, мы сначала кратко изложим основы процесса балансировки. В будущих публикациях мы объясним недостатки традиционных методов балансировки, прежде чем, наконец, изучить некоторые из передовых решений, с которыми экспериментировали ведущие гоночные команды, чтобы продлить срок службы двигателя в условиях экстремальных гонок с высокими оборотами.

Основы балансировки

Правильная балансировка вращающегося узла в двигателе любой конструкции имеет первостепенное значение для достижения максимальной производительности и долговечности. Типичный хотроддер войдет в моторный цех и скажет, что хочет, чтобы его вращающийся узел был сбалансирован до одного или двух граммов. Они думают, что они хотят, чтобы вы сделали так, чтобы все поршни и штоки весили в пределах пары граммов друг от друга, но большинство производителей качественного вторичного рынка уже делают это на заводе.

Настоящая цель балансировки вращающегося узла - убедиться, что противовесы коленчатого вала компенсируют вращающие и возвратно-поступательные силы, создаваемые поршнями и шатунами.

При использовании современных облегченных поршней и штоков для достижения этой цели обычно требуется снятие массы с противовесов кривошипа. С чрезвычайно длинноходовыми кривошипами, которые имеют более короткие противовесы, или вращающимися узлами с очень тяжелыми поршнями и шатунами, металлические вольфрамовые вставки могут вдавливаться в противовесы для увеличения массы.

Масса противовесов коленчатого вала должна составлять 100 процентов массы вращения и 50 процентов массы возвратно-поступательного движения. Чтобы определить, сколько массы нужно добавить или убрать с противовесов кривошипа, необходимо измерить все компоненты во вращающемся узле по отдельности с помощью высокоточной шкалы. Поршни , кольца, пальцы, фиксаторы пальцев, и малый конец шатунов перемещаются вверх и вниз по каналам и составляют возвратно-поступательную массу вращающегося узла.

Обычно к массе, совершающей возвратно-поступательное движение, добавляется от пяти до 10 граммов, чтобы учесть вес моторного масла . Большой конец шатунов и подшипники шатунов вращаются вокруг средней линии коленчатого вала и, следовательно, представляют собой вращающуюся массу.

Во время процесса балансировки к каждой шейке штока болтами прикрепляются грузы для имитации массы пары поршней и штоков. Это потому, что каждая шейка штока поддерживает два набора поршней и штоков.После прикручивания грузиков к коленчатому валу балансир раскручивает узел примерно до 750 об / мин. Когда вращающийся узел останавливается, ЖК-дисплей балансира показывает количество и расположение груза, который необходимо добавить или удалить, поскольку оператор медленно вращает рукоятку вручную.

Во второй части этой серии статей, посвященной балансировке двигателя, мы более подробно рассмотрим недостатки традиционных методов балансировки.

Автор: Джадсон Массингилл Джадсон Массингилл - соучредитель и главный инструктор Школы автомобильных машинистов в Хьюстоне, штат Техас.Вместе со своей женой Линдой он руководит одной из самых уважаемых школ машиностроения в стране. От NASCAR Sprint Cup до NHRA Pro Stock выпускники SAM входят в ведущие гоночные команды отрасли. .

Как работает коленвал - Все подробности

При сгорании топлива поршень выстреливает прямо вниз по цилиндру, работа коленчатого вала заключается в преобразовании этого поступательного движения во вращение - в основном за счет поворота и подталкивания поршня вверх по цилиндру.

Терминология коленчатого вала достаточно специализированная, поэтому мы начнем с названия нескольких частей. А журнал это часть вала, которая вращается внутри подшипника. Как видно выше, шейки коленчатого вала бывают двух типов: коренные шейки образуют ось вращения коленчатого вала, а шатунные шейки закреплены на концах шатунов, доходящих до поршней.

Для дополнительной путаницы шейки шатунов сокращенно обозначаются как шейки шатунов и также обычно называются шатуны , или цапфы головные . Цапфы стержней соединены с главными шейками посредством полотна .

Расстояние между центром коренной шейки и центром пальца коленчатого вала называется радиус шатуна , также называемый ход кривошипа . Это измерение определяет диапазон хода поршня при вращении коленчатого вала - это расстояние сверху вниз известно как ход .Ход поршня будет в два раза больше радиуса кривошипа.

Задний конец коленчатого вала выходит за пределы картера и заканчивается фланец маховика . Этот прецизионно обработанный фланец прикреплен болтами к маховик , большая масса которого помогает сгладить пульсацию поршней, срабатывающих в разное время. Через маховик вращение передается через трансмиссию и главную передачу на колеса. В АКПП коленчатый вал прикручен к кольцевая шестерня , несущий гидротрансформатор, передавая привод на автоматическую коробку передач.По сути, это мощность двигателя, а мощность передается туда, где она необходима: гребные винты для лодок и самолетов, индукционные катушки для генераторов и опорные колеса транспортного средства.

Передний конец коленчатого вала, иногда называемый носиком, представляет собой вал, выходящий за пределы картера. Этот вал будет заблокирован с зубчатым колесом, которое приводит в движение клапанный механизм через зубчатый ремень или цепь [или, в высокотехнологичных приложениях, зубчатые передачи], и шкив, который передает мощность через приводной ремень на такие аксессуары, как генератор переменного тока и водяной насос. .

Детали коленчатого вала

Основные журналы

коренные шейки или просто главные шейки зажаты в блоке двигателя, и двигатель вращается вокруг этих шейек. Все шейки коленчатого вала будут обработаны идеально гладкими и круглыми и часто закалены. Основные шейки закреплены в седлах, в которых установлена ​​сменная вкладыш подшипника буду сидеть. Подшипник мягче, чем шейка, и может быть заменен по мере износа и предназначен для поглощения небольшого количества загрязнений, если таковые имеются, чтобы не повредить коленчатый вал.А крышка коренного подшипника затем прикручивается к шейке болтами и затягивается с точным крутящим моментом.

[Схема главной цапфы с подшипниками и отверстиями]

Цепи движутся по масляной пленке, которая вдавливается в пространство между шейкой и подшипником через отверстие в седле коленчатого вала и соответствующее отверстие во вкладыше подшипника. При правильном давлении масла и подаче масла шейка и подшипник не должны соприкасаться.

Шатунные шейки

шатунные шейки смещены от оси вращения и прикреплены к большие концы шатунов поршней.Как ни странно, их также часто называют шатуны или Шатунные опоры . Подача масла под давлением идет через наклонный масляный канал, просверленный от основной шейки.

В некоторых шатунах просверлено отверстие для масла, позволяющее распылять масло на стенку цилиндра. В этом случае опорные подшипники шатуна будут иметь канавку для подачи масла в шатун.

Смазка коленчатого вала

Контакт металл-металл - враг эффективного двигателя, поэтому и главные шейки, и шейки стержней движутся по масляной пленке, которая находится на поверхности подшипника.

Подать масло к коренному подшипнику скольжения легко: масляные каналы от блока цилиндров ведут к каждому седлу коленчатого вала, а соответствующее отверстие в корпусе подшипника позволяет маслу достигать шейки.

Подшипники шейки шатуна требуют такой же смазки, но они вращаются вокруг коленчатого вала со смещением. Для подачи масла к этим подшипникам масляные каналы проходят внутри коленчатого вала - через главную шейку, по диагонали через перемычку и через отверстия в шейках шатунов.Канавка в подшипнике коренной тяги позволяет маслу непрерывно продавливаться по каналу к шейкам шатунов, чему способствует выброс наружу центробежной силой вращающегося коленчатого вала.

Зазоры между шейками и подшипниками являются основным источником давления масла в двигателе. Если зазоры слишком велики, масло вытекает свободно, а давление не поддерживается. Слишком малые зазоры вызовут высокое давление масла и риск контакта металла с металлом. Поэтому важно, чтобы зазор между подшипниками и шейками измерялся при ремонте двигателя.

Противовесы

Коленчатый вал подвержен сильным вращающим силам, а масса шатуна и поршня, движущиеся вверх и вниз, оказывает значительную силу. Противовесы отлиты как часть коленчатого вала, чтобы уравновесить эти силы. Эти противовесы обеспечивают более плавную работу двигателя и более высокие обороты.

Коленчатый вал балансируется на заводе. В этом процессе прикрепляется маховик, и весь узел вращается на машине, которая измеряет, где он находится вне баланса. Балансировочные отверстия просверлены в противовесах для уменьшения веса. Если необходимо добавить вес, просверливается отверстие, которое затем заполняется хэви-металлом или меллори. Это повторяется до тех пор, пока коленчатый вал не будет сбалансирован.

Упорные шайбы коленчатого вала

В какой-то момент по его длине будут установлены две или более упорных шайб, чтобы предотвратить продольное перемещение коленчатого вала. На изображенном коленчатом валу с обеих сторон центральной шейки имеются упорные шайбы.Эти упорные шайбы устанавливаются между обработанными поверхностями перемычки и седла коленчатого вала, поддерживая заданный небольшой зазор и сводя к минимуму величину бокового движения, доступного для коленчатого вала. Расстояние, на которое коленчатый вал может перемещаться из конца в конец, называется его осевым люфтом, и допустимый диапазон будет указан в руководствах по обслуживанию.

В некоторых двигателях эти упорные шайбы являются частью коренных подшипников, в других, как правило, более старых типов, используются отдельные шайбы.

Основные сальники

Оба конца коленчатого вала выходят за пределы картера, поэтому необходимо предусмотреть какой-либо метод предотвращения утечки масла через эти отверстия.Это работа двух основных масляных уплотнений, одного спереди и одного сзади.

задний главный сальник устанавливается между задней главной шейкой и маховиком. Обычно это манжетное уплотнение из синтетического каучука. Прокладка вдавливается в углубление между блоком цилиндров и масляным поддоном. Уплотнение имеет фасонную кромку, которая плотно прижимается к коленчатому валу пружиной, называемой подвязкой.

Неисправное масляное уплотнение является серьезной проблемой, поскольку оно находится рядом с главными шейками, которые получают и нуждаются в хорошей подаче масла под давлением.В сочетании с вращением коленчатого вала это приводит к быстрой потере моторного масла из-за любого нарушения сальника.

сальник передний похож на задний, хотя его выход из строя менее катастрофичен, и к нему легче получить доступ. Передний сальник будет за шкивами и шестерней привода ГРМ.

Сальник сам по себе является дешевой деталью, но для доступа к нему требуется много труда по снятию трансмиссии, сцепления, маховика и, возможно, коленчатого вала.Поэтому рекомендуется заменять сальники каждый раз, когда двигатель разбирается и детали доступны.

Схемы коленчатого вала

Базовый коленчатый вал, показанный выше, от рядного 4-цилиндрового двигателя. Другие конструкции коленчатого вала будут зависеть от компоновки двигателя. Более подробно эта тема освещена в статье о компоновке двигателя. Но следует отметить, что в двигателях V-образной формы и W два шатуна могут иметь общую шейку штока.Ниже показаны некоторые типовые схемы коленчатого вала.

Коленчатый вал V6

Коленчатый вал V6 является в некотором роде специализированным, потому что он требует, чтобы шейки шатуна были разделены для поддержания равномерного интервала зажигания. Это требует, чтобы цапфы стержней были расколоты или раздвинуты, что известно как шплинт или Журнал разъемный дизайн.

Неисправности

Коленчатый вал, будучи очень прочным, является надежным элементом, и отказы коленчатого вала случаются редко, если только двигатель не работает в экстремальных условиях.

Изношенные журналы

Без достаточного давления масла шейки коленчатого вала будут контактировать с опорными поверхностями, постепенно увеличивая зазор и ухудшая давление масла. В крайнем случае это может привести к разрушению подшипников и серьезному повреждению двигателя. Если журналы изношены до предела, предусмотренного для их использования, или уже не имеют идеально круглой формы, их необходимо отшлифовать, как описано ниже.

Усталость

Постоянные силы, действующие на коленчатый вал, могут привести к усталостным трещинам, обычно обнаруживаемым на галтеле, где шейки соединяются со стенкой.Гладкий радиус этого галтеля имеет решающее значение для предотвращения слабых мест, ведущих к усталостным трещинам. Коленчатый вал можно проверить на наличие трещин с помощью магнитофлюкс .

Модификации и обновления

Шлифовка коленчатого вала

Журналы изнашиваются со временем. У них может появиться шероховатая поверхность, они могут стать некруглыми или суженными. В этих случаях их поверхность можно восстановить с помощью шлифовки коленчатого вала. Когда коленчатый вал заточен, его шейки будут уменьшаться в диаметре и, следовательно, увеличиваться в размерах, поэтому потребуется установка более толстых подшипников.

Коленчатые валы Stroker

Объем цилиндра можно увеличить, перемещая поршни на более длинный ход. Ход двигателя определяется радиусом кривошипа, который представляет собой расстояние между шейками шатуна и коренными шейками. Коленчатый вал с большим радиусом коленчатого вала будет производить более длинный ход и больший объем цилиндра - это известно как коленчатый вал с ходовым механизмом. При установке строкера потребуются более короткие шатуны. В противном случае поршни могут перемещаться в цилиндре слишком высоко, вызывая неприемлемо более высокое сжатие или удар о крышу цилиндра.

Коленчатые валы Stroker

для часто модифицируемых двигателей продаются в комплекте с более короткими шатунами и поршнями. Строкер-комплект для двигателя Mazda MX5 Miata 1.8L может преобразовать его в двигатель 2L по цене около 5500 долларов.

Офсетное шлифование

Альтернативой установке коленчатого вала с ходовым механизмом является шлифовка шейки шатуна до меньшего размера со смещением - таким образом, центр шейки смещается от средней линии коленчатого вала.Это проиллюстрировано выше.

Видно, что при перемещении центра шейки штока радиус кривошипа был увеличен, что привело к увеличению хода. Это специализированная обработка, и достигаемое увеличение хода будет зависеть от толщины шейки.

Как делается коленчатый вал

В большинстве серийных двигателей используется чугунный коленчатый вал, который изготавливается путем заливки расплавленного чугуна в форму. Кованые коленчатые валы используются в некоторых высокопроизводительных двигателях.Кованый коленчатый вал изготавливается путем нагревания стального блока до докрасна, а затем с использованием чрезвычайно высокого давления для придания ему формы.

После ковки или литья коленчатого вала его шейки и опорные поверхности обрабатываются идеально гладкими. Просверливаются масляные каналы или масляные каналы. Серийные двигатели обычно оставляют перемычки с их первоначальной черновой отделкой, но двигатели с высокими рабочими характеристиками обрабатывают каждую часть коленчатого вала, чтобы уменьшить сопротивление масла.

Шейки должны быть тверже, чем их подшипники, чтобы износ заменялся на подшипниках, а не на коленчатом валу, который должен служить в течение всего срока службы двигателя.Производственный процесс будет включать упрочнение этих участков посредством азотирования или термообработки.

Коленчатые валы с исключительно высокими характеристиками и нестандартными характеристиками изготавливаются из блока твердого материала, в результате чего получается коленчатый вал в виде заготовки. Производство одноразового коленчатого вала с помощью этого процесса будет стоить как минимум около 3000 долларов, поэтому он предназначен для соревнований, гонок и восстановления.

.

Как сбалансировать двигатель - основы балансировки двигателя

«В наши дни мир производительности полон крутых комбинаций двигателей со строкером, которые занимают больше страниц в каталогах коленчатых валов, чем когда-либо прежде. Мы говорим о длиннорычажных 460 Ford, диких комбинациях Cleveland, необычных рядных шестицилиндровых двигателях и ударных неровностях для нового поколения двигателей GM Gen III. Все это на службе у подхода к силовому героизму «мое больше, чем ваше». Но вся эта ажиотажная реклама тоже может вызвать недоумение.

Автомобильные мастера известны тем, что покупают запчасти нетрадиционными способами, такими как обмены, распродажи магазинов и тайные сделки с хорошими парнями. Хотя цена обычно приемлемая, это также может привести к скрытым расходам, когда придет время балансировать вращающийся узел. Балансировка звучит просто, но, как мы выяснили, есть много магазинов, которые все еще просверливают отверстия традиционным способом, когда применение нескольких простых приемов может упростить и удешевить жизнь. Мы столкнулись с типичной проблемой веса, когда пришло время балансировать малоблочный строкер Ford 331ci.Старый грубоватый парень из местного магазина весов сказал: «Я не собираюсь уравновешивать это. Мне пришлось бы превратить его в кусок швейцарского сыра. Отнеси его в другое место…» Мы так и сделали и кое-чему научились. про балансировку двигателей в процессе.

Просмотреть все 15 фотографий

Правильно сбалансированный высокопроизводительный коленчатый вал и вращающийся узел должны иметь вес менее 1 грамма, чтобы двигатель не страдал от проблем с износостойкостью подшипников или коленчатого вала.

Вопрос баланса
Перед тем, как углубиться в кастомный материал, мы решили, что нам лучше освежить точную информацию о том, как именно сбалансированы оригинальные двигатели, и рассмотреть вопрос о внутреннем / внешнем балансе.Чтобы начать наше путешествие, мы решили поговорить с Томом Либом из Scat Crankshaft, который имеет большой опыт в области балансировки. Либ очень категорично относится к этому вопросу, потому что он видел практически все мыслимые вариации отказа коленчатого вала. Большинство из них не из-за плохого качества, как многие думают. Обычно двигатель либо злоупотребляли чрезмерными оборотами, либо неправильно балансировали, либо часто страдали от сочетания того и другого с неправильным использованием деталей.

Начнем с небольшого урока по конструкции коленчатого вала.Противовесы коленчатого вала предназначены для компенсации (или уравновешивания, если хотите) эффекта инерции относительно тяжелого поршня и шатуна, движущихся как вращательно, так и возвратно-поступательно (вверх-вниз) со скоростью. Вес поршневой и стержневой комбинации влияет на размер и размещение противовеса. Более длинный ход в сочетании с тяжелым поршнем, штифтом и кольцом требует большего противовеса (большей массы), чтобы уравновесить больший возвратно-поступательный вес. Большинство двигателей V-8 используют большие противовесы по направлению к передней и задней части коленчатого вала, оставляя центральную часть без противовесов.Это разделяет двигатель на переднюю и заднюю половины. Положение противовесов на всех 90-градусных коленчатых валах V-8 одинаковое. Высота противовеса, измеренная по направлению наружу от средней линии коленчатого вала, ограничена как блоком цилиндров, так и расположением нижней части цилиндров. Противовес, расположенный дальше от осевой линии кривошипа, имеет больший балансирующий эффект, но он ограничен шириной картера блока. Грузы, помещенные к обоим концам кривошипа, также имеют больший эффект и, следовательно, не должны быть такими большими, чтобы эффективно сбалансировать двигатель.Это делает рукоятку в целом легче.

Внутренний баланс против внешнего
Упаковка также является важным вопросом. Во время разработки малого блока 400ci главной инженерной проблемой было недостаточное пространство внутри картера малого блока для более крупных противовесов, требуемых сверхразмерным 4,125-дюймовым поршнем модели 400. Это было особенно сложно в задней части двигателя, потому что область заднего картера на маленьком блоке Chevy ограничена размещением масляного фильтра.Решение потребовало размещения внешних противовесов на гармоническом балансире и маховике / гибкой пластине. Одним из преимуществ внешних грузов является то, что они, как правило, легче, потому что расположены на крайних концах коленчатого вала. Недостатком является то, что эти смещенные грузы передают свои крутящие силы обратно в коленчатый вал, что нехорошо. Такая же ситуация наблюдается с Chevy с большим блоком 454ci, который также является единственным серийным большим блоком, в котором для балансировки двигателя используются внешние веса.

Посмотреть все 15 фото

Внешне сбалансированный двигатель легко обнаружить, посмотрев либо смещенный груз внутри переднего гармонического балансира, либо грузы, расположенные на гибкой пластине. Вместо увеличения веса внешне сбалансированных маховиков, большинство сверлит отверстия в противоположном положении для создания того же эффекта.

Малоблочные автомобили Ford всегда имели внешнюю балансировку, но, поскольку имя Ford является синонимом перемен, инженеры Blue Oval изменили величину внешнего баланса, когда двигатели преобразовались в неразъемное заднее основное уплотнение.Ранние малоблочные Форды использовали 28 унций дюймов в качестве величины внешнего веса, изменившись в 1981 году до 50 унций дюймов. Подобно малоблочным Chevys, детали могут заменяться между ранними и поздними двигателями, но чтобы гарантировать плавную работу двигателя, коленчатый вал, балансир и гибкая пластина / маховик должны все находиться в одном и том же семействе балансира.

Bob Weight Blues
Когда дело доходит до любого вида покупки коленчатого вала или если вы планируете добавить набор новых облегченных поршней к существующему двигателю, балансировка этого вращающегося узла может оказаться сложной задачей.Одна из ссылок, на которую вы натолкнетесь, - это что-то, называемое весом боба. Эта спецификация относится к массе, расположенной на одной шейке коленчатого вала, которая включает в себя как возвратно-поступательные, так и вращающиеся части веса всего узла. Под вращающейся массой понимается масса нижней половины шатуна, прикрепленной к коленчатому валу. Возвратно-поступательный вес - это в основном все, от середины шатуна вверх, включая поршень, штифт и кольца.

Посмотреть все 15 фотографий

Перед тем, как весь коленчатый вал в сборе можно будет должным образом сбалансировать, мастерская сначала взвешивает все компоненты по отдельности, а затем рассчитывает эффективный вес боба системы.Затем к шейкам шатунов коленчатого вала добавляются соответствующие веса, чтобы имитировать как вращающийся, так и возвратно-поступательный вес.

Каждый высокопроизводительный коленчатый вал имеет определенное значение веса боба, например 1800 граммов. Грамм - это метрическая единица измерения, эквивалентная 11/428 унций. Вес боба в 1800 грамм - это, по сути, вес каждого противовеса. Однако вы не просто складываете все значения, чтобы определить вес боба. Формула: 100 процентов вращающегося веса плюс 50 процентов возвратно-поступательного веса.Давайте рассмотрим пример, чтобы увидеть, как это работает:

Вращающийся вес (г) Поршневой вес (г)
Подшипник стержня 50
Шатуны штанги 420
Стержень малый 180
Поршень 450
Штифт 80
Кольца 38
Масло 2
Итого 470 750
Показать все

Прежде чем идти дальше, помните, что у нас есть пара возвратно-поступательных грузов (два поршня) на шейку кривошипа.Математика выглядит так:

Половина возвратно-поступательного веса составляет 750/2 = 375 x 2 поршня на шейку = 750 граммов, а общий вращающийся вес составляет 470 x 2 = 940 граммов. Таким образом, 750 + 940 = 1690 граммов.

Если вес боба для вашего нового коленчатого вала превышает вес боба ваших новых шатунов, поршней и колец, то необходимо снять вес с коленчатого вала, чтобы сбалансировать узел. Это относительно простая задача - просверлить несколько отверстий в противовесах коленчатого вала.Если значение веса боба для коленчатого вала меньше, чем для комбинации поршень и шток, на коленчатый вал необходимо добавить металл Мэллори. Мэллори - очень плотный металл, более чем в два раза превышающий плотность стали. Пуля Мэллори диаметром 11/42 дюйма и длиной 31/44 дюйма весит 43 грамма. Проблема в том, что просверливание отверстия для установки Mallory в кривошипно удаляет примерно 24 грамма, поэтому чистый выигрыш составляет всего около 19 граммов. Таким образом, добавление 50 граммов может быть дорогим, потому что металл Мэллори не дешев. Это также означает, что тщательное исследование вашего комплекта Stroker-Engine, чтобы избежать серьезных проблем с балансировкой головных болей и затрат, стоит затраченных усилий.

Многие производители автомобилей предпочитают собирать детали для строкера из разных источников, чтобы сэкономить деньги. Когда это может вызвать серьезные трудности, так это когда несоответствующие компоненты собираются бессистемно, и балансировочный цех должен внести серьезные изменения в коленчатый вал, чтобы правильно сбалансировать двигатель. Простой способ избежать этой проблемы - купить полный узел вращения у одних рук. Большинство этих комплектов ходовых поршней уже должным образом согласованы, поэтому для завершения окончательной балансировки необходимо выполнять только незначительные машинные работы, такие как сверление кривошипа.

Посмотреть все 15 фото

Вот внешний вес балансира Professional Products для малогабаритного Ford. Чтобы уменьшить количество бурений, необходимых для балансировки этой комбинации, Ишиго снял часть веса с балансира.

Ярлык настраиваемой балансировки
Часто приложения для высокопроизводительного строкера могут быть немного сложными. В качестве примера мы работаем над сборкой малогабаритного двигателя Ford Stroker 331ci, который включает кривошип из кованой стали Scat, стержни с двутавровой балкой Scat и набор кованых поршней Mahle.Когда мы впервые собрали этот пакет, мы выбрали поршни Mahle из-за их высокого качества и легкого веса. К сожалению, это вызвало проблему, когда мы отнесли сборку в цех балансировки, потому что для балансировки двигателя с противовесов нужно было снять чрезмерный вес. Тогда мы обратились к Тому Либу из Scat за советом. Его предложение было простым: «Снимите вес с балансира и маховика». Это звучало легко, и он предложил показать нам, как это делается.

В Scat ведущий технический специалист компании Крейг Ишиго показал нам эту процедуру. Наша ситуация осложнилась тем, что специальный маховик, необходимый для двигателя, нельзя было использовать на стенде двигателя. Это означало, что Ishigo не мог уменьшить вес, просверлив маховик, потому что при тестировании двигателя на динамометрическом стенде использовался другой маховик со стандартным вылетом. После взвешивания всех компонентов выяснилось, что нужно удалить более 560 граммов (20 унций) из всей сборки.Это довольно много металла.

Ишиго говорит, что хотя электронный балансир может считывать каждый противовес индивидуально, он обычно рассматривает двигатель как переднюю половину и заднюю половину. Поскольку этот Ford является внешне сбалансированным двигателем, и поэтому необходимо было снять такой большой вес, первым шагом Ишиго было убрать 77 грамм смещенного груза на болтах в балансировщике Professional Products. Но для сохранения симметричности снятого веса спереди и сзади требовалось удалить металл с противовесов кривошипа с обоих концов.Итак, Ишиго установил кривошип на большом токарном станке и снял более 400 граммов с передней и задней части коленчатого вала. Количество снимаемого веса ограничивалось высотой шейки стержня на противоположной стороне противовесов. Когда токарный станок едва коснулся броска стержня, резание прекратилось. Затем он удалил дополнительный вес, просверлив несколько отверстий во всех противовесах. Ишиго решил просверлить три неглубоких отверстия в каждом противовесе, а не две глубокие, удалив еще 82 грамма сзади, что примерно аналогично 78 граммам, снятым с балансира.Ишиго говорит, что сверление нескольких отверстий безопаснее, потому что оно меньше по глубине, но сверление отверстий вдоль прямого пути дисбаланса также менее эффективно, чем удаление веса непосредственно на линии. Все сводится к тому, сколько веса нужно убрать. Мы сложили общий вес, снятый с рукоятки, и он составил чуть менее 1 фунта 4 унции. Хотя это не так много по сравнению с общим весом всего вращающегося узла, это все же приравнивается к более легкому корпусу, который немного быстрее вращается и помогает ускорению.

Посмотреть все 15 фотографий

Большинство балансировочных мастерских не оборудованы такими большими токарными станками, как этот на Scat, но это отличная альтернатива сверлению слишком большого количества отверстий в коленчатом валу.

SBC Strokers Еще одна область потенциальной путаницы связана с чрезвычайно популярными строкерами Chevy 383ci small-block. Модель 383 была создана с коленчатым валом двигателя 400ci в блоке 350. Как упоминалось ранее, 400 был единственным малым блоком, который был сбалансирован внешне, и большинство 383 комплектов сохраняют эту функцию внешнего баланса.Но для более дорогих приложений, использующих коленчатый вал из кованой стали 4340, идеальным вариантом является внутренняя балансировка вращающегося узла для уменьшения прогиба коленчатого вала. Теперь давайте усложним эту задачу, используя цельный блок заднего главного уплотнения и кривошип. С кривошипом Lunati Sledgehammer и вращающимся узлом, это именно та комбинация, которая использовалась в маленьком блоке 383, который был нашим испытательным двигателем для гигантской истории испытаний деталей «Стоят ли детали премиум-класса такой цены?» в номере за сентябрь 2007 г.

Посмотреть все 15 фото

Легко определить вес гибкой пластины на цельной гибкой пластине заднего главного уплотнения (стрелка).Это нужно будет удалить для гребка 383 с внутренней балансировкой. Обратите внимание, что просверленные несколько отверстий были необходимы для нулевой балансировки этого цельного маховика с задним основным уплотнением, который изначально был сконструирован для применения с внешней балансировкой.

Поначалу это может показаться простым, так как вам не нужно использовать балансир со смещенным весом или гибкую пластину / маховик. Однако цельный задний фланец заднего основного уплотнения не позволяет компенсировать вес, который используется в двигателе с задним основным уплотнением, состоящим из двух частей. Чтобы учесть эту разницу в весе, всем цельным гибким пластинам заднего главного уплотнения (и маховикам) требуется смещение внешнего веса.Но с внутренне сбалансированным кривошипом этот вес не нужен. Таким образом, в случае гибкой пластины необходимо осторожно снять внешний вес. Для маховиков возможно изготовление маховика с нулевой балансировкой на заказ. Если у вас уже есть маховик, можно просверлить дополнительные отверстия, чтобы вернуть его в состояние нулевой балансировки. Если этого не сделать, двигатель будет испытывать вибрацию, которая в конечном итоге приведет к разрыву коренных подшипников и повреждению, которого можно легко избежать.

.

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Коленчатый вал (красный), поршни (серые) в цилиндрах (синий) и маховик (черный)

Коленчатый вал , иногда иногда называемый кривошипом , является частью двигателя, которая изменяет движение поршней вверх и вниз во вращение. Для преобразования движения коленчатый вал имеет один или несколько смещенных валов. Этими валами поршни соединены с коленчатым валом. Когда поршень движется вверх и вниз, он толкает смещенный вал.Это, в свою очередь, вращает коленчатый вал.

Поршни вызывают пульсацию при вращении. Коленчатый вал обычно соединяется с маховиком. Маховик сглаживает вращение. Иногда на другом конце коленчатого вала имеется гаситель крутильных колебаний или вибраций. Это помогает снизить вибрацию коленчатого вала.

Большие двигатели обычно имеют несколько цилиндров. Это помогает уменьшить пульсацию от отдельных ударов. Для некоторых двигателей необходимо наличие противовесов.Противовес используется для компенсации поршня и улучшения баланса. Противовесы увеличивают вес коленчатого вала, но обеспечивают более плавную работу двигателя. Это позволяет достичь более высоких оборотов и выработки большей мощности.

.

заводская система | Обзор, история и факты

Заводская система , система производства, начавшаяся в 18 веке и основанная на концентрации промышленности в специализированных, а зачастую и крупных предприятиях. Система возникла в ходе промышленной революции.

Британская фабрика

Интерьер британской фабрики, конец XIX века.

Йельский центр британского искусства, Коллекция Пола Меллона (B1986.29.390)

Подробнее по этой теме

История организации работы: Генезис заводской системы

Со временем характер технологических изменений сместился от внедрения новых механических приспособлений к развитию приложений...

Заводская система заменила домашнюю систему, в которой отдельные рабочие использовали ручные инструменты или простое оборудование для производства товаров в своих собственных домах или в мастерских, примыкающих к их домам. Использование гидроэнергии, а затем и паровой машины для механизации таких процессов, как ткачество тканей в Англии во второй половине 18 века, положило начало фабричной системе. Эта система была усовершенствована в конце 18 века за счет внедрения сменных частей при производстве мушкетов, а впоследствии и других видов товаров.До этого каждая часть мушкета (или чего-то еще, собираемого из нескольких компонентов) индивидуально формировалась мастером, чтобы соответствовать другим частям. В новой системе детали мушкета были обработаны с такими точными характеристиками, что часть любого мушкета могла быть заменена такой же деталью из любого другого мушкета такой же конструкции. Это продвижение стало сигналом к ​​началу массового производства, в котором стандартные детали могли быть собраны относительно неквалифицированными рабочими в готовые изделия.

Получившаяся в результате система, в которой работа была организована для использования машин с приводом от двигателя и производства товаров в больших количествах, имела важные социальные последствия: раньше рабочие были независимыми мастерами, которые владели своими собственными инструментами и определяли свое рабочее время, но в фабричной системе работодатель владел инструментами и сырьем, а также устанавливал часы и другие условия, в которых работали рабочие. Изменилось и место работы. В то время как многие рабочие жили в сельской местности в рамках домашней системы, фабричная система концентрировала рабочих в городах и поселках, потому что новые фабрики должны были располагаться рядом с гидроэлектростанциями и транспортом (рядом с водными путями, дорогами или железными дорогами).Движение к индустриализации часто приводило к переполненным некачественным жилищам и плохим санитарным условиям для рабочих. Более того, многие из новых неквалифицированных рабочих мест могут одинаково хорошо выполняться женщинами, мужчинами или детьми, что приводит к снижению заводской заработной платы до прожиточного минимума. Заводы, как правило, были плохо освещенными, загроможденными и небезопасными местами, где рабочие работали долгие часы за низкую оплату. Эти суровые условия породили во второй половине XIX века профсоюзное движение, в котором рабочие организовывались в попытке улучшить свою жизнь коллективными действиями.( См. организованная рабочая сила.)

фабрика

фабрика девятнадцатого века.

© Erica Guilane-Nachez / Fotolia

В начале 20-го века в производственной системе произошли два крупных прогресса, связанные с внедрением науки управления и конвейерной линии. Научное управление, такое как исследования времени и движения, помогло рационализировать производственные процессы за счет сокращения или устранения ненужных и повторяющихся задач, выполняемых отдельными работниками. Старая система, в которой рабочие доставляли свои детали на стационарный пункт сборки, была заменена сборочной линией, на которой собираемый продукт передавался по механизированному конвейеру от одного стационарного рабочего к другому, пока он не был полностью собран.

Завод Douglas Aircraft

Две женщины работают на заводе Douglas Aircraft Company в Эль-Сегундо, Калифорния, гр. 1940.

Farm Security Administration - Office of War Information collection photo collection / Library of Congress, Washington, D.C. (fsa 8e01286) Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Ко второй половине 20-го века колоссальный рост производительности труда, вызванный механизацией и производственной системой, привел к беспрецедентно высоким уровням жизни в промышленно развитых странах.В идеале современная фабрика представляла собой хорошо освещенное, хорошо вентилируемое здание, которое было спроектировано для обеспечения безопасных и здоровых условий труда, предусмотренных государственными постановлениями. Основным достижением заводской системы во второй половине столетия стала автоматизация, при которой машины были интегрированы в системы, управляемые автоматическим управлением, что устраняло необходимость в ручном труде и достигало большей стабильности и качества готовой продукции. Заводское производство становилось все более глобализированным, и детали для продуктов происходили из разных стран и доставлялись к месту сборки.Поскольку затраты на рабочую силу в развитых странах продолжали расти, многие компании в трудоемких отраслях перемещали свои заводы в развивающиеся страны, где накладные расходы и рабочая сила были дешевле.

автомобильный конвейер

Роботы на автомобильном конвейере, Россия.

© Василий Смирнов / stock.adobe.com .

Финансы Практика английского языка: Раздел 11 - Баланс 1

Активы, обязательства и капитал

ключевые слова

балансы ○ активы ○ обязательства ○ капитал ○ акционерный капитал ○ задолженность ○ поставщики ○ предоставление кредита ○ активы равные обязательства плюс капитал

Закон о компаниях в Великобритании и Комиссия по ценным бумагам и биржам США требуют, чтобы компании публиковали годовые отчеты для акционеров и кредиторов.Бухгалтерский баланс - это документ, состоящий из двух половин. Сумма обеих половинок всегда одинакова, поэтому они уравновешены. На половине показан бизнес, который представляет собой вещи, принадлежащие компании, такие как фабрики и машины, которые принесут будущие экономические выгоды. Другая половина показывает компанию и ее или.

Обязательства - это обязательства по выплате другим организациям или людям: деньги, которые компания или будет задолжать в будущем. К ним часто относятся ссуды, налоги, которые вскоре придется платить, будущие пенсионные выплаты сотрудникам и счета от компаний, которые поставляют сырье или запчасти.Если поставщики предоставили покупателю период времени до того, как он должен будет оплатить товар, это называется. Поскольку активы показаны как дебетовые (поскольку денежные средства или счет движения капитала были дебетованы для их покупки), а общая сумма должна соответствовать общей сумме кредитов - то есть обязательств и капитала -.

Компании из США и континентальной Европы обычно размещают активы слева, а капитал и обязательства - справа. В Великобритании традиционно было наоборот, но теперь большинство британских компаний используют вертикальный формат, где активы находятся наверху, а обязательства и капитал - внизу.

Собственный капитал

ключевые слова

акционерный капитал ○ нераспределенная прибыль ○ распределенная ○ отчет о прибылях и убытках ○ отчет о движении денежных средств

Акционерный капитал состоит из всех денег, принадлежащих акционерам. Частично это - деньги, которые компания получает от продажи своих акций. Но в акционерный капитал также входят: прибыль прошлых лет, которая не была выплачена акционерам в качестве дивидендов.Акционерный капитал равен чистым активам компании или активам за вычетом обязательств.

Баланс не показывает, сколько денег компания потратила или получила за год. Эта информация представлена ​​в другой финансовой отчетности: и.


.

Смотрите также