Как определить состояние коленвала


Как проверить коленвал?

При эксплуатации автомобиля возникает много случаев, при которых необходимо производить первичную и инструментальную диагностику коленчатого вала. К таким случаям относятся: плановый капитальный ремонт двигателя после отработанного назначенного ресурса; внеплановый капитальный ремонт двигателя после эксплуатации с максимальными нагрузками; внеплановый капитальный ремонт двигателя вследствие нарушения правил эксплуатации, установленных заводом-изготовителем; внеплановый капитальный ремонт двигателя вследствие разрушения деталей цилиндропоршневой группы, заклинивания двигателя, проворота подшипников скольжения коленчатого вала (вкладышей) и др.

Проверка коленвала.

Перед принятием решения о выполнении капитального ремонта коленчатого вала и, соответственно, капитального ремонта двигателя, необходимо выполнить первичную диагностику. Она в себя включает проверку пробега машины и календарный срок службы после начала эксплуатации и последнего капитального ремонта (если он выполнялся). Запустить двигатель и прогреть его, проверить давление масла, проанализировать расход масла и топлива, определить цвет выхлопных газов (сизый дым – повышенный расход масла, чёрный дым – повышенный расход топлива), наличие скрытых (определяются стетоскопом) и ярко выраженных стуков (отчётливо слышно на слух), сильных вибраций двигателя и его неравномерной работы. Проверяется компрессия в цилиндрах. После принятия решения о ремонте двигателя, демонтировать его и произвести разборку.

В процессе разборки осматривать визуально состояние коленчатого вала и его деталей, отсутствие видимых повреждений, а также повреждений деталей цилиндропоршневой группы. Не демонтируя коленчатый вал, проверить его осевой люфт. Снять коленвал, произвести его разборку, продолжая осматривать все его детали. Обращать внимание на номера вкладышей для определения, какого они ремонта. Шейки коленвала могут шлифоваться четыре раза.

Если коленчатый вал не ремонтировался, на нём стоят вкладыши нулевого размера. На нерабочей стороне выбит знак завода, выбитая цифра говорит о том, какой ремонт выполнялся ранее. После выполнения четвёртого ремонта коленчатый вал подлежит утилизации, или после выполнения тщательной диагностики и при отсутствии повреждений, его можно отдать в наплавку или напыление с последующим шлифованием под нулевой размер и полированием.

Проверить состояние коренных и шатунных шеек, наличие неравномерной выработки, задиров, царапин, трещин, наплывов. На этом этапе первичная диагностика коленчатого вала заканчивается, и теперь необходимо переходить к инструментальной диагностике. Если у вас навыки такой работы, а также инструмент и приспособления отсутствуют, её нужно передать специалисту, обычно тому же, который будет выполнять шлифовку шеек коленчатого вала и, при необходимости, другие ремонтные работы. Если всё необходимое есть в наличии, инструментальную диагностику можно выполнить своими руками.

Для этого необходима ровная металлическая плита толщиной 10-12 мм, длина и ширина которой позволит разместить призмы для установки коленчатого вала на крайние коренные шейки, и штатив с микрометром часового типа для проверки вала на изгиб (биение). Также проверяется биение остальных коренных шеек, а также соосность хвостовика и поверхности сальников коренным шейкам. После этого рычажным микрометром замеряются диаметры коренных и шатунных шеек, проверяется отсутствие эллипсной и конусной выработки (проверка выполняется в нескольких плоскостях). Допуски даются в инструкции по ремонту данного двигателя.

Все полученные размеры анализируются, и принимается решение о ремонтопригодности коленчатого вала. После выполнения этих операций коленчатый вал отдаётся на шлифовку шеек и их полировки. Свои данные измерений сопоставляются с данными измерений шлифовщика, и оформляется заказ на выполнение работ.

Приспособления для проверки коленвала.

Основным приспособлением для проверки коленчатого вала можно считать приспособление для измерения радиального биения. Самое простое приспособление – токарный станок. Коленвал зажимается в центрах, устанавливается микрометр часового типа, вал медленно проворачивается, и проверяются все коренные шейки, а также остальные посадочные места на биение. Существует станок, изготовленный по такому же принципу. Он состоит из станины, на которой закреплены передняя и задняя бабки с установленными в них центрами. Одна бабка закреплена неподвижно, вторая – подвижно. На станке закреплена подвижная каретка со штативом для крепления микрометра часового типа. Процесс измерения аналогичен первому.

Если в коленчатом валу отсутствуют посадочные места для центров, можно воспользоваться приспособлением следующей конструкции. Шлифуется для выравнивания поверхности металлическая плита толщиной 10-12 мм. Закрепляются две призмы с посадочными местами под коренные шейки. Коленвал устанавливается на переднюю и заднюю шейку. Штатив берётся для закрепления микрометра часового типа с тяжёлым или магнитным основанием. Проверка начинается со средней коренной шейки. Устанавливается ножка микрометра на шейку, выставляется «ноль» с запасом на биение, медленно прокручивается вал, фиксируются размеры. Если размер не выходит за пределы допуска, проверяются остальные коренные шейки, а также поверхности хвостовика и сальников.

Диаметр шеек коленвала, эллипсность, конусность проверятся рычажным или другим микрометром, конструкция которого позволяет провести замеры. Пред замерами микрометр калибруется. Замер выполняется в нескольких плоскостях с поворотом на 90°. При подозрении на предельный размер, проверка выполняется более тщательно. Для проверки осевого биения коленчатого вала можно использовать этот же штатив с часовым микрометром или специальным щупом.

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.

повреждение, симптомы, ремонт и расходы

Что делать, если коленвал неисправен?

Коленчатый вал: повреждение, симптомы, ремонт и расходы

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

 

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

 

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

 

Дефект коленчатого вала: причины и симптомы

Коленчатый вал: повреждение, симптомы, ремонт и расходы 

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

 

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

 

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

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

 

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

 

 

 

 

Ремонт и стоимость поврежденного коленчатого вала

 

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

 

  • чистка каналов
  • замена подшипников

 

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

 

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

Коленчатый вал: повреждение, симптомы, ремонт и расходы

 

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. 

Коленчатый вал: повреждение, симптомы, ремонт и расходы

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

 

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

 

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

 

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

Коленчатый вал: повреждение, симптомы, ремонт и расходы

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

 

Смотрите также: Почему двигатели автомобилей не плавятся?

 

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

Диагностика коленчатого вала двигателя

Диагностика коленчатого вала двигателя

Цель задания. Изучить устройство и способы изме­рения деталей сопряжения коленчатый вал — подшип­ники. Иметь представление о величинах изменения структурных параметров кривошипно-шатунного меха­низма в процессе эксплуата­ции автомобиля. После проведения дефектации коленчатого вала, принять решение о целесообразности ремонта коленчатого вала. Сделать выбор отремонтировать или купить коленчатый вал.

Необходимое оборудова­ние. Двигатели ГАЗ-53 (ЗИЛ-130),   бывшие в эксплуатации (требующие ре­монта), без навесного обо­рудования и со снятыми под­доном картера и масляным насосом; стенды поворотные для двигателей; инструмент для разборочно-сборочных работ: ключи гаечные 12, 14, 17 и 24 мм; ключи торцевые 12, 15, 17, 19 и 22 мм; плоскогубцы, молоток, отвертка; измерительный инструмент; щупы пластинчатые, микро­метры 50—75 мм; призмы для установки коленчатых ва­лов; динамометрическая рукоятка и рукоятка для про­ворачивания коленчатого вала; шпилька для снятия и установки вкладышей подшипников; плакаты и схемы, иллюстрирующие устройство кривошипно-шатунного ме­ханизма и приемы измерения размеров шеек коленчато­го вала, зазоров в сопряжениях шейки коленчатого ва­ла — подшипники; справочные материалы; обтирочный материал.

Последовательность выполнения диагностики коленчатого вала двигателя.

1. Устано­вить коленчатый вал на призмы, отсоединить шатуны и протереть шейки.

2. Определить величину и характер износа шатун­ных и коренных шеек по указанию преподавателя.

Шатунные и коренные шейки коленчатых валов из­меряют микрометром в двух плоскостях и двух сечениях. Одна плоскость берется по оси колена, а другая — перпендикулярно ей, как показано на рис. 2. Сечения выбирают на расстоянии 5—6 мм от галтелей. Каждое измерение выполняют два-три раза, и средний результат заносят в табл. 4.

При измерении микрометр удобнее держать левой рукой, а правой поворачивать его головку до момента действия трещотки. Мерительные поверхности пятки и шпинделя микрометра должны не туго проходить по по­верхности шейки вала, а лишь слегка «закусывать» ее.

Конусность шейки определяется как разность ее диа­метров, измеряемых в разных сечениях, но в одной пло­скости. Овальность шейки — разность диаметров, из­меренных в данном сечении, но в разных плоскостях.

Результаты измерений шеек коленчатого вала за­писать в табл. 4.

3. Определить величину зазора в сопряжении ша­тунная шейка — подшипник с помощью пластинок из фольги. Для измерения величины зазора следует пластинку вначале смазать маслом и поместить ее между шейкой вала и одной из половинок вкладыша подшип­ника, После этого крышку подшипника затягивают ди­намометрическим ключом с усилием 7—8 кгс. Удержи­вая в призмах коленчатый вал, проворачивают шатун вокруг шейки. Толщина пластинки (пластинок), при ко­торой ощущается значительное сопротивление враще­нию шатуна на шейке коленчатого вала, будет соответ­ствовать величине зазора в этом сопряжении.

Указанный зазор определяют при эксплуатации и ре­монте двигателя с помощью пластинок из фольги на собранном кривошипно-шатунном механизме, при этом крышки всех других подшипников (коренных и шатун­ных) должны быть ослаблены, а коленчатый вал про­вертывается пусковой рукояткой.

4. Дать заключение о техническом состоянии колен­чатого вала, сравнив полученные замеры с предельно допустимыми.

Если вы тщательно провели дефектацию коленчатого вала, можно сделать выбор метода выосстановления коленчатого вала в данном случае.

❱ 🥇 Виды дефектов коленчатого вала

Содержание статьи

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

Износ шеек коленчатого вала

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

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

Задиры на шейке распределительного вала

Возникнуть такая проблема может:

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

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

Устранение царапин на шейке коленвала

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

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

Прогиб коленвала

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

Трещины в шейке коленчатого вала

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

Интересное видео об дефектовке коленчатых валов. Рекомендуем посмотреть!

Больше интересных статтей

Поделиться с друзьями:

Проверка технического состояния коленчатого вала

Маркировка, нанесенная на торце коленчатого вала

Обозначение диаметра коренных шеек коленчатого вала

Метка (X) на коленчатом вале

Диаметры, мм

1

54,785- 54,795

0

54,795-54,805

Цветовая маркировка

Цветовая маркировка диаметра коренных шеек наносится на противовесах коленчатого вала.

Цвет метки, нанесенной в указанных местах (А, В, С, D, Е)

Диаметр, мм

Голубая метка

54,785-54,795

Красная метка

54,795-54,805

Цветовая маркировка диаметра шатунных шеек

Цвет метки

Диаметр, мм

Белый

48,00-48,02

С помощью микрометра измерьте диаметр (в центре посадочного места) коренных шеек коленчатого вала, который должен составлять 54,785-54,805 мм.

Измерять следует в двух взаимно перпендикулярных направлениях у каждого конца каждой коренной шейки (4 измерения на каждую коренную шейку).

Сравните полученное значение диаметра с обозначением класса диаметра, нанесенным на коленчатый вал.

Проверка степени овальности и конусности коренных шеек коленчатого вала

Убедитесь, что разница между максимальной и минимальной величиной диаметра у каждого конца каждой коренной шейки находится в пределах допуска для степени овальности или конусности.

Максимально допустимое отклонение от формы окружности (разность измерений по взаимно перпендикулярным диаметрам) составляет 0,005 мм.

Максимально допустимая конусность (разность измерений по концам шейки) составляет 0,006 мм

Установите коленчатый вал на две измерительные призмы.

Установите магнитную стойку со стрелочным индикатором перемещений.

Вращайте коленчатый вал рукой.

Измерьте и запишите биение всех коренных шеек коленчатого вала

Максимально допустимое биение составляет 0,03 мм.

Метки классов вкладышей подшипников

Диаметр коренных шеек

Голубая метка

54,785-54,795 мм

Красная метка

54,795-54,805 мм

Имеются 2 класса вкладышей коренных подшипников. Перед заказом вкладышей подшипников необходимо измерить диаметр коренных шеек коленчатого вала.

Направление установки вкладышей коренных подшипников коленчатого вала

Вкладыши подшипников не имеют ориентирующих элементов.

Крышки подшипников блока цилиндров не имеют канавок

Во вкладышах подшипников блока цилиндров имеются канавки

Проверка зазора между коренными шейками коленчатого вала и вкладышами коренных подшипников производится с помощью сминаемого пластикового калибра.

Для проверки узел собирается с уложенным вдоль шейки кусочком пластикового калибра. Крепления затягиваются номинальным моментом.

После этого узел разбирается и измеряется ширина расплющенного калибра. Так как калибр имеет строго определенную форму и толщину, то его ширина после расплющивания точно соответствует его остаточной толщине, которая равна измеряемому зазору. Калибр может быть круглого сечения или иметь форму линейки, клиновидной в поперечном направлении. Как правило, инструкция по пользованию пластиковым калибром имеется в его упаковке.

Величина зазора должна лежать в пределах от 0,040 до 0,075 мм.

С помощью микрометра измерьте диаметр (в центре посадочного места) шатунных шеек коленчатого вала, который должен составлять 48,00-48,02 мм.

Измерять следует в двух взаимно перпендикулярных направлениях у каждого конца каждой коренной шейки (4 измерения на каждую коренную шейку).

Сравните полученное значение диаметра с обозначением класса диаметра, нанесенным на коленчатый вал.

На каждой шатунной шейке убедитесь в том, что разница между максимальной и минимальной величиной диаметра у каждого конца коренной шейки находится в пределах допуска для степени овальности или конусности.

Максимально допустимое отклонение от формы окружности (разность измерений по взаимно перпендикулярным диаметрам) составляет 0,005 мм.

Максимально допустимая конусность (разность измерений по концам шейки) составляет 0,006 мм.

Измерьте толщину каждого полукольца с помощью микрометра. Значение толщины должно лежать в пределах от 2,45 до 2,65 мм

1. Установите без смазки следующие элементы:

- верхние вкладыши подшипников коленчатого вала из блока цилиндров,

- центральные опорные полукольца (пазами в сторону щек вала),

- коленчатый вал,

- нижние вкладыши подшипников на подшипники коленчатого вала,

- нижние вкладыши в сборе с подшипниками коленчатого вала,

- старые винты крепления крышек коренных подшипников коленчатого вала.

2. Установите индикатор с держателем на блок цилиндров.

3 Установите щуп индикатор на поверхности крепления маховика к коленчатому валу.

4. Установите коленчатый вал на опорном полукольце с помощью перемещения вала в продольном направлении в сторону привода ГРМ

5. Откалибруйте индикатор на нулевое значение.

6 Установите коленчатый вал на другом опорном полукольце при помощи перемещения вала в продольном направлении в сторону маховика.

7 Проверьте осевое перемещение коленчатого вала. Его величина должна находиться в следующих пределах:

- при новых упорных полукольцах 0,1670,252 мм,

- при поработавших упорных полукольцах 0,167-0,852 мм.

Размеры упорных полуколец

Номинальный размер

2,35 (-0,05;0) мм

Ремонтный размер

+0,05

2,40 (-0,05;0) мм

Ремонтный размер +0,10

2,45(-0,05;0)мм

Ремонтный размер +0,15

2,50(-0,05;0)мм

8 Поверните коленчатый вал на полный оборот и измерьте биение торцевой поверхности коленчатого вала. Значение биения не должно превышать 0,02 мм

9. Снимите коленчатый вал.

1. Дата изготовления

2. Класс высоты поршня

3. Направление установки поршня к маховику

Коленвал: разновидности, диагностика и ремонт неисправностей

Коленчатый вал — ключевой узел кривошипно-шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания. Благодаря коленвалу возвратно-поступательные движения поршней преобразуются в механическое вращение. Суть коленвала — это кривошип, который совершает вращательные движения вокруг одной неподвижной оси. Удвоенный радиус кривошипа равен длине хода поршня. Шатунные шейки расположены под такими углами, что цилиндры работают попарно, но немного опережают друг друга. По такому принципу устроен коленчатый вал.

Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипно-шатунный механизм

Изготавливают коленвалы из высокопрочных сталей или чугуна методом литья, ковки, механической обработки. По причине высокой степени сжатия к коленвалу дизельного двигателя предъявляют более высокие требования по прочности. В остальном коленвал дизеля по строению не отличается от вала бензинового двигателя. Коленчатый вал из стали, особенно выточенный на станке, имеет высокую стоимость, поэтому чугунные коленвалы получили более широкое распространение.

Изготовление коленвала из стали на токарно-фрейзерном станке

Изготовление коленвала из стали на токарно-фрейзерном станке

Устройство коленвала

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

На некоторых современных двигателях для дополнительной стабилизации применяются балансирные валы со смещенным центром тяжести и приводом от коленчатого вала. Они вращаются в разные стороны, помогая уравновешивать движения поршней.

Кривошипно-шатунный механизм с дополнительным блоком балансиров

Кривошипно-шатунный механизм с дополнительным блоком балансиров

В V-образных и W-образных двигателях шатуны из противоположных цилиндров давят на соединенные между собой шейки. Это позволяет обеспечить более равномерную работу двигателя, уменьшить его габариты. В рядных двигателях каждый шатун закреплен на отдельной шейке с балансирами.

Кривошипно-шатунный механизм рядного четырехцилиндрового двигателя со стандартными шейками и балансирами

Кривошипно-шатунный механизм рядного четырехцилиндрового двигателя со стандартными шейками и балансирами

Коленчатый вал двигателя V6 c раздвоенной смежной шатунной шейкой

Коленчатый вал двигателя V6 c раздвоенной смежной шатунной шейкой

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

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

Устройство коленвала

Устройство коленвала

Неисправности коленчатых валов

Рассмотрим типичные неисправности коленчатых валов:

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

Как правило, первое, с чем сталкиваются автомобилисты, — это течь масла из-под резиновых уплотнений (сальников коленвала). Это широко распространенная проблема на двигателях с пробегом. Подтекающий сальник требует замены. В некоторых случаях замена масла на более вязкое поможет остановить течь на какое-то время.

Сальник коленвала требующий замены

Сальник коленвала требующий замены

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

Вода и топливо попадая в масло меняют его хим. состав и степень вязкости. Причиной может быть значительный износ цилиндропоршневой группы, нарушенная структура прокладок, микротрещины в блоке двигателя или ГБЦ.

Повреждения шейки шатуна по причине отсутствия смазки

Повреждения шейки шатуна по причине отсутствия смазки

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

Ремонт коленвала

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

Проточка постели коленчатого вала

Проточка постели коленчатого вала

Шлифовка коленчатого вала

Шлифовка коленчатого вала

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

Автоматизированное газо-термическое напыление шеек и балансиров коленчатого вала

Автоматизированное газо-термическое напыление шеек и балансиров коленчатого вала

Качественно выполненное восстановление и шлифовка коленвала может обеспечить 100% ресурса его работы. Следует учитывать, что с увеличением ремонтного размера коленчатый вал может сместиться со своего заводского посадочного места. Потребуется точная установка коленвала с подборкой вкладышей. Коленвал с критическими повреждениями или осевым искривлением придется поменять.

Как проверить коленвал? Опытные автомобилисты могут определить характерный стук коленчатого вала на слух, используя медицинский стетоскоп. При плановых ТО можно снять поддон, визуально осмотреть коленчатый вал на предмет трещин и сколов и с помощью щупа выполнить контроль зазоров между полукольцами.

Замер осевых смещений коленвала с помощью щупа

Замер осевых смещений коленвала с помощью щупа

Комплект измерительных стальных пластин щупов

Комплект измерительных стальных пластин щупов

Повышенное содержание металлической стружки в фильтре и поддоне указывает на износ пар трения. В таких случаях нужно срочно найти причину образования такой стружки.

Диаметр шеек коленвала можно измерить обычным микрометром. Параметры разбалансировки, биений и осевых люфтов коленчатых валов определяют с помощью специальных индикаторов. Для этого нужно либо разместить вал на специальный стенд или станок, либо установить индикатор с магнитным штативом на блок двигателя. Замер выполняется при вращении.

Стенд с установленным индикатором часового типа для замера биений коленчатого вала

Стенд с установленным индикатором часового типа для замера биений коленчатого вала

Индикатор часового типа, установленный на блок двигателя

Индикатор часового типа, установленный на блок двигателя

Для определения зазора между шейками коленчатого вала и подшипниками применяют калиброванную пластиковую проволоку и бумажный шаблон со специальной шкалой. Способ довольно прост и доступен. Кусочек проволоки устанавливают на обезжиренную поверхность шейки коленчатого вала. Для ее фиксации можно применить небольшое количество густой смазки. Затем шейка накрывается подшипником и крышкой. Крышки обтягиваются, проволока внутри раздавливается на плоскости шейки (резьбовые соединения нужно затягивать динамометрическим ключом). Болты раскручивают и снимают крышку. Далее остается измерить ширину расплющенной полоски шаблоном. Значение будет соответствовать достаточно точному значению зазора.

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

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

Замена коленвала

Итак, как снять коленвал? Для этого потребуется полная разборка двигателя.
Для замены необходимо:

  • стандартный набор инструментов;
  • динамометрический ключ;
  • фиксатор коленвала MR 1-233.

Снятие коленвала возможно выполнить после демонтажа двигателя и установки его на ремонтный стенд, узлов ГРМ, оборудования двигателя, ГБЦ, шатунов и поршней.

Схема сборки и установки в блок двигателя коленчатого вала Skoda OCTAVIA TDI 1996-2002 г.в 1,9,1315,17 - болты крепежные, 3 - фланец, передний прижимной, 4 - вкладыш подшипника, 5 - звездочка цепной передачи, 6 - коленчатый вал, 7 - вкладыш подшипника, 8 - полукольца коленвала, 10 - крышка подшипника, 11 - установочный штифт, 12 - колесо датчика, 2 - уплотнительное кольцо (сальник), 14 - маховик и ведущий диск, 16 - промежуточная пластина, 18 - уплотнительная прокладка (с сальником).

Схема сборки и установки в блок двигателя коленчатого вала Skoda OCTAVIA TDI 1996-2002 г.в 1,9,1315,17 — болты крепежные, 3 — фланец, передний прижимной, 4 — вкладыш подшипника, 5 — звездочка цепной передачи, 6 — коленчатый вал, 7 — вкладыш подшипника, 8 — полукольца коленвала, 10 — крышка подшипника, 11 — установочный штифт, 12 — колесо датчика, 2 — уплотнительное кольцо (сальник), 14 — маховик и ведущий диск, 16 — промежуточная пластина, 18 — уплотнительная прокладка (с сальником).

Последовательность работ по замене коленчатого вала

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

2. Открутить болты крепления маховика 15, демонтировать маховик.

3. Открутить болты 13 и, вытащив установочный штифт, демонтировать колесо датчика коленвала.

4. Открутив по периметру болты 1 и 17, демонтировать прижимной передний фланец 3, передний сальник 2, промежуточную пластину 16, уплотнительную прокладку 18.

5. Раскрутить болты 10, демонтировать крышки коренных шеек, верхние половинки подшипников 7 и полукольца 8.

6. Выполнить выемку вала 6 из блока двигателя, убрать нижние части подшипников 4 и полуколец.

7. Произвести дефектовку, шлифовку, балансировку коленчатого вала. Выполнить очистку постелей коленвала и блока двигателя.

8. Установку коленчатого вала выполнить в последовательности, обратной разборке. При монтаже колеса положения коленвала выполнить контроль размера превышения установочного штифта 11 согласно со схемой проверки.

Схема проверки установочного штифта 1-колесо положения коленвала, 2-болты крепежа,3- установочный штифт а = 2,5…3,0 мм

Схема проверки установочного штифта 1-колесо положения коленвала, 2-болты крепежа,3- установочный штифт а = 2,5…3,0 мм

9. После монтажа коленчатого вала в блок двигателя произвести контроль биений.

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

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

Что такое прогиб коленчатого вала? |

  • Дом
  • Решения
    • Принцип навигации
      • Глава 1: Земля
      • Глава 2: Параллельное и плоскостное плавание
      • Глава 4: Парусный спорт
      • Глава 5. Морская астрономия
      • Глава 8: Время
      • Глава 9: Высота
      • Глава 11: Линии позиций
      • Глава 12: Восход и заход небесных тел
      • Глава 13: Плавание по Великому Кругу
    • Практическая навигация (новое издание)
      • УПРАЖНЕНИЕ 1 - САМОЛЕТ И ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ ПАРУС
      • УПРАЖНЕНИЕ 3 - ПАРУСНЫЙ МЕРКАТОР
      • УПРАЖНЕНИЕ 28 - АЗИМУТ СОЛНЦЕ
      • УПРАЖНЕНИЕ 29 - ПОДЪЕМ / УСТАНОВКА АЗИМУТА - ВС
      • УПРАЖНЕНИЕ 30 - ШИРОТА ПО МЕРИДИАНУ ВЫСОТА СОЛНЦА
      • УПРАЖНЕНИЕ 31 - ПЕРЕСЕЧЕНИЕ СОЛНЦА
      • УПРАЖНЕНИЕ 32 - ПО ХРОНОМЕТРУ СОЛНЦЕ
      • УПРАЖНЕНИЕ 34 - AZIMUTH STAR
      • УПРАЖНЕНИЕ 35 - ШИРИНА ПО МЕРИДИАНУ ВЫСОТА ЗВЕЗДЫ
      • УПРАЖНЕНИЕ 36 - ПЕРЕСЕЧЕНИЕ ЗВЕЗДЫ
      • УПРАЖНЕНИЕ 37 - ДОЛГОТА ПО ХРОНОМЕТРУ ЗВЕЗДЫ
    • Практическая навигация (старое издание)
      • УПРАЖНЕНИЕ - 5
      • УПРАЖНЕНИЕ - 6
      • УПРАЖНЕНИЕ - 7
      • УПРАЖНЕНИЕ - 8
      • Задание - 9
      • Упражнение - 10
      • УПРАЖНЕНИЕ-11
      • УПРАЖНЕНИЕ-12
      • Упражнение-13
      • Упражнение 14
      • УПРАЖНЕНИЕ-15
      • УПРАЖНЕНИЕ-16
      • УПРАЖНЕНИЕ-17
      • УПРАЖНЕНИЕ-18
      • УПРАЖНЕНИЕ-19
      • УПРАЖНЕНИЕ-20
      • УПРАЖНЕНИЕ-21
      • УПРАЖНЕНИЕ-22
      • УПРАЖНЕНИЕ-23
      • УПРАЖНЕНИЕ-24
      • УПРАЖНЕНИЕ-25
      • УПРАЖНЕНИЕ-26
    • Стабильность I
      • Стабильность -I: Глава 1
      • Staility - I: Глава 2
      • Стабильность - I: Глава 3
      • Стабильность - I: Глава 4
      • Стабильность - I: Глава 5
      • Стабильность - I: Глава 6
      • Стабильность - I: Глава 7
      • Стабильность - Глава 8
      • Стабильность - I: Глава 9
      • Стабильность - I: Глава 10
      • Стабильность - I: Глава 11
    • Стабильность II
    • ДОКУМЕНТЫ СТАБИЛЬНОСТИ MMD
      • СТАБИЛЬНОСТЬ 2013 MMD PAPER
      • СТАБИЛЬНОСТЬ 2014 БУМАГА MMD
      • СТАБИЛЬНОСТЬ 2015 БУМАГА MMD
  • MEO Class 4 - Письменный
    • Мудрые вопросы MMD за предыдущие годы
      • Функция 3
        • Военно-морская архитектура - ПИСЬМЕННЫЙ ДОКУМЕНТ MEO КЛАСС 4
        • Безопасность - ПИСЬМЕННАЯ БУМАГА КЛАССА 4 МЕО
      • Функция 4
        • ОБЩИЕ ИНЖЕНЕРНЫЕ ЗНАНИЯ - ДОКУМЕНТ MEO КЛАСС 4 MMD
        • Motor Engineering - MEO CLASS 4 MMD PAPER
      • ФУНКЦИЯ-5
      • Функция - 6
  • MMD Оральные
    • Deck MMD Устные вопросы
      • 2-й помощник
        • Навигация Устный (ФУНКЦИЯ –1)
        • Cargo Work Oral (ФУНКЦИЯ - 2)
        • Безопасный оральный (FUNCTION - 3)
      • Старший помощник
        • Навигационный устный (FUNCTION - 01)
        • Cargo Work Oral (FUNCTION-02)
        • Безопасный оральный (FUNCTION - 03)
    • Engine MMD Устные вопросы
      • Безопасный орал (ФУНКЦИЯ - 3)
      • Мотор орально (ФУНКЦИЯ - 4)
      • Электрический оральный (ФУНКЦИЯ - 5)
      • MEP Oral (ФУНКЦИЯ - 6)
    • Общие запросы
      • 2-й помощник
        • Контрольный список для оценки
        • ГМССБ Контрольный список ГОК
        • Контрольный список для подачи заявки на COC
      • Старший помощник
        • Контрольный список для оценки
        • Контрольный список для подачи заявки на COC
      • ASM
        • Контрольный список для оценки
        • Контрольный список для подачи заявки на COC
  • Подробнее
    • Форум
    • Сокращения
      • Морское сокращение (от A до D)
      • Морское сокращение (от E до K)
      • Морское сокращение (от L до Q)
      • Морское сокращение (от R до Z)
  • О нас
  • Свяжитесь с нами