Снятие и установка коленчатого вала
Коленчатый вал снимаем для его замены или замены вкладышей.
Снятие коленчатого вала
1. Устанавливаем автомобиль на смотровую яму или эстакаду (см. «Подготовка автомобиля к ТО и ремонту»).
2. Снимаем поддон картера двигателя (см. «Поддон картера двигателя – снятие и установка»).
3. Снимаем с блока цилиндров держатель с сальником (см. «Задний сальник коленчатого вала – замена»).
4. Снимаем крышку привода распределительного вала с уплотнительной прокладкой и цепь со звездочки коленчатого вала (см. «Цепь привода газораспределительного механизма – замена»).
5. Помечаем взаимное положение шатунов относительно их крышек и крышек коренных подшипников относительно блока цилиндров.
6. Торцовым ключом на 14 мм отворачиваем две гайки крепления крышки шатуна.
7. Снимаем крышку шатуна вместе с вкладышем.
8. Отсоединяем от коленчатого вала остальные шатуны и сдвигаем их вверх.
Вынимаем вкладыши из шатунов и их крышек.
9. Торцовым ключом на 17 мм ослабляем болты крепления крышек коренных подшипников коленчатого вала.
10. Отвернув два болта, снимаем крышку заднего коренного подшипника. В проточках задней опоры коленчатого вала установлены два упорных полукольца. Переднее кольцо А – сталеалюминиевое, а заднее Б – металлокерамическое. Кольца можно вынуть, нажав на их торцы тонкой отверткой.
Таблица 8.1.1. Диаметры шеек коленчатого вала
Номинальный размер (мм) | Ремонтные (уменьшенные) размеры (мм) | |||
025 | 050 | 075 | 100 | |
Шатунные шейки | ||||
47,814 | 47,564 | 47,314 | 47,064 | 46,814 |
47,834 | 47,584 | 47,334 | 47,084 | 46,834 |
Коренные шейки | ||||
50,775 | 50,525 | 50,275 | 50,025 | 49,775 |
50,795 | 50,545 | 50,295 | 50,045 | 49,795 |
11. Отворачиваем болты остальных крышек коренных подшипников, удерживая коленчатый вал от падения. Снимаем поочередно крышки и вынимаем коленчатый вал из картера. Все вкладыши крышек (кроме третьей), установленные в постелях коренных подшипников, имеют проточку. На крышках коренных подшипников выполнены метки, соответствующие их порядковому номеру (отсчет от носка коленчатого вала), обращенные к левой стороне блока цилиндров. На пятой крышке выполнены две метки, разнесенные по краям.
Метка на крышке первого коренного подшипника
12. Для замены вынимаем вкладыши коренных подшипников коленчатого вала из блока цилиндров и крышек.
Коренные (А) и шатунные (В) вкладыши коленчатого вала
При наличии любых трещин на шейках или щеках коленчатый вал подлежит замене.
13. Микрометром измеряем диаметры коренных и шатунных шеек и сравниваем с данными, приведенными в таблице 8.1.1. Если износ или овальность больше 0,03 мм, то шейки необходимо прошлифовать в специализированной мастерской, где имеется в наличии необходимое оборудование (там же необходимо проверить осевое биение основных поверхностей коленчатого вала). После шлифовки повторно измеряем диаметры шеек коленчатого вала для определения ремонтного размера вкладышей.
Установка коленчатого вала
1. Промываем коленчатый вал в керосине и продуваем сжатым воздухом его внутренние полости. Устанавливаем новые вкладыши коренных подшипников коленчатого вала номинального или ремонтного размера. На наружной цилиндрической поверхности вкладышей выбиты цифры, указывающие ремонтный размер: 025 – первый ремонтный, под шейку коленчатого вала, уменьшенную по диаметру на 0,25 мм. Соответственно при втором, третьем и четвертом ремонтных размерах будут значения: 050, 075, 100. Отличить шатунные вкладыши от коренных просто. На верхних коренных вкладышах (кроме среднего) выполнены кольцевые канавки. Кроме того, вкладыши средней опоры шире остальных. Шатунные вкладыши все одинаковые и взаимозаменяемые, их диаметр меньше диаметра коренных. Для увеличения площади контакта на шатунных вкладышах нет кольцевых канавок.
2. Устанавливаем в проточки постели пятого коренного подшипника упорные полукольца канавками к коленчатому валу. Полукольца изготавливаются нормальной толщины (2,310–2,360 мм) и увеличенной (2,437–2,487 мм).
3. Проверяем осевой зазор между упорными полукольцами и упорными поверхностями коленчатого вала, который должен быть в пределах 0,06–0,26 мм. Если зазор превышает максимально допустимый (0,35 мм), заменяем упорные полукольца новыми, увеличенными на 0,127 мм.
4. Смазываем шатунные и коренные шейки коленчатого вала моторным маслом и устанавливаем вал в блок.
5. В соответствии с метками устанавливаем крышки коренных подшипников и затягиваем болты их крепления моментом 68,4–84,3 Н.м. Проверяем свободное вращение вала.
6. Устанавливаем на коленчатый вал шатуны с вкладышами и крышками. Затягиваем гайки креплений моментом 43,4–53,5 Н.м.
7. Устанавливаем поддон картера двигателя (см. «Поддон картера двигателя – снятие и установка»).
8. Устанавливаем на блок цилиндров держатель с сальником (см. «Задний сальник коленчатого вала – замена»).
9. Установка остальных снятых деталей выполняется в обратной последовательности.
10. Регулируем натяжение цепи (см. «Цепь привода газораспределительного механизма – замена).
11. Регулируем натяжение ремня привода генератора (см. «Ремень привода генератора – регулировка натяжения и замена»).
12. На карбюраторном двигателе проверяем и при необходимости корректируем угол опережения зажигания (см. «Момент зажигания – проверка и регулировка»).
Как устроен коленчатый вал и как он устанавливается? :: SYL.ru
Коленчатый вал – это неотъемлемая функциональная часть двигателя внутреннего сгорания. Именно эта деталь преобразует возвратно-поступательные движения поршневой группы в крутящий момент, который передается на колеса. А состоит он из 6 деталей – щёк, шатунных и коренных шеек, хвостика, фланца и противовесов.
Сколько может служить данная деталь?
Вообще данного механизма может хватать и на 500 тысяч километров (больше, чем у всех остальных агрегатов двигателя). После этого автомобилю требуется ремонт коленчатого вала. Но если мотор будет небрежно эксплуатироваться, коленвал можно угробить и за 100 тысяч километров. Определить необходимость грядущего ремонта данного механизма можно и самостоятельно. Для этого достаточно выявить степень износа коренной и шатунной шеек. Если их состояние критичное, производится шлифовка коленчатого вала, после которой деталь снова может быть пригодна к эксплуатации. Делается вся работа исключительно на профессиональном оборудовании, поскольку она требует высокой точности и соблюдения всех требований. Самостоятельно можно лишь установить коленчатый вал на автомобиль, сэкономив при этом деньги на услугах СТО.
Как установить деталь? Способ номер 1
Для начала нам нужно открутить пробки и вычистить отложения, образовавшиеся в шатунных шейках. Для этого нам понадобится применить специальные крючки. После этого можно протереть внутренности тряпкой, смоченной в бензине. Затем закручиваем пробки. Герметик при этом использовать не обязательно. После этого промываем все полости тем же бензином. Затем прокручиваем коленчатый вал, дабы устранить образовавшуюся жидкость. Теперь можно переходить к установке. Сначала фиксируем данную деталь. Для этого включаем 4 передачу и выжимаем ножной тормоз. Затем блокируем зубчатый венец маховика. Не стоит применять для фиксации стержень, продетый в блокировочное отверстие шкива. Если коленчатый вал находится в разукомплектованном состоянии, нужно собрать его в одно целое. Для этого устанавливаем шестерню привода, упорную шайбу и опорные кольца на место, при этом смазываем их машинным маслом. После монтируем шпонку распредвала и шестерню привода. И напоследок смазываем сальник.
Способ номер 2
Если этот способ кажется вам трудным, можете попробовать более простой метод установки коленчатого вала.
- Демонтируем поддон, масляный насос и ремень генератора.
- Меняем шатунные шейки.
- Немного ослабляем крышки заднего сальника и коренных подшипников, предварительно опустив коленчатый вал вниз на пару миллиметров.
- Выворачиваем вкладыш и на его место устанавливаем новый.
- Протягиваем крышки коренных опор.
- Проверяем, все ли установлено на своих местах.
- Вращаем коленчатый вал и проверяем затяжку.
- Доливаем масло и обратно устанавливаем масляный насос и поддон.
Все, установка завершена!
Заключение
Напоследок немного полезной информации. Для того чтобы коленчатый вал прослужил как можно дольше, можно произвести хромирование шеек, благодаря чему они станут более прочными и износостойкими.
Часть 8. Установка кленвала.
Часть 8. Установка коленвала.
Здравствуйте Уважаемые друзья! Мы сегодня, в этой статье разберемся и научимся правильно устанавливать коленвал двигателя ЗМЗ 511 и модификации. Перед тем, как начать сборку двигателя, нужно учесть что коленчатый вал в сборе с маховиком и сцеплением должны быть динамически сбалансированы. Допустимый дисбаланс 70 Гсм.
Примечание: во время разборке двигателя, перед капитальным ремонтом, я рекомендую Вам делать метки на снимаемых, сбалансированных деталях, как сняли так и ставьте, по сделанной метке. Это нужно что бы не нарушилась заводская балансировка коленвала в сборе с маховиком и сцеплением. Если конечно Вы не меняете детали такие как маховик, коленвал и ведущий диск сцепления, ну , а если меняли, то нужна балансировка.
При балансировке снимают лишнюю массу с тяжелой стороны, высверливанием металла маховика на расстоянии 6 мм от зубчатого венца сверлом диаметром 8 мм на глубину не более 10 мм. Если дисбаланс собранного вала превышает 180 Гсм, вал разбирают и балансируют каждую деталь отдельно. Дисбаланс маховика не должен превышать 35 Гсм; дисбаланс нажимного диска в сборе с кожухом — 36 Гсм; Дисбаланс ведомого диска— 18 Гсм.
Перед балансировкой проверить свободу и легкость вращения диска путем выключения сцепления и перемещения оттяжных рычагов на 11,7 мм. При этом размер от рабочей поверхности маховика до верхних головок оттяжных рычагов должен быть в пределах 53—54,5 мм. При отсутствии свободного вращения диска, а также при отступлении в размере узел необходимо раскомплектовать.
Примечание: хочу Вас немного огорчить, если Вы произвели замену таких деталей как коленвал, маховик и ведущий диска сцепления, то как уже говорилось, желательно произвести балансировку коленвала в сборе и думаю понимаете что в домашних условиях нам этого не сделать. Балансировка делается на стенде.
Рисунок 1. Когда будете обращаться к шлифовщику коленвала, то попросите что бы сделали Вам балансировку коленвала они обычно делают. Не забудьте взять с собой маховик и сцепление в сборе, они понадобятся при балансировке.
Рисунок 1. Балансировка коленвала на стенде.
Сборка коленчатого вала с маховиком и сцеплением и установка его в блок цилиндров.
Номинальные и ремонтные размеры передней и задней шайб упорного подшипника приведены в таблице 1. При окончательно затянутых коренных подшипниках коленчатый вал должен свободно поворачиваться за маховик от руки.
Таблица 1. Номинальный и ремонтные размеры передней и задней шайб упорного подшипника | ||
Размер | Толщина передней шайбы, мм | Толщина задней шайбы, мм |
Номинал | 2,35-2,45 | 2,45-2,50 |
1-й ремонт | 2,65-2,70 | |
2-й ремонт | ― | 2,85-2,90 |
При установке маховика, гайки крепления его, должны быть затянуты равномерно с усилием 7,6—8,3 кГм. Биение плоскости трения маховика — не более 0,15 мм на радиусе 165 мм. Если биение превышает 0,15 мм, узел необходимо раскомплектовать. Подшипник направляющего конца ведущего вала коробки передач должен быть заполнен смазкой УТВ 1-13 и установлен в гнезде коленчатого вала при помощи специальной оправки.
При установке сцепления должно быть обеспечено совпадение оси ведомого диска с осью коленчатого вала. Болты крепления кожуха сцепления к маховику должны быть равномерно затянуть в порядке, указанном на
Рисунок 2. Затяжка корзины.
Крышки коренных подшипников и сальникодержатель.
Крышки коренных подшипников изготовлены в виде крышки из ковкого чугуна марки КЧ 35-10. Кроме данной крышки, на задней стенке блока имеется сальникодержатель. Сальникодержатель и крышки коренных подшипников растачиваются вместе с блоком, в следствии чего они не могут меняться местами и после разборки должны ставиться на свои прежние места. Четыре крышки, за исключением передней, одинаковые и на них нанесены порядковые номера 2,3 и 4. На пятой крышке номер не наносится.
Задний конец коленвала уплотняется сальником из асбестового шнура. Все, обычно называют этот сальник набивкой. Куски асбестового шнура, пропитанные в маслографитовой смеси, укладываются в специальные канавки блока цилиндров и сальнико-держателя, обжимаются и затем подрезаются заподлицо с плоскостью разъема. Шейка коленвала, по которой работает сальник, оснащен маслогонной накаткой А рисунок 3.
Установка заднего сальника (набивки).
Уплотнение заднего конца коленчатого вала: а — задний конец коленчатого вала; б — сальникодержатель и уплотняющие детали; 1 — масляный картер; 2 — прокладка масляного картера; 3, 7 — соответственно нижний и верхний отрезки асбестового шнура; 4 — сальникодержатель; 5 — крышка коренного подшипника; 6 — вкладыш коренного подшипника; 8 — блок цилиндров; 9 — боковой резиновый уплотнитель; А — маслосгонная накатка; Б — гребень; В — маслоподводящая канавка.
К задней торцевой части блока присоединяется картер сцепления, чье точное расположение на блоке обеспечивается двумя установочными штифтами. Привалочная плоскость на картере сцепления для установки коробки передач и установочное отверстие обрабатываются вместе с блоком цилиндров во время расточки постелей коренных подшипников, в следствии чего замена картера с блока на блок не желательна, без специальной подгонки.
Крышки коренных подшипников устанавливают так, чтобы фиксирующие выступы вкладышей находились с одной стороны, а номера или метки, выбитые на крышках, соответствовали номерам постелей. При установке передней крышки необходимо следить, чтобы фиксирующий усик задней шайбы упорного подшипника вошел в паз крышки, и чтобы не образовывалось ступеньки между торцом крышки и торцом блока цилиндров. Гайки крепления крышек коренных подшипников затянуть (момент 11—12 кГм). После затяжки и шплинтовки гаек крышек коренных подшипников коленчатый вал должен легко вращаться от небольших усилий.
После напрессовки шестерни коленчатого вала (рисунок 4), при помощи съемника и упорной втулки, проверить осевой зазор коленчатого вала, для чего отжать коленчатый вал к заднему концу двигателя и при помощи щупа определить зазор между торцом задней шайбы упорного подшипника и торцом передней коренной шейки коленчатого вала. Зазор должен быть в пределах 0,075 — 0,175 мм.
Рисунок 4. Напрессовки шестерни коленчатого вала.
Ну что же, думаю на этом, пока, закончим с коленвалом и крышками коренных вкладышей. Продолжим, так сказать, наши занятия, в следующей статье, а вот как она будет называться и чему посвящена Вы скоро узнаете. Если вдруг возникнуть проблемы и вопросы пишите мне, оставляйте комментарий я обязательно отвечу. Спасибо за внимание!
Часть 1. Вступление.
Часть 2. Снятие двигателя.
Часть 3. Разборка двигателя.
Часть 4. Подготовка запчастей и деталей.
Часть 5. Выпрессовка и запрессовка гильз.
Часть 6. Чистка поршней и коленвала.
Часть 7. Установка поршневых колец.
Часть 8. Установка коленвала.
Часть 9. Установка поршней.
Часть 10. Завершение ремонта двигателя.
Устройство коленвала | AUTO-GL.ru
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
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
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
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
Содержание статьи
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
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
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
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
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
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
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
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).
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
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.
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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).
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
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
Замена шатунных вкладышей ваз 2106. Полукольца коленвала
Симптомы: пониженное давление в системе смазки, глухие металлические стуки в двигателе.
Возможная причина: поврежден коленчатый вал или его вкладыши.
Инструменты: набор гаечных ключей, набор отверток, микрометр.
1. Установите автомобиль на смотровую яму или эстакаду, после чего снимите минусовой провод с клеммы АКБ.
2. Демонтируйте с автомобиля поддон картера двигателя.
4. Демонтируйте крышку привода распределительного вала вместе с уплотнительной прокладкой, после чего снимите цепь со звездочки-шкива коленчатого вала.
5. Пометьте взаимоположение шатунов и их крышек, а также взаимоположение крышек коренных подшипников относительно блока цилиндров двигателя.
6. Используя торцевой ключ «на 14», открутите две гайки, крепящие крышку шатуна.
7. Демонтируйте крышку шатуна вместе с вкладышем.
8. Отделите от коленвала остальные шатуны, а затем сдвиньте их по направлению вверх. После этого извлеките вкладыши из шатунов и из их крышек.
9. Используя торцевой ключ «на 17», ослабьте затяжку болтов, которые крепят крышки коренных подшипников коленчатого вала двигателя.
10. Открутите два крепежных болта, а затем снимите крышку заднего коренного подшипника коленвала. Обратите внимание, что в проточках, выполненных в задней опоре коленчатого вала, установлены два упорных полукольца. Переднее кольцо (обозначено «А» на прилагающемся фото) изготовлено из сталеалюминия, а заднее (обозначено «Б») – из металлокерамики. Данные кольца можно извлечь, для чего необходимо нажать на их концы с помощью тонкой отвертки.
11. Открутите болты остальных крышек коренных подшипников, одновременно придерживая коленчатый вал двигателя от падения. Далее поочередно демонтируйте крышки и извлеките коленчатый вал из картера. Обратите внимание, что все вкладыши крышек, кроме третьей, установлены в постелях коренных подшипников вала и имеют проточку.
Также следует помнить, что на крышках подшипников выполнены метки, обозначающие их порядковые номера (отсчет начинается от носка коленвала; метки обращены к левой стороне блока цилиндров двигателя). Пятая крышка имеет две метки, которые разнесены по краям.
12. Для того чтобы заменить вкладыши, выньте сначала вкладыши из шатуна, а затем из блока цилиндров извлеките коренные вкладыши.
13. Осмотрите коленчатый вал: на шейках и на щеках не должны присутствовать повреждения. При выявлении дефектов коленвал подлежит срочной замене.
14. С помощью микрометра произведите измерения диаметров коренных и шатунных крышек, а затем сравните полученные величины с данными, приведенными в таблице на прилагающейся фотографии. В случае, когда износ или же овальность более 0,03 миллиметра, шейки необходимо подвергнуть шлифовке в мастерской, располагающей специальным оборудованием и инструментом. После шлифовки коленчатого вала вновь измерьте диаметры шеек, чтобы определить ремонтный размер вкладышей.
15. Промойте коленвал с применением керосина, а затем продуйте его внутренние полости сжатым воздухом. Произведите установку новых вкладышей коренных подшипников коленчатого вала номинального или же ремонтного размера.
Примечание. На наружной цилиндрической поверхности вкладышей выполнены цифры, которые указывают ремонтный размер: 0,25 является первым ремонтным, идущим под шейку коленвала, которая уменьшена по диаметру на 0,25 миллиметра. Соответственно второй, третий, четвертый ремонтные размеры будут характеризовать цифры 0,5, 0,75, 1 миллиметр.
Не перепутайте шатунные и коренные вкладыши. На внутренних коренных вкладышах, за исключением среднего, выполнены кольцевые канавки. Помимо того, вкладыши средней опоры характеризуются отличной от других (большей) шириной.
Шатунные же вкладыши взаимозаменяемы, так как имеют одинаковый размер. Шатунные вкладыши меньше коренных по диаметру. Также шатунные вкладыши не имеют кольцевых канавок.
16. Вмонтируйте в проточки постели пятого коренного подшипника упорные полукольца, сориентировав канавками к коленчатому валу. Полукольца изготавливаются:
– номинальной толщины – 2,310–2,360 миллиметра;
– увеличенной толщины – 2,437–2,487 миллиметра.
17. Произведите проверку осевого зазора между упорными полукольцами и упорными поверхностями коленчатого вала. Данный зазор должен быть в пределах 0,06–0,26 миллиметра. В случае, когда зазор превышает 0,35 миллиметра (максимально допустимый), замените упорные полукольца номинальной толщины новыми увеличенной толщины (толщина больше прежних на 0,127 миллиметра).
Коленчатый вал — важнейшая деталь двигателей внутреннего сгорания с кривошипно-шатунным механизмом. От его состояния напрямую зависит и здоровье всего двигателя. Силовой агрегат с изношенным коленвалом не развивает по
9.1.9. Укладка коленчатого вала в блок цилиндров
Для укладки коленчатого вала блок устанавливается постелями коренных подшипников вверх. Протирается безворсными салфетками и обдуваются сухим сжатым воздухом детали коренных подшипников и шейки коленчатого вала и подвески. Смазываются сопрягаемые поверхности коренных подшипников и шейки вала маслом, применяемым для смазки дизеля.
Укладываются в постели верхние вкладыши и опускается на них коленчатый вал. Вкладыши и другие детали устанавливаются согласно клейм и тех мест, с которых они были сняты при разборке.
Смазывается сферическая поверхность шайб и гаек, резьба болтов и гаек дизельным маслом.
Устанавливаются в подвесках нижние вкладыши и болты, а затем подвески с болтами и нижними вкладышами по местам в блок.
Затяжка болтов подвесок производится равномерно и предварительно усилием одного человека ключом 40д.181.03, имеющим плечо 1000мм в два- три приема, чередуя гайки одной подвески , затем затяжка ослабевается и производится вторичная затяжка. Первый болт затягивается усилием одного человека до отказа ключом 30д.181.03., имеющим плечо 500мм (момент затяжки 25кгс.м). Второй болт затягивается усилием одного человека до отказа ключом, имеющим плечо 1000мм (момент затяжки 50кгс.м), после чего затягивается первый болт усилием аналогичным затяжке второго болта.
Это положение считается отправной точкой окончательной затяжки. Окончательная затяжка болтов осуществляется поворотом гаек от отправной точки на 17 делений (при отсутствии делений на 2,5+0,25 грани в три –четыре приема, чередуя гайки одной подвески. При несовпадении отверстий под шплинт в болте и гайке дополнительно завертывается гайка, но не более чем на два деления.
После окончательной затяжки, щупом осуществляется контроль прилегания головок болтов и гаек , а также вкладышей к постелям. Прохождение щупа толщиной 0,03мм не допускается.
Установка коленчатого вала должна соответствовать требованиям Руководства по эксплуатации и. обслуживанию тепловоза М62 завода изготовителя.
9.1.10. Распределительный вал , закрытие его привода, лоток и толкатели привода клапанов
Выполняются работы в соответствии с п. 8.1.6. настоящего Руководства.
Распределительный вал и его привод.
Снимается распределительный вал, очищаются и продуваются масляные каналы. Проводится магнитная дефектоскопия открытых частей вала, кулачков и шайб.
Кулачки и шайбы, имеющие трещины, выкрашивание цементированного слоя и питтинги, износ рабочей поверхности кулачков более 0,5 мм, определяемого по обмеру, ослабление по посадке, заменяются новыми или отремонтированными, удовлетворяющими требованиям чертежа. Шайбы и кулачки устанавливаются с натягом 0.01-0,05 мм.
Разрешается увеличение ширины шпоночных пазов до 19 мм. Разрешается установка ступенчатых шпонок. В стык между боковыми поверхностями шпонки и шайбы или кулачка щуп 0.03 мм может заходить на глубину до 10 мм.
Заменяются муфта и втулка с трещинами, изломом или износом шлицев.
Снимаются, разбираются, тщательно промываются и осматриваются детали привода распределительного вала. Подшипники качения заменяются новыми или отремонтированными.
Трещины в кронштейнах завариваются электродуговой сваркой. Изношенные посадочные места под подшипники восстанавливаются вибродуговой наплавкой.
Отверстия под призонные болты и штифты разрешается увеличивать до 15 мм и 22,0 мм соответственно.
Шестерни проверяются (дефектоскопом) и заменяются:
при наличии износов или трещин в зубьях и теле шестерни;
покрытия более 10% поверхности зубьев коррозийными язвами;
разрушения цементированного слоя.
Изношенные посадочные и сопрягаемые поверхности, шпоночные пазы и поврежденная резьба М12х2 восстанавливаются вибродуговой наплавкой. Диаметр отверстия под штифты и призонные болты шестерен разрешается увеличивать на 1мм.
При сборке кронштейна с шестернями следует соблюдать следующие условия:
I) несовпадение торцовых поверхностей шестерен допускается
не более I мм;
2) боковой зазор между зубьями шестерен 0,16-0,45 мм;
3) прилегание зубьев шестерен, проверенное по краске должно быть
не менее по высоте зуба 45% и по длине зуба 60%;
4) запрещается запрессовка подшипников в кронштейн или шестерен в подшипники посредством ударов.
Отверстия под штифты и болты разрешается увеличить до 15мм и l4 мм соответственно. Втулка на вал устанавливается с зазором 0,34-0,53 мм, муфту — 0,05-0,13 мм.
После установки деталей привода распределительного вала производятся следующие контрольные проверки:
I) по плоскости разъема сопряженных поверхностей шестерен коленчатого вала щуп 0,03 мм не должен проходить;
2) прилегание головок болтов крепления шестерни коленчатого вала к фланцу коленчатого вала должно быть плотным, щуп 0,03 мм не должен проходить;
3) не должен проходить щуп 0,05 мм в стык сопрягаемых поверхностей блока и кронштейна торцевой поверхности фланца коленчатого вала и шестерни коленчатого вала;
4) несовпадение торцевых поверхностей шестерен допускается
не более 3 мм;
5) боковой зазор между зубьями шестерен коленчатого вала, шестернями распределительного вала и паразитными шестерням кронштейна допускается 0,13-0,22 мм. Прилегание зубьев, проверенное по краске, должно быть не менее 45% по высоте зуба и 60% по длине зуба.
При установке редуктора привода топливного насоса и тахометра боковой зазор в зубчатом зацеплении должен быть 0,16-0,32 мм.