что это, как работает, неисправности :: Autonews

www.adv.rbc.ru

www.adv.rbc.ru

www.adv.rbc.ru

Autonews

Телеканал

Газета

Pro

Инвестиции

+

Новая экономика

Тренды

Недвижимость

Спорт

Стиль

Национальные проекты

Город

Крипто

Дискуссионный клуб

Исследования

Кредитные рейтинги

Франшизы

Конференции

Спецпроекты СПб

Конференции СПб

Спецпроекты

Проверка контрагентов

Библиотека

Подкасты

ESG-индекс

Политика

Экономика

Бизнес

Технологии и медиа

Финансы

РБК КомпанииРБК Life

www. adv.rbc.ru

Фото: Shutterstock

www.adv.rbc.ru

Читайте также

Классический двигатель внутреннего сгорания способен какое-то время проработать без фильтров и даже с минимумом масла, но без коленчатого вала он просто не может существовать! Этот базовый элемент конструкции мотора является к тому же одним из самых дорогих в автомобиле.

• Что это
• Компоненты
• Датчик
• Неисправности
• Как продлить срок службы

www.adv.rbc.ru

Что такое коленвал

Коленвал — это расположенный в блоке двигателя внутреннего сгорания (ДВС) элемент сложной формы, преобразующий возвратно-поступательное движение поршней во вращательное, которое через маховик и трансмиссию передается на колеса.

Слово «коленвал» является сокращением от термина «коленчатый вал». Употребляется и жаргонное обозначение элемента, «колено». Коленом также называют сегменты вала, смещенные относительно его оси вращения. Количество колен зависит от числа цилиндров.

В серийных ДВС имеется один коленвал, но создавались опытные образцы с двумя «коленами». Коленчатые валы изготавливают из литого высокопрочного чугуна и различных видов стали (для моторов с наддувом и дизелей). В ДВС малой и средней мощности для сокращения стоимости производства могут применяться стальные коленчатые валы, полученные методом горячей штамповки, а наилучшими характеристиками обладают кованые стальные элементы. В автомобильных ДВС, в отличие устанавливаемых на мототехнике, используют неразборные коленвалы.

Основные компоненты коленвала

В коленчатом вале любого ДВС выделяют следующие основные компоненты:

1. Коренные шейки — сегменты вала, находящиеся на его оси вращения. 
2. Шатунные шейки — сегменты вала, смещенные относительно его оси вращения и коренных шеек. Служат для крепления шатунов с поршнями и воспринимают передаваемое от них усилие. Диаметр шатунных шеек меньше, чем у коренных.
3. Щеки — как правило, округлые или эллиптические диски, служащие для соединения коренных и шатунных шеек. В щеки также интегрированы противовесы, предназначенные для снижения уровня вибраций ДВС.
4. Носок — передняя часть коленвала, к которой крепится звездочка / шкив привода газораспределительного механизма и вспомогательных систем.
5. Хвостовик (фланец маховика) — задняя выходная часть коленвала, соединенная с маховиком, а через него — с трансмиссией.
6. Масляные каналы — система полостей во всех шейках и щеках вала для подачи масла к трущимся частям.

Из чего состоит коленчатый вал (Фото: globaldrive-shop.ru)

По типу опоры различают две разновидности коленвалов:

1. Полноопорные. У таких валов коренные шейки располагаются по обеим сторонам от шатунных и их на одну больше. Сложны в изготовлении, но позволяют сочетать легкость и надежность конструкции. Сегодня являются самым распространенным видом коленвалов.
2. Неполноопорные. В таких валах коренных шеек меньше, чем шатунных, а с обеих сторон щеки могут располагаться смещенные относительно друг друга шатунные шейки. Проще в производстве, но из-за меньшего числа точек опор (коренных шеек) для получения приемлемого уровня надежности должны быть более тяжелыми.

Датчик коленвала

Бензиновые и дизельные двигатели с электронной системой управления имеют датчик коленвала или датчик положения коленвала (ДПКВ). Он необходим для синхронизации систем зажигания и впрыска топлива. Рассогласованность в их работе, вызванная неисправностью ДПКВ, может привести к тому, что двигатель не заведется или заглохнет.

ДПКВ могут устанавливаться:

1. У шкива коленвала.
2. В блоке ДВС.
3. В корпусе коробки передач.

По принципу действия различают следующие виды ДПКВ:

1. Магнитные — основаны на эффекте электромагнитной индукции, не требуют источника питания.
2. Датчики Холла — измеряют напряженность магнитного поля. Точнее магнитных, но требуют подключения к источнику питания.
3. Оптические — срабатывают при затенении светодиодного источника света специальным устройством.

ДПКВ, как и любое устройство, может выйти из строя. Причины этого следующие:

1. Механические повреждения при выполнении ремонтных работ в моторном отсеке.
2. «Затенение» датчика посторонними предметами.
3. Окисление недостаточно загерметизированных контактов датчика.

Фото: Shutterstock

Как проявляется неисправность ДПКВ?

1. Затрудненный пуск двигателя, особенно в сырую погоду.
2. Плавающие обороты двигателя как при остановке, так и в движении.
3. Детонация в цилиндрах при высоких нагрузках, проявляющаяся в повышенной вибрации двигателя.
4. Явное снижение мощности.
5. При работающем стартере двигатель не заводится, а стрелка тахометра при этом неподвижна.
6. Двигатель внезапно глохнет.
7. На панели приборов загорается индикатор Check engine.

К счастью, ДПКВ не «умирает» скоропостижно, поэтому при появлении таких симптомов, как правило, есть возможность добраться до сервиса. Самостоятельно поменять ДПКВ на дороге у большинства современных автомобилей крайне сложно, поскольку их моторные отсеки плотно нафаршированы различным оборудованием.

Неисправности коленвала

Коленвал — вещь массивная и «железная», но и нагрузки он испытывает серьезные, а потому «колено» тоже может заболеть. Чем?

Задиры шатунных шеек

Главная причина — недостаточная смазка элемента, испытывающего сильные нагрузки. Что к этому привело — плохое качество масла, забитый масляный фильтр или конструктивный просчет, — дело второе. Задиры не позволяют коленвалу свободно вращаться в подшипниках (вкладышах), из-за чего возникает перегрев, чреватый деформацией коленвала. Если своевременно принять меры, можно ограничиться шлифовкой шатунных шеек и подбором более толстых ремонтных вкладышей.

Коленвал — вещь массивная и «железная», но и нагрузки он испытывает серьезные (Фото: cool-shina. ru)

Срез шпонки коленвала

Шпонка — вставляющийся в пазы миниатюрный металлический клин, который в данном случае позволяет закрепить на носовой части коленвала звездочку / шкив привода газораспределительного механизма и вспомогательного оборудования. Некачественный металл становится причиной среза шпонки. Поврежденный паз в коленвале можно попытаться восстановить сваркой с последующей фрезеровкой.

Износ отверстий фланца коленвала

Этот дефект, вызванный усталостью металла, можно устранить, рассверлив отверстия под бóльший диаметр болтов.

Течь масла из-под сальников

Со временем сальники, установленные на задней и носовой части коленвала, изнашиваются и начинают пропускать масло, которое может попасть на сцепление и/или ремень ГРМ, что чревато отказом первого и обрывом второго. В таком случае дорогостоящий ремонт обеспечен.

Как продлить срок службы коленвала

Коленвал не та деталь двигателя, к которой можно легко добраться, а любая неисправность элемента может больно ударить по карману. Чтобы не нарваться на крупные неприятности, лучше выполнять элементарные меры профилактики:

1. Своевременно менять масло в двигателе на рекомендованное производителем.
2. Выбирать качественные масляные фильтры и менять их одновременно с заменой масла.
3. Периодически проводить визуальный осмотр на предмет утечки моторного масла из-под сальников.
4. Не допускать перегрева двигателя.
5. Следить за состоянием прокладки головки блока цилиндров, чтобы не допустить попадания в моторное масло охлаждающей жидкости и топлива.

Коленвал не та деталь двигателя, к которой можно легко добраться, а любая неисправность элемента может больно ударить по карману (Фото: Shutterstock)

www.adv.rbc.ru

www.adv.rbc.ru

Коленвал – что это такое и как он работает?

Автор: Сергей Рубрика: Статьи 21. 05.2018 Нет комментариев

Коленчатый вал (также называемый кривошип) является фундаментальной особенностью двигателя автомобиля. Именно система преобразует линейную энергию во вращательную. Это позволяет колесам управлять автомобилем вперед. Все поршни в двигателе прикреплены к рукоятке, которая соединена с маховиком. Он сглаживает вращение. Кривошип работает совместно с другими компонентами двигателя для достижения синхронизированного движения. Этот процесс, который позволяет двигателю автомобиля работать.

Расположение цилиндров.

Коленчатые валы обычно изготавливаются из стали и располагаются ниже цилиндров и поршней в блоке двигателей. На двигателях V-типа он находится у основания, но на плоских двигателях он находится между блоками цилиндров. Чтобы коленчатый вал работал правильно, он должен быть полностью смазан маслом, поэтому он свободен от трения. Есть два уплотнения коленчатого вала, один спереди и один сзади, которые называются соответственно передними главными и задними главными.
Автомобили могут иметь от 3 до 12 цилиндров внутри двигателя, хотя большинство из них четыре. Внутри каждого цилиндра находится поршень, который перемещается вверх и вниз по цилиндру. Все поршни двигателя соединены с коленчатым валом отдельными стержнями. Цилиндры работают совместно, а также с другими деталями двигателя. Это называется четырехтактным циклом и встречается в каждом из четырех цилиндров. Этот цикл управляет двигателем автомобиля.

Работа коленчатого вала.

Кривошип перемещает поршни вверх и вниз внутри цилиндров. Движение поршней регулируется рукояткой. Компонент, известный как распределительный вал, также обеспечивает правильную работу поршней. Всякий раз, когда кривошип вращается, распределительный вал также должен вращаться вместе с ним. Это связано с тем, что эти два компонента связаны друг с другом. Две части двигателя имеют синхронизированное движение. Когда вращающийся вал вращается, он заставляет клапаны забора и отбора воздуха открываться. Это позволяет потоку воздуха, который имеет важное значение для возникновения взрывов в цилиндре. Взрывы создаются внутри цилиндров в двигателе, сжигая воздух и топливо. Они оказывают давление на поршни, чтобы они поддерживали свое движение. Эти взрывы приводят к движению колес. Цикл будет работать до тех пор, пока у автомобиля есть топливо для сжигания, чтобы создать взрывы. Движущиеся поршни приводят к отрывистым движениям. Маховик, который находится в конце вала, помогает облегчить неустойчивое движение. Когда вал движется, он заставляет маховик принимать круговое движение. Он помогает сгладить отрывистые движения, вызванные перемещением поршней. Маховик также обеспечивает мощность, генерируемую в этом цикле, до трансмиссии автомобиля через коробку передач. Насечки в маховике помогают добиться более регулярного движения. Это движение в конечном итоге приводит к повороту колес автомобиля, так как маховик соединен с другими деталями двигателя. Коленчатый вал выдерживает огромное давление со стороны поршней, и по этой причине автомобильные двигатели обычно сконструированы в V-образной форме.

Большие двигатели обычно имеют несколько цилиндров. Это помогает уменьшить пульсации от индивидуальных ходов включения. Для некоторых двигателей необходимо предусмотреть противовесы. Противовес используется для компенсации поршня и улучшения баланса. В то время как противовесы добавляют большой вес коленчатому валу, он обеспечивает более плавный ход двигателя. Это позволяет достичь более высоких оборотов и увеличить мощность.

Что такое коленчатый вал и для чего он нужен?

Вы здесь

Главная | Что такое коленчатый вал и для чего он нужен?

Что делает коленчатый вал?

Коленчатый вал двигателя проходит внутри нижней части двигателя автомобиля и преобразует вертикальное движение поршней в горизонтальное вращательное движение, которое в конечном итоге приводит в движение колеса через коробку передач.

Коленчатые валы существуют сотни лет, они использовались на водяных мельницах и лесопилках. В конечном итоге они стали заметными в гребных лодках, превращая энергию паровых поршней во вращательную энергию для гребных колес.

В современных автомобилях коленчатый вал состоит из равномерно расположенных «бросков» (их четыре в четырехцилиндровом двигателе, , как показано ниже ), которые прикреплены к днищу поршней с помощью шатунов. Эти «броски» смещены от оси коленчатого вала, что и создает энергию вращения.

Коленчатый вал прикреплен к двигателю большими подшипниками на обоих концах. Он соединяется с маховиком, а через него и со сцеплением.

При включенном сцеплении энергия вращения коленчатого вала передается через коробку передач и далее через дифференциал на карданные валы, прикрепленные к колесам, что создает способность автомобиля двигаться.

Распределительный вал и коленчатый вал

Распределительный вал расположен в верхней части двигателя и приводится в движение коленчатым валом через зубчатую цепь или зубчатый ремень.

Распределительный вал (их может быть до четырех на двигатель, , хотя на приведенной ниже схеме коленчатого вала показаны два ) имеет кулачки по всей длине, которые взаимодействуют с клапанным механизмом (который состоит из толкателя, толкателя клапана, пружины клапана, клапана и толкатель или коромысло) для облегчения поступления воздуха и топлива в камеру сгорания и выхода выхлопных газов после рабочего такта цикла двигателя внутреннего сгорания.

Вращающиеся кулачки распределительного вала открывают и закрывают клапаны двигателя. Лепестки различаются по размеру и форме от двигателя к двигателю, чтобы регулировать продолжительность открытия клапана и насколько. Чем больше клапанов, тем больше воздуха и топлива может быть втянуто и тем больше выхлопных газов может выйти, что увеличивает мощность двигателя.

Коленчатый вал двигателя расположен в нижней части двигателя (как показано на схеме ниже) и соединен с поршнями соединительными путями – движение поршней вниз в результате процесса сгорания вызывает движение коленчатого вала вращать.

Что не так с коленчатыми валами?

 Коленчатый вал – чрезвычайно сложная и точно отточенная конструкция, состоящая не только из шатунов. Ключевые детали включают шатунные шейки, масляные каналы, шпоночный паз, коренные шейки и монтажный фланец маховика.

Кривошип двигателя также содержит множество встроенных грузов и противовесов, которые предназначены для сведения к минимуму вибрации при вращении.

Любая такая вибрация может усилиться и вызвать повреждение подшипников, в которых установлен коленчатый вал, а также шатунов и поршней.

Прежде чем это произойдет, устройство, называемое датчиком положения коленчатого вала, должно обнаруживать неисправности.

Датчик положения коленчатого вала (показан ниже) установлен на блоке цилиндров и определяет скорость вращения и положение коленчатого вала. Датчик коленчатого вала отправляет эту информацию в ЭБУ автомобиля, который вносит коррективы для оптимизации работы двигателя.

Тем не менее, иногда исправления не могут быть сделаны, и если датчик коленчатого вала обнаруживает неисправность, ECU либо блокирует запуск двигателя в первую очередь, либо переводит его в режим «аварийного режима», в котором вы не будете возможность разогнать машину до определенного момента.

Вы также увидите на приборной панели индикатор «проверьте двигатель», информирующий вас о том, что автомобиль требует немедленного внимания.

Как нагнетатель работает с коленчатым валом?

В некоторых автомобилях, оборудованных нагнетателем, к концу коленчатого вала крепится шкив, который затем ремнем крепится к нагнетателю.

Когда двигатель работает, коленчатый вал быстро вращается, приводя в движение шкив, который приводит в движение ремень, а затем шкив на конце нагнетателя.

Затем включается турбина нагнетателя, всасывающая воздух и увеличивающая мощность двигателя.

Теги: 

Двигатели

Рекомендуется для вас

Распределительный и коленчатый вал: в чем разница?

Распределительные и коленчатые валы выполняют отдельные функции, но должны работать вместе в четко отлаженной последовательности, чтобы ваш двигатель работал бесперебойно.

Распределительный вал использует яйцевидные «кулачки» для открытия и закрытия клапанов двигателя (по одному кулачку на клапан), а коленчатый вал преобразует «кривошипы» (движение поршней вверх/вниз) во вращательное движение.

На этой странице

Что такое распределительный вал?

Распределительный вал, расположенный в «верхней части» двигателя, является важной частью клапанного механизма, который позволяет воздуху и топливу поступать в камеру сгорания (пространство над поршнем) и выхлопным газам после их сгорания. Современный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) может иметь до четырех распределительных валов — или двойных кулачков — с четырьмя клапанами на цилиндр (два впускных и два выпускных), в то время как установка с одним кулачком имеет только один клапан на каждый цилиндр.

Как работает распределительный вал?

Распределительный вал, приводимый в движение коленчатым валом, передает движение от кулачков через различные части клапанного механизма (толкатель клапана, толкатель, пружину клапана, клапан и толкатель или коромысло), чтобы открывать и закрывать клапаны двигателя. Кулачки кулачка бывают разных форм и размеров, чтобы контролировать, насколько клапан открывается и как долго. Конфигурация с четырьмя распределительными валами увеличивает мощность. С большим количеством клапанов больше впускных и выхлопных газов может двигаться легче, потому что для них больше места для прохождения.

Что такое коленчатый вал?

Расположенный в «нижней части» двигателя, коленчатый вал использует огромную силу сгорания (сильное сгорание воздуха и топлива в камере сгорания), толкая поршни вниз, заставляя коленчатый вал вращаться. Это вращение является источником энергии двигателя.

Как работает коленчатый вал?

Шатуны прикрепляют поршни к коленчатому валу. Сгорание, точно контролируемое зажиганием и фазами газораспределения, оказывает огромное давление на поршни, позволяя коленчатому валу сохранять свой вращательный момент.

Как распредвалы и коленчатые валы работают вместе?

Шестерни распределительного вала и коленчатого вала соединены зубчатой ​​цепью (аналогична велосипедной цепи) или зубчатым ремнем (аналогично приводному ремню, но с зубьями) или представляют собой зубчатую передачу (две сцепленных шестерни), расположенную в «переднем конец» двигателя. Чтобы контролировать сгорание, они должны быть пронумерованы (выровнены в соответствии со спецификациями производителя), чтобы работать в идеальной гармонии, что называется фазами газораспределения.

Во время четырехтактного цикла сгорания (впуск, сжатие, рабочий цикл и выпуск) коленчатый вал поворачивается дважды — каждый поршень перемещается вверх и вниз дважды, а распределительный вал — один раз. Это приводит к тому, что каждый клапан открывается один раз на каждые два оборота коленчатого вала относительно поршня. Таким образом, только впускной клапан (клапаны) будет открываться во время такта впуска, оба клапана остаются закрытыми во время тактов сжатия и сгорания, и только выпускной клапан (клапаны) открывается во время такта выпуска.

Ремни ГРМ, цепи и шестерни изнашиваются, поэтому рекомендуемые интервалы замены обязательно проверяйте в руководстве по эксплуатации.

Боб Лацивита

Боб Лацивита — отмеченный наградами автомобильный техник ASE и General Motors, преподаватель и независимый писатель, который писал о ремонте автомобилей DYI и техническом обслуживании автомобилей.