ТО и ремонт автомобильного транспорта. Тема 1.2 «Устройство и основы теории двигателя»

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.