Задача коленчатого вала в автомобиле

Основная задача коленвала заключается в том, чтобы преобразовывать возвратно-поступательные движения поршней в определенный крутящий момент. Во время прокручивания он принимает на себя переменные нагрузки от давления газа, а также от общей вращающейся массы. Всё устройство является одной из частей кривошипно-шатунного механизма. Это самая дорогая деталь во всей конструкции двигателя.

В автомобильном варианте коленвал имеет вид цельной, единой конструкции и является неразборным. Именно по этой причине это одна из самых дорогих деталей в двигателе, ведь если в негодность приходит какой-то элемент, приходится менять всю конструкцию целиком. К примеру, на самую обычную иномарку деталь, бывшая в употреблении, стоит примерно 2000 рублей, а вот новая от 15000 рублей.

Конечно, коленвал возможно починить с помощью балансировки или рихтовки, но если поломка серьезная, то все равно замена коленвала неизбежна.

Легкий способ замены подшипника коленвала без съемника.

Замена подшипника коленвала ВАЗ 2101 — 2107

3.1.2.14. Коренные и шатунные подшипники

3.1.2.14. Коренные и шатунные подшипники

Виды износа коренных и шатунных подшипников

Места нанесения размерных групп вкладышей и шеек на двигателях 1,6 и 1,8 л

Проверка

Несмотря на то, что коренные и шатунные подшипники при капитальном ремонте двигателя подлежат обязательной замене, бывшие в эксплуатации подшипники следует хранить по месту их установки для тщательной проверки, поскольку следы износа на этих деталях позволяют восстановить общее состояние двигателя.

Причинами разрушения подшипников коленчатого вала являются недостаточная смазка, присутствие грязи и посторонних частиц, перегрузка двигателя и коррозия. Независимо от причины, вызвавшей разрушение подшипников, ее следует устранить до окончательной сборки двигателя, чтобы избежать повторных повреждений этих деталей.

При проверке состояния подшипников их надо достать из посадочных мест (из блока цилиндров, крышек коренных подшипников коленчатого вала, шатунных крышек и шатунов) и выложить на чистой поверхности в таком же порядке, в котором они были установлены на двигателе. Это позволит установить соответствующую опору коленчатого вала, в которой подшипник подвергся усиленному износу.

Грязь и посторонние частицы попадают в двигатель по разным причинам, в процессе сборки, через фильтры или систему вентиляции картера. Загрязнения могут также попасть в масло, а из него — в подшипники. Зачастую в загрязнениях присутствуют металлические частицы от механической обработки деталей двигателя, или вследствие износа при нормальной работе двигателя. Иногда в загрязнениях присутствуют остатки абразивных материалов после проведения притирочных и шлифовальных работ, особенно при недостаточной промывке и прочистке двигателя после окончания работ. Независимо от причины происхождения посторонние загрязнения обычно внедряются в мягкий сплав подшипника и легко различимы. Крупные частицы не смогут внедриться в подшипник и приводят к появлению царапин и задиров на поверхностях как подшипника так и шеек коленвала. Лучшим способом предупреждения такого износа является тщательная промывка деталей и поддержание безупречной чистоты при сборке двигателя. Для предупреждения преждевременного износа также рекомендуется чаще менять масло и фильтры.

Недостаточная смазка двигателя («масляное голодание») может быть обусловлена целым рядом взаимосвязанных причин. К ним относятся перегрев двигателя (вызывает разжижение масла), перегрузки (вызывают выдавливание масла с поверхности подшипников) и снижение давления из-за утечки (выброса) масла (из-за повышенных зазоров в подшипниках, износа масляного насоса, большой частоты вращения коленчатого вала). Причиной ускоренного износа подшипников коленчатого вала также является блокирование масляных каналов, обычно вследствие несовмещенности смазочных отверстий в подшипнике и деталях его корпуса, что вызывает недостаточную смазку и выход из строя. Когда причиной разрушения является недостаточная смазка происходит вытирание или выдавливание материала покрытия подшипника со стальной основы. Температура возрастает до такого уровня, что от перегрева происходит выкрашивание стальной основы подшипника, которая приобретает голубоватый оттенок.

Долговечность подшипников коленчатого вала также существенно зависит от навыков вождения и характера передвижения. Подшипники испытывают повышенные нагрузки при движении на малой скорости при включенной повышенной передаче. При повышенных нагрузках происходит выдавливание масляной пленки. Подшипники испытывают изгибные деформации, при которых образуются микротрещины (усталостный износ). Как правило происходит отрыв покрытия подшипника от стальной основы в виде мелких частиц. Поездки на небольшие расстояния могут являться причиной коррозионного износа подшипников, так как из-за недостаточного прогрева не успевают удалиться сконденсированная влага и газы, вызывающие коррозию. Эти компоненты накапливаются в масле, вызывая образование кислот и нерастворимых осадков. По мере поступления масла к подшипникам происходит коррозия под воздействием кислот, вызывая разрушение подшипников и выход из строя.

Выход подшипников из строя может также быть обусловлен неправильной установкой при сборке двигателя. Слишком малый зазор в подшипниках является причиной недостаточной смазки и повышенного износа. Грязь и посторонние частицы, попавшие под тыльную сторону подшипника, вызывают неравномерное его прилегание и преждевременный выход из строя.

Отбор

Если бывшие в эксплуатации подшипники изношены или имеют повреждения, или зазор в подшипниках не соответствует норме (см. подраздел 3.1.2.17 и подраздел 3.1.2.19), то для отбора подшипников надо выполнить определенные мероприятия, которые описаны ниже. Тем не менее, если коленвал перешлифовывался, надо устанавливать новые ремонтные вкладыши, — в этом случае описываемые процедуры не применять! В мастерской, в которой ремонтировался коленвал, помогут вам в выборе вкладышей подходящего размера. Независимо от способа определения размера вкладышей измерьте зазор в подшипниках с помощью пластмассовой калибровочной проволоки. Это измерения являются определяющими при установке вкладышей.

Коренной подшипник коленвала – конструкция

Одна из главных частей коленвала, как бы это странно ни звучало, это подшипник. Он представляет собой сборочный узел, и, соответственно, является основной частью опоры. Также он выполняет одну из таких главных функций, как вращение. Подшипники воспринимают на себя всю нагрузку и передают её дальше по подвижному узлу коленвала. Они бывают разных видов, все зависит от специфики употребления подшипника. В данный момент мы разбираем автомобильный вариант, поэтому они бывают двух видов – качения и скольжения.

Как правило, автомобильный вариант имеет вид кольца, по всему периметру которого расположены желоба, или, как их называют в простонародье, дорожки качения. Именно по ним во время работы происходит качение тела. Если же разобрать принцип работы подшипника скольжения, то в нем трение происходит во время скольжения поверхностей. Внешне он выглядит как гладкий корпус с цилиндрическим отверстием.

Снятие подшипника коленвала

Теперь рассмотрим, как снять подшипник коленвала. Существует два варианта:

1. Для извлечения детали можно изготовить крючок своими руками. Для этого понадобится отрезок прута длиной около 400 мм и диаметром от 6 до 8 мм, а также металлический цилиндр со сквозным отверстием, диаметр которого больше, чем прут.

Крюк делается так:

• отступите 10 мм от края прута и загните этот небольшой край под углом в 90 градусов;
• оденьте цилиндр на стержень;
• на другом конце прута закрепите отрезок так, чтобы получилось Т-образное окончание.

Как легко снять подшипники с коленчатого вала без помощи молотка

Чтобы извлечь подшипник, нужно вставить металлический стержень в его обойму и зацепить деталь изготовленным загибом. Стуча по Т-образному окончанию и с каждым ударом проворачивая стержень, можно вытащить нужную деталь.

1. Если вы не хотите изготавливать приспособление или у вас нет подходящих материалов, можно снять подшипник с коленвала при помощи болта или металлического цилиндра диаметром 14,5 мм. Подобрать болт и цилиндр нужно так, чтобы они входили в отверстие с небольшим запасом в диаметре ― не очень свободно и не очень туго.

Порядок демонтажа в этом случае таков:

• для начала необходимо залить солидол или другую смазочную жидкость в пространство за подшипником через соответствующее отверстие;
• цилиндр или болт сначала вставляется во внутреннюю обойму, а потом забивается до упора молотком;
• как только стержень полностью войдёт в отверстие, добавьте ещё смазывающей жидкости;
• из-за большого количества смазки и давления стержня подшипник выйдет из гнезда коленчатого вала.

Коренные подшипники коленчатого вала – признаки поломки

Как и любая другая деталь, подшипник может прийти в негодность. Обычно это связано с естественным износом, но также может произойти от каких-либо внешних факторов, которые воздействовали на автомобиль. Узнать, почему именно коренные подшипники коленчатого вала вышли из строя, не представит особого труда. Во-первых, это можно определить по звуку: вы сможете услышать подозрительный шорох во время работы двигателя. Также обратите внимание, с каким звуком будут переключаться передачи. Во время переключения вы можете услышать не совсем здоровое «подрыкивание».

Во-вторых, передачи могут переключаться с определенным затруднением, рывками. Конечно, данные симптомы не дают стопроцентной уверенности, что проблема заключается именно в подшипнике. Здесь уже необходимо знать специфику автомобиля, а также его подробную историю. Если с вашим двигателем недавно проводились ремонтные работы, или подшипники не так давно были заменены, то стоит обратить внимание на другие детали автомобиля.

Замена вкладышей коренных подшипников

Рис. Схема удаления и установки вкладыша коренного подшипника: а — удаление вкладыша; б, в и г — установка вкладыша.

Вкладыши коренных подшипников заменяют, не снимая коленчатого вала, пользуясь специальным пальцем в cледующем порядке:

1. сливают масло и снимают поддон картера;
2. снимают крышку первого подшипника, вставляют палец в масляное отверстие шейки и поворачивают коленчатый вал до тех пор, пока головка пальца не выдавит вкладыш из гнезда (рис. а);
3. смазывают новый вкладыш маслом; устанавливают его на шейку вала; совмещают масляные отверстия шейки и вкладыша и вставляют палец (рис. б);
4. вращают вал против часовой стрелки, пока палец не дойдет до края плоскости стыка подшипника, затем извлекают палец;
5. вращают вал до тех пор, пока масляное отверстие шейки не окажется у края вкладыша, не вошедшего в гнездо;
6. снова вставляют палец в отверстие шейки (рис. в) и поворачивайте вал до полной установки вкладыша на место (рис. г).

Для замены вкладышей первого коренного подшипника двигателей автомобилей М-20 «Победа» и ГАЗ-51 необходимо снимать радиатор и крышку распределительных шестерен.