Коленчатый вал воспринимает усилия, передаваемы от поршней
шатуном, и преобразует их в крутящий момент.
Поэтому коленчатый вал должен быть прочным и жестким.
В качестве материала для коленчатого вала используют высокопрочный чугун и сталь.
Чугунные валы изготавливают методом литья, а стальные — методом ковки. Рабочие поверхности коренных и шатунных шеек коленчатого вала подвергают упрочнению с помощью термической обработки и последующей шлифовке. Коленчатый вал состоит из нескольких коренных шеек, соединенных щеками с шатунными шейками. Щеки коленчатого вала продолжаются в противоположном от шейки направлении, образуя противовесы.
В некоторых двигателях грузовых автомобилей используют съемные противовесы, которые крепятся к коленчатому валу болтами. Коренные шейки всегда больше в диаметре, чем шатунные. Коленчатый вал будет более жестким, если коренные и шатунные шейки перекрывают друг друга при взгляде с торца вала. Очевидно, что намного легче добиться перекрытия шеек в короткоходном двигателе. Если по обеим сторонам от шатунной шейки расположены коренные шейки, коленчатый вал является полноопорным. В противном случае он неполноопорный и поэтому должен быть более жестким, а следовательно, более массивным, чтобы воспринимать значительные изгибающие и закручивающие усилия.
ОСМОТР КОЛЕНВАЛА
При осмотре выявляют:
1. Видимые дефекты /трещины, дефекты резьб, износ наружной поверхности фланца, износ маслосгонных канавок, износ шпоночной канавки,задиры, риски, коррозия /. Отвернув пробки смотрим состояние масляных каналов. 2. Дефекты при измерении /биение торцевой поверхности фланца, износ отверстия под подшипник, износ коренных и шатунных шеек, износ поверхности под шестерню и ступицу шкива.
ИЗМЕРЕНИЕ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА НА ПРОГИБ
Прогиб коленчатого вала приводит к нарушению перпендикулярности оси вала к оси цилиндра, в следствии чего условия смазки сопряженных поверхностей ухудшается, масляная плёнка на трущихся поверхностях разрушается, появляется сухое трение. Радиальное биение коленчатого вала определяют по средней шейке. Для этого стержень индикатора упирают в среднюю коренную шейку. Обеспечив натяг 2-3 мм поворачивают коленчатый вал пока стрелка не займёт одно из крайних положений, затем поворачивают коленчатый вал на 180º и определяют новое положение стрелки. Разность между двумя показаниями определит биение вала. Величина прогиба равна половине величины его биения.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕМОНТНОГО РАЗМЕРА КОРЕННЫХ И ШАТУННЫХ ШЕЕК
Измеряя микрометром определяем износ коренных и шатунных шеек. Измерение шеек производится в поясах I — I; II — II и двух взаимно перпендикулярных плоскостях а — а; б — б. При необходимости производятся более частые замеры. Частые замеры делаются для того, чтобы определить овальность и конусность шейки.
МАСЛЯНЫЕ КАНАЛЫ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА
Внутри коленчатого вала, в щеках и шейках коленчатого вала просверлены отверстия для прохода масла. Подшипники коленчатого вала подвергаются значительным нагрузкам, и даже кратковременная работа двигателя без масла приводит к его выходу из строя, поэтому к шейкам коленчатого вала масло подается постоянно под давлением.Масло для смазки шатунных и коренных подшипников подводится по соединяющимся каналам.
Со временем эти каналы закоксовываются и движение масла по ним становится затруднительным. В крутящемся валу, на масло и частицы «грязи» в масляных каналах, действуют центробежные силы. Частицы грязи прилипают к дальней стенке /от оси вращения/ канала; утрамбовываются, нарастают и забивают канал. Это приводит к «масляному голоданию» пар трения и в по следствии их разрушению.
Масляные каналы чистятся перед шлифовкой. Каналы закрыты заглушками /либо колпачковые, либо резьбовые/. После шлифовки и полировки коленчатый вал и все его масляные каналы тщательно промываются. Затем продувается сжатым воздухом.
Делают это для того, чтобы удалить остатки абразива.
ГРЯЗЬ В МАСЛЯНЫХ КАНАЛАХ
А — Под воздействием центробежных сил грязь трамбуется к дальней стенке масляной камеры относительно оси вращения коленвала.
Б — При воздействии острым предметом грязь отслаивается.
ВКЛАДЫШИ КОРЕННЫЕ И ШАТУННЫЕ
В качестве коренных и шатунных подшипников скольжения в настоящее время применяют разъемные, тонкостенные вкладыши. Вкладыши изготавливают из стальной ленты с нанесенным на нее слоем антифрикционного сплава. Для того чтобы установленные вкладыши не проворачивались в опорах коленчатого вала и головках шатунов, они имеют выступ, с помощью которого фиксируются в соответствующих канавках. Для предохранения коленчатого вала от осевых перемещений используются упорные подшипники скольжения.