Способ балансировки коленчатого вала

Самостоятельная балансировка коленвала: тонкости процесса

Иногда автомобилисты могут изъявить желание самостоятельно выполнить балансировку коленвала. В домашних условиях такая процедура может особенно понадобиться тем, кто желает самостоятельно узнать свой автомобиль или не доверяет его ремонт и обслуживание специалистам сервисных центров. По сути, балансировка коленчатых валов представляет собой механическую операцию в результате которой должны снизиться вибрация и прочие виды нагрузок на элементы силового агрегата. За счет балансировки можно повысить надежность, работоспособность и даже производительность двигателя.

Тонкости правильной балансировки коленвала

В большинстве случаев в выполнении подобной манипуляции нуждаются сильно изношенные механизмы. Однако бывает и так, что дисбаланс наблюдается в новом автомобиле, который был только приобретен у дилера. Понять необходимость проведения такой операции можно по нескольким признакам. Первый из них проявляется в болтании ручки переключения передач во время движения на холостом ходу. Абсолютно также будет вести себя и мотор. Происходить так может из-за некоторых погрешностей, которые могли быть допущены во время изготовления сопряженных деталей. Иногда это может свидетельствовать о неоднородности материалов коленчатого вала. Кроме того, это может приводить к появлению люфта.

Как отбалансировать коленчатый вал: варианты

Существует два способа балансировки коленчатого вала. Первый из них носит название статического. Для него используются специальные ножницы, которые необходимо установить на деталь. Статический метод балансировки коленвала считается менее точным. Дисбаланс в нем определяется по положению детали во время вращения. Когда верхняя часть коленвала ниже, на нее крепятся грузики. После чего производятся замеры и выполняется догрузка до получения равновесия. второй способ — динамическая балансировка коленчатого вала. Для ее выполнения необходимо специальное оборудование. В этом случае коленвал устанавливается в плавающие постели и раскручивается до нужных оборотов. Тогда световой луч находит и выполняет сканирование наиболее тяжелой точки, которая и выступает провокатором тряски. Информацию об этом выводят на экран. Что касается устранения дисбаланса, то здесь дело остается за малым просто удалить лишний вес.

О том, как выполнить балансировку коленвала в домашних условиях более подробно пойдет речь в этом видеоматериале:

Источник

Как делается ремонт и балансировка коленвала грузовых автомобилей КамАЗ: освещаем в общих чертах

Для экономии затрат, идущих на техническое обслуживание в автосервисе, можно выполнять балансирование коленчатого вала в условиях гаража. В статье описываются варианты, как можно проводить балансировку коленвала своими руками.

Особенности

Подвод масла осуществляется через специальные отверстия, предусмотренные в коренных шейках. Чтобы уравновесить инерционные воздействия и снизить вибрацию, установили шесть противовесов, изготовленных методом штамповки, как и щеки. Также предусмотрено два добавочных противовеса, которые напрессованы на валу. В расточенном гнезде хвостовика находится запрессованный шариковый подшипник коленвала КамАЗ 740. Угловое размещение деталей относительно коленчатого вала регулируется шпонками.

Равномерное чередование рабочих моментов коленвала КамАЗ 740 обеспечивается за счет расположения шатунных шеек под прямым углом. К каждому элементу подсоединена пара шатунов: для правого и левого цилиндрового ряда.

1. Противовес передний.
2. Задний аналог.
3. Приводная шестеренка.
4. Зубчатый элемент привода ГРМ.
5. Шпонка.
6. Шпонка.
7. Штифт.
8. Жиклер.
9. Разгрузочные гнезда.
10. Гнезда для подвода масла.
11. Отверстия для маслопровода к шатунным шейкам.

Применимость коленвала Камаз

В легковом или грузовом автомобиле не существует понятия, как важная и неважная запчасть. Каждый элемент выполняет свою определенную функцию и имеет свою важность. При неисправной работе любой мелкой деталюшки может накрыться весь механизм. Но есть базовые детали, выполняющие 80% работы в узле. В V-образном двигателе Евро 1, 2, 3, 4 Камаз 740 – это коленвал. Он может идти под несколькими каталожными номерами: 740.13-1005008-20, 3974539, 4934862,… и разными брендами (KAMAZ, Cummins, MOVELEX) в зависимости от модификации и типа двигателя.

Устройство

В полости фронтального носовика узла вкручен жиклер. Через его калибровочное гнездо поступает смазка для шлицевого вала понижения мощности на приводную часть гидравлической муфты. От перемещений по осям коленвал КамАЗ 740 защищен парой верхних полуколец и двумя нижними аналогами. Они монтируются таким образом, чтобы канавки прилегали к торцам вала.

Спереди и сзади на носках блока имеется шестерня привода маслонасоса и ведущий зубчатый элемент распредвала. На заднем торце детали предусмотрено восемь соединений с резьбой для фиксации гасителя вращательных моментов. Уплотнением коленчатого вала служит резиновая манжета, которая оснащается пыльником, располагается в картере маховика. Она изготовлена из фторкаучукового состава непосредственно в пресс-форме.

Назначение

Именно коленвал является родоначальником и создателем крутящего момента, передаваемого через ряд узлов и механизмов на полуоси, а в конечном итоге и на колеса автомобиля. Также он посредством шкивов, шестерен и ремней приводит во вращение другие вспомогательные агрегаты: ТНВД, помпа, масляный насос, генератор и др. Но самостоятельно создать вращение коленчатый вал не может. В этом ему на помощь приходят поршень и шатун, образующие все вместе кривошипно-шатунный механизм (КШМ).

Маховик и шейки

По диаметру коренные и шатунные шейки коленвала КамАЗ 740 составляют 95 и 80 миллиметров соответственно. Предусмотрено 8 типов восстановительных вкладышей, которые применяются для ремонта без проведения шлифовки. Коренные и шатунные подшипники сделаны из стальной ленты со свинцово-бронзовым напылением и оловянным покрытием. Вкладыши вверху и внизу элемента не являются взаимозаменяемыми. От поперечного и продольного смещения они зафиксированы уступами, которые размещаются в пазах крышек подшипников и постелях шатуна. Указанные части имеют соответствующую маркировку (74-05.100-40-58 и 74-05.100-57-51). Заслонки и крышки изготовлены из чугуна повышенной прочности. Крепятся они при помощи болтов, которые фиксируются по регламентированной схеме. Маховик фиксируется на восемь болтовых шпилек, сделанных из легированной стали, а также штифтами с втулкой. Чтобы избежать повреждения узла, под болтовые головки помещаются шайбы, а на цилиндрической поверхности маховика находится зубчатый венчик.

Принцип работы коленвала

Происходит этот процесс следующим образом. Давление газов, возникающее в результате горения горючей смеси в камере сгорания, воздействует на поверхность поршня. Тот в свою очередь начинает перемещаться в цилиндре из верхнего положения (ВМТ) в нижнее (НМТ), совершая поступательное движение. Шатун во всей этой истории является связующим звеном. С одной стороны он связан с поршнем при помощи пальца, а другой подвижно крепится к шатунной шейке КВ. Производя сложное движение, он передает усилие от поршневого пальца на коленвал, заставляя последний вращаться.

Гаситель вращательных моментов

Коленвал двигателя КамАЗ 740″ оборудуется гасителем вращательных колебаний, который фиксируется восемью болтами на фронтальном носке блока. Деталь включает в себя корпус, который закрыт крышкой. Он с запасом хода монтируется в маховике. Герметичность соединений достигается при помощи сварочных швов по стыкам основы и крышки.

Между остовом и маховиком работает силиконовый состав повышенной вязкости. Жидкость заправляется дозировано перед фиксацией крышки. По центрам гаситель регулируется посредством шайбы, приваренной к основе. Нивелирование вращательных моментов происходит при помощи торможения остова гасителя. Данная энергия выделяется как тепловой поток. Стоит отметить, что при ремонте узла воспрещается нарушать целостность корпуса и крышки. Блок с деформациями для дальнейшего использования становится непригодным.

Устройство

С первого взгляда может показаться, что у коленвала Камаз сложная и замысловатая конструкция. Но если разобраться и изучить его устройство детальнее, то окажется, что всё очень просто. Внешне он не похож на прямые и симметричные валы трансмиссии, а имеет многочисленные изгибы, которые называются коленами. Отсюда и произошло его название. У каждого колена имеются 4 шатунных и 5 коренных (опорных) шеек, соединенные между собой щеками с противовесами. Противовесы предназначены для снижения вибрации, вызывающей со временем разрушение мотора.

Шатунно-поршневая группа

Шатун коленвала КамАЗ 740 10 сделан из стали методом ковки. Он оснащен стержнем с двутавром, головка вверху — неразъемного типа, снизу — сделана с прямым разъемом. Окончательная обработка шатуна производится в сборе с крышкой, которая не является взаимозаменяемой для аналогов. В верхней головке детали имеется втулка из сплава бронзы и стали, которая установлена путем прессовки. В нижней части смонтированы сменные вкладки.

Нижняя крышка фиксируется болтами с гайками, которые запрессованы в стержень. На элементы наносятся метки сопряженности в виде порядковых номеров из трех знаков. Также на крышке выбивается номерное клеймо цилиндра. Поршень отливается из алюминиевого состава, имеет вставку из чугуна для верхнего кольца компрессии. Также головка поршня оснащается камерой сгорания с центральным вытеснителем. Элемент смещен по оси в направлении от клапанных выточек на пять миллиметров. Боковая часть имеет бочкообразную конфигурацию с уменьшением размера в районе отверстий под палец поршня.

Виды коленвалов

По соотношению количества шей коленчатые валы делятся на два вида:

• Полноопорные
• Неполноопорные

На двигателях КамАЗ 740 устанавливают полноопорные коленвалы. Несмотря на более сложное их исполнение во время производства, они наиболее распространены в виду своей легкости и высокой степени надежности.

Способы изготовления коленвала Камаз

Поначалу коленвалы были составными и изготавливались из нескольких частей. Но со временем мощность и оборотистость движков увеличивались, и сборные КВ не выдерживали больших нагрузок. В результате чего от них отказались и стали изготавливать цельные.

Материалом для изготовления может служить сталь или чугун. Чугунные детали производят литьем, а для стальных используют метод ковки или штамповки. Далее следует механическая обработка, чтобы достичь нужных параметров: чистота поверхности шеек, балансировка и др.

Максимальная нагрузка сконцентрирована в местах стыка шейки и щеки. Для её снижения и равномерного распределения, место соединения выполнено скругленным, если выражаться научно, то образуют галтель.

Подшипники и смазывание

Вращается коленвал и опирается на подшипники скольжения (вкладыши), расположенные в картере движка. Также как и шейки бывают коренные и шатунные. Изготавливают их из специальной стальной ленты, поверхность которой покрыта антифрикционным составом, для снижения трения.

Обязательным условием для нормального функционирования и вращения коленчатого вала является наличие необходимого количества смазки между трущимися поверхностями, а именно шейками и подшипниками скольжения (вкладышами). С этой целью в коленвалу имеются специальные подводящие каналы, куда под давлением подается моторное масло из системы смазки. Во избежание вытекания масла из картера двигателя ставятся два сальника коленвала: передний и задний.

Компрессионные и маслосъемные элементы

Поршень комплектуется сальником коленвала КамАЗ 740, а также парой компрессионных колец и одним маслосъемным аналогом. Дистанция от днища до нижней торцевой части верхней канавки 17 мм. Поршневая часть моторов 740/11, 740/13 и 740/14 между собой отличается формой гнезд под кольца, поэтому не является взаимозаменяемой.

Компрессионные элементы сделаны из усиленного, а маслосъемное кольцо — из серого чугуна. На «движке» 740/11 конфигурация поперечного сечения фиксаторов — односторонняя трапеция. При установке верхний наклонный торец размещается со стороны поршневого дна. Рабочая бочкообразная часть кольца покрыта молибденом. На поверхность второго компрессионного и маслосъемного кольца нанесено хромовое напыление.

При установке середина расширителя располагается в специальном замке. Маслосъемное кольцо изготовлено коробчатой конфигурации, на моторе 740/11 имеет высоту 5 миллиметров, а на 740/13 и 740/14 — 4 мм.

Ремонтные размеры коленвала КамАЗ 740

Ниже в таблицах приведены габариты, при которых допускается восстановление частей узла:

Источник

Балансировка коленвала

Коленчатый вал, являясь одним из важнейших конструктивных элементов силового агрегата любого автомобиля, производится с применением достаточно сложных технологий. Неизбежность присутствия в данном процессе технологических допусков и погрешностей, а также неоднородность используемых при этом материалов в совокупности с зазорами в сопряжениях деталей и узлов нарушают (пусть и незначительно) одно из его главных эксплуатационных условий – сбалансированность.

Как определить потребность коленчатого вала в балансировке. Главными симптомами, помогающими с большой долей уверенности установить наличие «болезни», являются значительные колебания силового агрегата и рычага переключения передач при движении автомобиля в режиме «холостого хода».

И тогда приходится прибегать к выполнению такого действия, каковым является балансировка коленчатого вала. Она (балансировка) заключается в подборе дополнительных масс, или уравновешивающих грузов, а также съеме металла в плоскостях расположения этих грузов со стороны, диаметрально противоположной. Эти мероприятия производятся в специальных зонах коленчатого вала, называемых балансировочными участками.

Виды балансировки коленавала

В настоящее время применяют два основных вида балансировки:

Динамическую, обеспечивающую высокую точность и требующую применения специальных станков.

Статическую. Этот вид балансировки используют для деталей, выполненных в форме диска и имеющих следующее соотношение диаметра (D) и длины (L): D>L.

Балансировка коленчатого вала, имеющего несимметричное (например,V-образное) исполнение или нечетное количество цилиндров, отличается определенными особенностями, поскольку моментальная составляющая таких валов достаточно высока и способна сорвать его с опор крепления.

Избежать этого поможет установка втулок-компенсаторов, обладающих выверенной до одного грамма массой, на шатунные шейки. В случае отсутствия данных параметров в специальных разделах технико-эксплуатационной документации силового агрегата, они рассчитываются дискретно. Для этого существуют индивидуальные методики.

Следующим моментом, требующим достаточно ясного понимания, является определение случаев, вызывающих необходимость балансировки коленвала:

Установка нештатных или выполнение облегчающих мероприятий на штатных шатунно-поршневых группах.

Проведение работ по правке деформированных коленчатых валов.

Замена маховика. Здесь следует оговориться, что в данном случае динамическая балансировка не всегда обязательна. В некоторых случаях достаточно выполнения лишь балансировки статического типа.

Итак, считаем установленным, что балансировка незеркальносимметричных коленчатых валов, частным случаем которых является и V-образный коленвал, требует использования компенсирующих втулок (нередко изготовленных по специальному заказу), создающих имитацию динамического воздействия аналогичного воздействию шатунно-поршневых групп.

Насколько важна своевременная балансировка коленчатого вала

Подавляющее большинство специалистов в качестве ответа на этот вопрос приводят следующие доводы:

Увеличение мощности силового агрегата (10-15%).

Предотвращение перерасхода автомобильного топлива (до 5%).

Продление эксплуатационного ресурса автомобиля в целом, и двигателя в частности.

Минимизация вибрационных процессов в совокупности со значительным снижением уровня шума в салоне транспортного средства.

Предотвращение возникновения подтеканий в зоне заднего сальника.

Самостоятельная балансировка коленчатого вала дома

Следующим животрепещущим вопросом, касающимся балансировки коленвала, является наличие возможности выполнения данной процедуры в домашних условиях (в гараже). Как правило, в этих условиях выполняют балансировку коленчатого вала с маховиком. Порядок выполнения выглядит следующим образом:

при помощи уровня устанавливаем две Т-образные пластины;

укладываем на них коленчатый вал;

коленвал, имеющий дисбаланс, скатится по пластинам до момента перехода самой тяжелой его точки в нижнее положение;

эта точка, определяет место, с которого следует снять небольшую часть металла;

затем еще раз укладываем коленвал на пластины;

операцию повторяем до момента достижения полного равновесия.

Следует сделать еще одну оговорку. Вышеописанную процедуру выполняют на коленчатых валах, имеющих определенную (как правило, значительную) степень износа.

Источник