Тема 1.2 «Устройство и основы теории двигателя»
Урок № 1.2.16. Тема: «Группа коленчатого вала»
Коленчатый вал испытывает большие нагрузки и подвергается скручиванию, изгибу и механическому изнашиванию. Вращающий момент с коленчатого вала передается на трансмиссию автомобиля, а также используется для привода в движение различных механизмов двигателя.
Основные части коленчатого вала: коренные шейки, которыми вал опирается на коренные подшипники, расположенные в картере; шатунные шейки; щеки, соединяющие коренные и шатунные шейки; носок (передний конец) и хвостовик (задний конец).
В нижней части блока цилиндров расположены опоры коренных подшипников коленчатого вала. В постели этих расточек устанавливают тонкостенные сталеалюминиевые вкладыши. Форма расположения колен коленчатого вала зависит от числа и расположения цилиндров, порядка работы и тактности двигателя. На большинстве автомобильных двигателей применяют полноопорные коленчатые валы, у которых коренных шеек на одну больше, чем шатунных.
Коленчатый вал изготовляют горячей штамповкой из легированной стали (для автомобилей ЗИЛ-431410, КАЗ-4540) или отливают из модифицированного чугуна (для автомобилей ГАЗ-3307, ВАЗ-21213). Для повышения износостойкости поверхностный слой коренных и шатунных шеек подвергают закалке на глубину 3—4 мм с нагревом ТВЧ. После термической обработки шейки валов тщательно шлифуют и полируют.
На коленчатых валах предусматривают противовесы, которые отливают вместе с валом либо крепят с помощью резьбовых соединений.
Установка противовесов или оборудование двигателя специальными уравновешивающими механизмами необходимы в том случае, если расположение колен коленчатого вала не обеспечивает взаимного уравновешивания сил инерции и создаваемых ими моментов.
Обычно коленчатый вал в сборе с маховиком и сцепление подвергают динамической и статической балансировке, чтобы неуравновешенные силы инерции не вызывали вибрацию двигателя и ускоренное изнашивание коренных подшипников.
Осевое перемещение вала ограничивается упорными полукольцами. Осевой зазор коленчатого вала при сборке двигателя должен быть в пределах 0,06...0,2 мм. Если в процессе эксплуатации зазор превышает максимально допустимое значение (0,35 мм), то упорные полукольца необходимо заменить новыми или ремонтными, увеличенными на 0,127 мм.
Коленчатый вал двигателя для автомобиля ВАЗ-21213 чугунный пятиопорный. В заднем конце коленчатого вала выполнено гнездо под передний подшипник первичного вала коробки передач, по наружному диаметру которого центрируется маховик. Маховик устанавливают на коленчатый вал так, чтобы метка (конусообразная лунка около зубчатого обода маховика) и ось шатунной шейки первого цилиндра находились в одной плоскости и по одну сторону от оси коленчатого вала.
Коленчатый вал двигателя автомобиля ЗИЛ-431410 стальной пятиопорный (рис. 1). Болты крышек коренных подшипников затягивают динамометрическим ключом. Момент затяжки должен быть 110...113 Н·м.
1 — передний конец вала; 2 — грязсуловительная полость; 3 — шатунные шейки; 4— противовссы; 5 — маслоотражатель; 6 — фланец для крепления маховика; 7—коренные шейки; 8 — щека.
Коленчатый вал динамически сбалансирован в сборе с маховиком и сцеплением. Момент затяжки болтов крепления маховика на фланце коленчатого вала должен быть 140..Л 50 Н×м.
Коленчатый вал двигателя КамАЗ стальной, изготовлен методом горячей штамповки как одно целое с противовесами, расположенными на щеках, с передним и задним выносными противовесами, входящими в систему уравновешивания двигателя. Вал имеет четыре коренные опоры и шесть шатунных шеек.
Возможность ремонта коленчатого вала обеспечена наличием вкладышей трех ремонтных размеров. Соответствующее обозначение вкладыша маркируют на его тыльной стороне около стыка.
Шатунные шейки противолежащих цилиндров связаны тонкими промежуточными щеками и смещены одна относительно другой на угол 30°, что позволяет обеспечить равномерность вращающего момента (аналогично рядному шестицилиндровому двигателю), низкий уровень вибраций двигателя и динамических нагрузок в трансмиссии автомобиля.
На передней части вала установлена посредством шпонки шестерня привода масляного насоса, на задней части (за противовесом) — также на шпонке шестерня привода распределительного вала.
В передней части вала предусмотрен жиклер для смазывания шлицев вала привода гидромуфты. Хвостовик коленчатого вала уплотнен резиновым самоподжимным сальником.
Коленчатый вал двигателя автомобиля ГАЗ-3307 балансируют в сборе с маховиком и сцеплением. Крышки коренных подшипников чугунные. Для предотвращения утечки масла концы коленчатого вала уплотнены сальниками.
Самоотвертыванию гаек крепления крышек коренных подшипников препятствует установка гаек на герметик «Унигерм-9» или стопорная пластина.
| Маховикслужит для накопления кинетической энергии в течение рабочего хода, уменьшения неравномерности вращения вала, сглаживания момента перехода поршня через в.м.т. и н.м.т., облегчения пуска двигателя и трогания автомобиля с места. Маховик отливают из серого чугуна, располагая основную массу металла на ободе для увеличения момента инерции. На обод маховика напрессовывают или надевают зубчатый венец для осуществления пуска двигателя. Венец крепят специальными болтами. Поверхность маховика, соприкасающуюся с ведомым диском сцепления, шлифуют и полируют. На ободе или торце маховика выполнены метки, позволяющие установить поршень первого цилиндра в в.м.т., или градусная сетка для установки момента зажигания. Рис. 2. Маховик: 1 — передняя манжета ведущего вала; 2 — зубчатый венец; 2 — маховик; 4 — установочная втулка сцепления; 5 — упорное пружинное кольцо. |
Маховик двигателя автомобиля ЗИЛ-431410 прикреплен к фланцу заднего конца коленчатого вала шестью зашплинтованными болтами. При сборке маховика с коленчатым валом надо иметь в виду, что одно из отверстий крепления маховика смещено на угол 2°.
Маховик двигателей автомобилей КамАЗ (рис. 2) точно зафиксирован относительно коленчатого вала двумя штифтами и запрессованной в него установочной втулкой 4. Зубчатый венец 2 служит для пуска двигателя стартером.
Д.З. 1. Шестопалов С.К. Устройство, техническое обслуживание и ремонт легковых автомобилей. Стр. 25. 2. Богатырев А.В. и др. Автомобили. Стр. 58.
