Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
8 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Шкив коленчатого вала и его назначение

Шкив коленчатого вала и его назначение

Шкив коленвала в системе двигателя

Любой современный двигатель внутреннего сгорания имеет дополнительное оборудование: генераторы, насосы, компрессоры, помпа системы охлаждения. Для работы всех этих механизмов необходимо передать крутящий момент от коленчатого вала к оборудованию двигателя. Для этого производители автомобилей используют ременные передачи. Со стороны носка коленчатого вала (с передней части двигателя) устанавливается шкив или несколько шкивов. На блоке двигателя крепятся ответные шкивы узлов и агрегатов двигателя, вращение которых обеспечивается ременной передачей. К коленчатому валу шкив крепится с помощью шпоночного соединения, фиксируется болтом или гайкой.

Конструктивно шкив — это плоское колесо с специальным каналом на торцевой поверхности, куда укладывается ремень. При условии достаточной натяжки ремень входит в зацепление со шкивом, и ременная передача начинает работать. Изготавливаются подобные шкивы из стали, алюминия, чугуна.

Шкив коленчатого вала двигателей Subaru

Виды и особенности шкивов

Шкивы отличаются по форме сечения, количеством «ручьев» на нем. Рассмотрим основные модели шкивов.

  • Шкив под клиновый ремень. Рабочая поверхность такого шкива имеет стандартную форму глубокой канавки с плоскими поверхностями, которая повторяет форму ремня. Подобный шкив может иметь два и более рабочих ручьев, то есть несколько шкивов могут быть объединены в один;
  • Шкив под поликлиновый ремень. На одной плоской поверхности такого шкива расположено несколько мелких ручейков — ребер в ряд. Такое сечение повторяется и на ремне. Эффективность таких передач выше, так как плоскость контакта рабочих поверхностей больше;
  • Шкив под зубчатый ремень. Такой шкив имеет поперечный зуб, похожий на зубья шестерни. Такое же сечение имеет и ремень. В работе зубья ремня входят в зацепление со шкивом, передача работает;
  • Шкив коленчатого вала с демпфером. Крутящий момент, скажем при пуске двигателя или торможении двигателем, может резко возрастать или падать. Чтобы снизить импульсные нагрузки на шкив коленвала, применяют шкивы с гасителем. Принцип работы в следующем: между основанием и рабочей частью шкива предусмотрена демпфирующая вставка, жесткость которой позволяет работать ременной передаче и компенсирует резкие импульсы коленчатого вала.

«Тройной» шкив коленчатого вала и сечение клинового ремняПоликлиновый ременьДвигатель с поликлиновой ременной передачейЗубчатый шкив с ремнемШкив коленвала с демпфером

Неисправности шкивов и проверка их состояния

Шкив и ременные передачи работают за счет силы трения между контактными поверхностями, поэтому распространенная причина для замены шкива — выработка рабочей плоскости. От динамических нагрузок металл шкивов трескается, скалывается.

Еще одна типичная болезнь для таких деталей — это люфты шпонки в шпоночном пазе коленчатого вала. Причина этому износ плоскостей посадки шкива с валом. Крепеж шкива с такой неисправностью от вибраций постепенно откручивается, все больше увеличивая люфт.

Длительная работа коленвала с «люфтящим» шкивом приведет к выработке и повреждению самого шпоночного паза, откручиванию шкива коленвала. Далее весь узел проворачивает на посадочном месте, разрушая шпоночное соединение, корпус шкива и сам коленчатый вал. Если на вашем моторе сорвало шкив коленвала, высока вероятность что весь коленчатый вал подлежит замене.

Сильно поврежденный шкив коленвала

Для того чтобы определить состояние шкива коленчатого вала, необходимо:

  1. снять ремни шкива, осмотреть его кромки и корпус на предмет повреждения трещин, износа;
  2. пошатать шкив, при наличии критичных люфтов узел необходимо разобрать, осмотреть на предмет выработки и повреждений;
  3. обычно в инструкциях по ремонту есть размеры допустимого износа деталей, расстояния до ближайших узлов двигателя. Проверка таких размеров поможет определить пригодность шкивов к дальнейшей эксплуатации.

Как снять шкив коленвала: замена шкива

Замена шкива коленвала — операция несложная. Достаточно изучить конструктивные особенности вашего двигателя, приготовить все необходимое.

Рассмотрим замену шкива коленчатого вала, на примере автомобиля Renault kangoo. Для выполнения подобного ремонта необходимо обездвижить автомобиль, установить его на домкратах.

  1. Автомобиль имеет поперченное расположение двигателя, для доступа к креплению шкива снимаем левое колесо;
  2. Так как деталь в работе вращается, необходимо зафиксировать шкив. Для этого применяем специальные фиксаторы. В случае с двигателями Renault в блоке цилиндров есть специальное отверстие (закрыто болтом), куда вставляется фиксатор BMT Mot. 1489 в форме штифта с резьбой. Он фиксирует коленчатый вал;
  3. Чтобы заблокировать вращение двигателя необходимо:
    1. выкрутить болт;
    2. установить фиксирующий штифт.
  4. Затем устанавливаем коленчатый вал в ремонтное положение, провернув его по часовой стрелке до упора в штифт;
  5. Ослабляем и снимаем ремень генератора;
  6. Затем откручиваем крепеж шкива к носку вала и снимаем сам шкив. У многих возникает вопрос: как открутить болт шкива коленвала? От постоянного вращения резьба болта сильно утягивается, из-за этого неопытные автовладельцы полагают, что направление резьбы левое. Однако болт шкива коленвала имеет обычную правую резьбу и откручивается против часовой стрелки;
  7. Устанавливаем новый шкив, закручивание болта шкива необходимо выполнить с контролем момента затяжки динамометрическим ключом (0,8 Н.м);
  8. Убрать фиксатор коленчатого вала, установить болт-заглушку;
  9. Собирать демонтированные узлы и детали в порядке, обратном разборке.

Замена шкива коленвалаУстановка фиксатора коленвала BMT Mot. 1489Фиксаторы Рено1 — генератор, 2 — ключ с трещоткойСтарый шкивНовый шкивЗакручичаем шкив

Такие детали, как шкив коленвала, служат относительно долго. Ресурс зависит от модели двигателя и условий эксплуатации (в среднем, 60-70 тыс. км.) Контролировать же состояние шкива коленвала следует при каждом плановом ТО двигателя.

Шкив коленвала – почему без него автомобиль «мёртвый»

Деталь, которая не бросается в глаза и кажется несущественной, в действительности играет важную роль в обеспечении работоспособности всех систем автомашины. Имея достаточно простое и надёжное устройство, шкив коленвала иногда нуждается в замене. Чаще всего его снимают при необходимости замены сальника коленвала. В этой связи важно знать, какие существуют виды шкивов, с чем могут быть связаны поломки, как производится замена.

Читать еще:  Двигатель g4fd gdi схема

Разновидности шкивов для коленчатого вала

Подавляющее большинство механизмов автомобиля используют для своей работы энергию, получаемую от вращающегося коленчатого вала. Если вращение колёс обеспечивается целой системой валов и шестерён, то для приведения в действие газораспределительного механизма (ГРМ), генератора, помпы, кондиционера используется шкив коленвала.

В разные периоды автомобилестроения и для разных марок авто, применялись независимые друг от друга конструкторские решения шкивов. Утверждать, какой тип шкивов лучше, не имеет смысла, для разных условий эксплуатации автомобиля – свой тип шкива.

Коленвал со шкивом под клиновый ремень

Практически все легковые, грузовые автомобили, автобусы с моторами, разработанными отечественными конструкторами в советскую эпоху, оснащены ременной передачей для генератора. Шкив под такой ремень имеет цельнолитую (цельносварную) конструкцию, а паз повторяет конфигурацию клинового ремня.

На конец вала шкив насаживается через шпонку, что препятствует его прокручиванию, и закрепляется с помощью гайки (реже – болта). Максимально простая конструкция позволила использовать шкив на протяжении всего периода эксплуатации мотора.

Зубчатый шкив коленвала

С целью облегчения системы и провода газораспределения конструкторы предложили использовать не цепь, а ремень. Подобная конструкция встречается почти на всех современных авто. Для того, чтобы добиться максимального совпадения угла вращения коленвала и распредвала, внутренняя поверхность ремня имеет пазы, а на внешнем ободе шкива нанесены зубы. Именно поэтому такой шкив назван зубчатым. При условии своевременной замены ремней и правильной эксплуатации сам шкив служит достаточно долго, и поломка встречается редко.

Демпферный шкив коленвала

В момент запуска и резкого изменения частоты вращения коленвала на ремень и систему газораспределения оказывается сильное импульсное механическое воздействие. Разработчики предложили оснастить шкив демпфером – резиновой прослойкой между внутренней обоймой и внешним рабочим диском. Подобная конструкция нашла широкое применение в моторах для микроавтобусов, автомобилей небольшой грузоподъёмности.

Конструкторы добились желаемого результата, но одновременно существенно сократили срок эксплуатации шкива. Резина от перепадов температур, агрессивной среды, механических нагрузок теряет эластичность, разрушается. Автовладельцы вынуждены непрерывно следить за состоянием демпфера и срочно менять шкив при появлении дефектов. Иногда шкив разламывается, что полностью обездвиживает автомобиль.

Как производится замена шкива коленвала

Какой конструкции не использовался бы шкив на моторе, принцип демонтажа и установки остаётся одинаковым.Если мотор расположен вдоль моторного отсека, то шкив находится в передней нижней части, за радиатором охлаждения. При поперечном расположении блока к шкиву можно добраться, если снять правое переднее колесо.

Наиболее часто задаваемый вопрос на автофорумах звучит так: какая резьба на шкиве коленвала? Проблема заключается в том, что гайка или болт имеют очень сильную затяжку. Испытывая серьёзные затруднения при демонтаже, автовладельцы сомневаются в правильном направлении приложения усилий.

Ответ в данном случае один – резьба правая, то есть откручивать гайку (болт) необходимо против часовой стрелки. Коленвал вращается в обратном направлении, что приводит к постепенному сильному затягиванию. Если добавить к этому процессы окисления, коррозии, то сорвать с места такую затяжку вручную очень сложно.

Зная некоторые приёмы весь процесс можно сократить до 10 минут. Алгоритм действий таков:

  • автомобиль устанавливается на смотровую яму, колёса фиксируются упорами;
  • при поперечном расположении блока снимается колесо, под тормозной диск подкладывается «козелок»;
  • на головку болта (гайку) коленвала надевается накидной ключ с удлиненным рычагом и упирается в пол по ходу вращения;
  • с распределителя зажигания снимается бронепровод, чтобы двигатель не завёлся;
  • кратковременным включением зажигания приводится в действие стартер, усилия которого обычно достаточно для того, чтобы сорвать болт (гайку).

Такой приём можно повторить несколько раз, пока затяжка не освободится. Далее отворачивание производится вручную. Для облегчения процесса рекомендуется заранее все стыки деталей покрыть слоем смазки типа «WD» или тормозной жидкостью.

Стянуть шкив с коленвала также непросто. Во-первых, посадочные размеры подбираются для наиболее прочного соединения и исключения люфта. Во-вторых, шпонка шкива коленвала также оказывает сопротивление из-за плотной подгонки. Идеальным считается использование специального винтового съёмника. При отсутствии таких приспособлений шкив снимают с помощью монтировки, аккуратно надавливая на тыльную поверхность шкива в разных местах.

Если автовладельцу удалось демонтировать шкив, то с его установкой проблем не возникнет. Всё происходит в обратной последовательности, а надёжный зажим коленвал обеспечит себе сам.

Что такое крутильные колебания и как их гасить?

Крутильные колебания или вибрации возникают в процессе вращения коленчатого вала из-за его неравномерной по разные стороны формы и маховика. В этой статье мы поговорим о том, откуда они возникают, чем опасны, и расскажем об устройстве, снижающим воздействие этих вибраций – гаситель крутильных колебаний.

Что такое крутильные колебания?

Любой маховик двигателя имеет определенную массу, которая не в полной мере сочетается с коленчатым валом мотора. При вращении коленвала, маховик, обладая большой массой, начнет колебаться, что приводит к появлению определенных вибраций не только на нем, но и на валу. Частота и амплитуда колебаний будет напрямую зависеть от массы маховика, а также его радиуса. Чем больше расстояние от края до центра и больше масса маховика, тем выше эта частота колебаний.

Читать еще:  Что такое обвязка двигателя

При уменьшении воздействия, которое прилагается от поршней и шатунов, уменьшаются и вибрации. Логично предположить, что если не прилагать большую нагрузку на коленвал, от этих вибраций можно избавиться, однако мы не в состоянии постоянно снижать нагрузку на вал, так как автомобиль все время находится в движении. Данный вид колебаний, получаемых при воздействии на маховик внешних сил, называется вынужденным.

Опасным явлением, в которое могут перерасти колебания – это резонанс. В процессе вращения маховика, он находится в механической связи с первичным валом коробки передач. Вал КПП также имеет небольшую величину вибраций, которая взаимно передается на маховик коленвала. Если эти колебания совпадают, это приводит к резонансу – пропорциональному повышению колебаний обоих механических элементов и, как следствие, к разрушению обоих валов.

Гаситель крутильных колебаний

Как вы поняли, совпадение частот этих вибраций совершенно не допустимо, именно поэтому в трансмиссии автомобиля предусмотрено специальное устройство – демпфер. Он устанавливается на диске сцепления автомобиля и имеет специальную конструкцию. Задача демпфера заключается в создании самой упругой связи диска сцепления с его небольшой ступицей на коленчатом валу.

Демпфер представляет собой пружины цилиндрической формы, которые по кругу устанавливаются на всей внутренней окружности диска сцепления. Пружины гасителя обеспечивают защиту трансмиссии автомобиля от совпадения частот колебаний маховика и сцепления на больших оборотах вращения коленвала. Однако, такое устройство не способно обеспечить надежную защиту при низких частотах колебаний. Специально для этого служить другое устройство, которое называется поглотитель низкочастотных колебаний.

В грузовых же автомобилях на сцеплении вместо демпферных пружин применяются круглые, сжимаемые при скручивании элемента. Главное отличие от демпфера – это отсутствие необходимо проводить широкую регулировку элемента. Такая пружина в процессе вращения сжимается и с помощью повышения трения передает вращающий момент на первичный вал КПП.

Видео — Теория ДВС: Коленвал часть 2, «Гаситель крутильных колебаний»

Вот так происходит снижение крутильных колебаний в двигателе и трансмиссии автомобиля при эксплуатации. Как видим, здесь нет ничего сложного или непонятного. Желаем вам удачи на дорогах!

Пошаговая замена шкива и звездочки коленвала на ваз 2114

Неисправности шкива коленвала ваз

Демпфер шкива коленвала признаки неисправности
Шкив коленвала, как и другие компоненты привода, относится к деталям, подлежащим профилактической замене в том случае, если он снабжен демпфером крутильных колебаний. И как всегда в подобных случаях, у клиента СТО возникает вопрос: зачем менять то, что еще работает. Поэтому необходимо уточнить роль демпфера шкива, чтобы развеять расхожие заблуждения.

На современных двигателях, особенно дизельных, часто используется шкив коленвала с демпфером (гасителем) крутильных колебаний. Неравномерность приложения к коленвалу усилия, передаваемого от поршней, при каждом такте рабочего хода вызывает деформацию коленчатого вала. Конечно, коленвал обладает определенной упругостью, позволяющей выдерживать эту неравномерность, однако в последнее время конструкция ДВС меняется в связи с растущими требованиями к их энергоэффективности.

В XXI веке конструкторам двигателей удалось добиться значительного повышения крутящего момента в нижнем диапазоне оборотов. Но вместе с этим растут и нагрузки на детали двигателя, притом что существует требование по снижению их массы. Все это усиливает крутильную деформацию коленвала, а также риск возникновения резонансных явлений. Поэтому и появился шкив коленвала с демпфером крутильных колебаний, выполняющий двоякую роль. Во-первых, он защищает от рывков поликлиновый ремень, а во-вторых, способствует гашению возникающих в коленвале резонансных колебаний.

Демпфер крутильных колебаний представляет собой шкив, состоящий из нескольких частей. Обычно это внутренняя часть, которая крепится к носку коленвала, и внешняя часть, представляющая собой собственно шкив и упругий элемент между ними. То есть конструкция шкива с гасителем колебаний напоминает сайлентблок с той разницей, что шкив гасит вращательные движения. Встречаются и более сложные конструкции – шкивы для автомобилей с системой «стоп-старт» или высокофорсированных дизельных двигателей.

Наиболее распространенный тип — одинарный шкив-демпфер , состоит из трех частей: 2 металлических (железо, сталь, алюминий) и резинового элемента, соединяющего эти 2 части. Именно этот тип широко используется на дизельных и бензиновых двигателях.

Шкив двигателя, работающего по технологии «стоп-старт»

отличается более сложной конструкцией демпфирующего элемента, что позволяет ему выдерживать очень большое количество пусков двигателя на протяжении периода эксплуатации.

Двойной шкив-демпфер , устанавливаемый на многие дизельные двигатели, – технически самый сложный тип. Изготавливается из 7-8 металлических частей и 2 резиновых вставок.

Упругий элемент шкива-демпфера подвергается деформации столько раз, сколько происходит воспламенение смеси в цилиндрах двигателя – до десяти миллионов раз на тысячу километров пробега. Естественно, из-за значительных нагрузок демпфер шкива подвержен износу и, следовательно, нуждается в регулярной проверке и превентивной замене в случаях неудовлетворительного состояния.

Менталитет автовладельца и заменители шкива-демпфера

Проблема в том, что значение демпфера шкива зачастую недооценивается. Многие считают, что он защищает только ремень и навесное оборудование: генератор, компрессор кондиционера, насос гидроусилителя и водяную помпу. А поскольку в прежних моделях автомобилей все это прекрасно работало с обычными монолитными шкивами, современная конструкция ошибочно воспринимается как излишество.

Когда автовладельцу сообщают стоимость этой детали, она его неприятно удивляет. Подозревая автосервис в попытке слишком сильно нажиться за его счет, водитель обращается к Интернету или продавцу на авторынке и узнает, что «такую же деталь» можно приобрести в разы дешевле. Естественно, речь идет о шкиве, в котором демпфирующего элемента нет и в помине.

Читать еще:  Шаговый двигатель какие обороты

Те, кто продают или советуют на интернет-форумах менять предусмотренный автопроизводителем шкив с демпфером крутильных колебаний на обычный цельный, в качестве аргумента используют отсылки к прошлому. Автовладельцу рассказывают, что «спокон веку» не было в шкивах коленвала никаких демпферов и все отлично работало. Само собой, на том, что двигатель относительно нового автомобиля также разработан совсем недавно и в разы экономичнее своих предшественников, внимание не акцентируется. А ведь именно экономичность современных двигателей является тем достижением, за которое приходится платить использованием более высокотехнологичных комплектующих.

Причины снятия коленчатого вала

Как правило, демонтировать шкив коленвала ваз 2114 приходится в трех основных случаях:

  1. При замене сальников вала (о том, что пришла пора их поменять, можно узнать по подтекам масла в местах их расположения).
  2. При ряде ремонтных работ, связанных с газораспределительным механизмом (например, при замене ремня).
  3. При замене самого шкива (правда, снимать его именно по этой причине приходиться довольно редко, ведь серьезный износ шкива — явление нечастое).

Но, как бы там ни было, а правильно снять в первый раз шкив, ничего не сломав и не потеряв — довольно сложно. Вызвано это рядом неудобств, например — труднодоступным расположением этой детали, которое вызывает значительное затруднение для откручивания крепежа (для этой операции наиболее удачно подходит накидной ключ большой длины либо торцевая головка с большим удлинителем).

Кроме этого, затяжку резьбы шкива на заводе производят посредством механических гайковертов с максимально допустимым усилием, дабы исключить самопроизвольное раскручивание. По понятным причинам, легко открутить «от руки» такой крепеж вряд-ли удастся (кроме этого, правая резьба во время работы двигателя работает в сторону затяжки, еще более усугубляя эту ситуацию).

Приступая к демонтажу шкива коленчатого вала следует обязательно запастись WD-40 или керосином — без них эта операция может окончиться неудачей.

Как правильно снять шкив

Как уже говорилось, шестерня коленвала ваз 2114 закреплена довольно серьезно, а потому к процессу демонтажа следует подготовиться основательно.

  • домкрат;
  • башмаки;
  • плоская монтировка;
  • набор ключей;
  • отвертки с плоским шлицем;
  • набор торцевых головок;
  • удлинитель для головок.

Саму операцию лучше всего выполнять на специальной площадке, оборудованной подъемником.

После того, как нужный инструмент подготовлен, рассмотрим — как открутить шкив коленвала на ваз 2114.

Выполнять эту процедуру следует строго в указанной ниже последовательности, дабы избежать возможных ошибок и нечаянных повреждений механизмов авто:

  1. Установить автомобиль на площадку или эстакаду и зафиксировать его.
  2. Ослабить болт регулировки натяжения ремня генератора.
  3. Выкрутить стопорный болт генератора.
  4. Поднять машину при помощи домкрата.
  5. Демонтировать переднее правое колесо.
  6. Убрать ремень генератора.
  7. Зафиксировать маховик в неподвижном состоянии (лучше всего для этой цели применить отвертку, которую следует вставить в отверстие под заглушкой, расположенной с боковой стороны трансмиссии).
  8. Демонтировать ремень газораспределительного механизма (предварительно установив метки его положения).
  9. Пропитать на сколько это возможно резьбу крепежного болта шкива при помощи «ВэДэшки» или другого состава, активно влияющего на слой окислов (для большей надежности можно подождать некоторое время, после чего повторить процедуру еще раз).
  10. Надеть на крепежный болт подходящую головку с удлинителем и провернуть фиксирующий болт против часовой стрелки так, чтобы он сдвинулся с места (если сделать это усилием руки не удается, следует воспользоваться молотком или поленом, нанося аккуратные удары по удлинителю головки).
  11. Открутить крепежный болт (после того, как он будет удален, следует обратить внимание на присутствие шпонки, расположенной на валу. Она легко вынимается, поэтому ее следует сразу убрать в надежное место, дабы не потерять в процессе дальнейшего демонтажа).
  12. Снять шкив коленчатого вала при помощи специального съемника.

Обратная установка шкива производится точно также, но в обратной последовательности.

Прочитав порядок съема, некоторые водители могут задать вопрос — что делать, если в наличии специального съемника нет (тем более, что снимать шкив коленвала приходится крайне редко, поэтому такой инструмент можно найти далеко не в каждом гараже).

Выход из этой ситуации довольно простой — следует взять пару плоских монтировок (либо мощных отверток с плоским шлицем), которые следует аккуратно просунуть между коленчатым валом и его шкивом. Постепенно раскачивая этот инструмент взад и вперед, сначала стронуть шкив с места, а затем, продвинув его к краю вала, снять полностью.

Перед тем, как приступить к демонтажу шкива коленвала при помощи монтировок, следует аккуратно обстучать сам шкив при помощи небольшого резинового либо деревянного молотка. Это позволит слегка стронуть его с места и избежать прикипания.

Как уже говорилось выше, установка старого (либо в случае замены — нового) шкива коленчатого вала производится точно в такой же последовательности, как и его съем.

Единственное, о чем следует помнить — перед тем, как приступить к установке этой детали, ее посадочное место следует обильно смазать солидолом либо другой близкой по консистенции смазкой, а затяжку крепежного болта следует выполнять с максимально возможным усилием.

Замена шкива и звездочки коленвала

И так что было в пакете и что будем ставить на автомобиль:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector