Работа коленвала


Коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания: устройство, назначение, принцип работы - Autodromo

Без рубрики

Автор admin На чтение 3 мин Просмотров 2.3к. Опубликовано

Коленчатый вал (коленвал) двигателя – это одна из важных деталей КШМ, расположенная в цилиндровом блоке. Вал преобразует поступательные движения поршней во вращательный момент, который через трансмиссию передается на колеса автомобиля.

Содержание

  1. Устройство коленчатого вала
  2. Принцип действия коленчатого вала
  3. Процесс смазки коленчатого вала

Устройство коленчатого вала

Сложная конструкция коленвала представлена в виде расположенных по одной оси колен – шатунных шеек, соединенных специальными щеками. При этом количество колен зависит от числа, формы и месторасположения цилиндров, а также тактности двигателя автомобиля. С помощью шатунов шейки соединяются с поршнями, совершающими поступательно-возвратные движения.

В зависимости от расположения коренных шеек коленвал может быть:

  • полноопорным – когда коренные шейки расположены по две стороны от шатунной шейки;
  • неполноопорным – когда коренные шейки расположены только по одну из сторон от шатунной шейки.

В большинстве современных автомобильных двигателей применяются полноопорные коленвалы.

Итак, основными элементами коленвала являются:

  • Коренная шейка – основная часть вала, которая размещается на коренных вкладышах (подшипниках), находящихся в картере.
  • Шатунная шейка – деталь, соединяющая коленвал с шатунами. При этом смазка шатунных механизмов осуществляется благодаря наличию специальных масляных каналов. Шатунные шейки в отличие от коренных шеек всегда смещены в стороны.
  • Щеки – детали, соединяющие два типа шеек – коренные и шатунные.
  • Противовесы – детали, которые предназначены для уравновешивания веса поршней и шатунов.
  • Фронтальная (передняя) часть или носок – часть механизма, оснащенная колесом с зубцами (шкивом) и шестерней, в некоторых случаях гасителем крутильных колебаний, который осуществляет контроль над мощностью привода ГРМ (газораспределительного механизма), а также других механизмов устройства.
  • Тыльная (задняя) часть или хвостовик – часть механизма, соединенная с маховиком при помощи маслоотражающего гребня и маслосгонной резьбы, осуществляет отбор мощности вала.

Фронтальная и тыльная сторона коленчатого вала уплотняется защитными сальниками, которые препятствуют протеканию масла там, где выступающие части маховика выходят за пределы блока цилиндров.

Вращательные движения всего механизма коленвала обеспечивают подшипники скольжения – тонкие стальные вкладыши, с защитным слоем антифрикционного вещества. Для предотвращения осевого смещения вала, применяется упорный подшипник, установленный на коренной шейке (крайней или средней).

Коленвал двигателя изготавливается из износостойкой стали (легированной или углеродистой) или модифицированного чугуна, методом штамповки или литья.

Принцип действия коленчатого вала

Несмотря на сложность самого устройства, принцип работы коленвала достаточно прост.

В камерах сгорания происходит процесс сжигания поступившего туда топлива и выделения газов. Расширяясь, газы воздействуют на поршни, совершающие поступательные движения. Поршни передают механическую энергию шатунам, соединенным с ними втулкой или поршневым пальцем.

Шатун в свою очередь соединен с шейкой коленвала подшипником, вследствие чего каждое поступательное поршневое движение преобразуется во вращательное движение вала. После того как происходит разворот на 180˚, шатунная шейка движется уже в обратном направлении, обеспечивая возвратное движение поршня. Затем циклы повторяются.

Процесс смазки коленчатого вала

Смазка коленвала обеспечивается за счет шатунных и коренных шеек. Важно помнить, что смазка коленчатого вала всегда происходит под давлением. Каждая коренная шейка обеспечена индивидуальным подводом масла от общей смазочной системы. Поступившее масло попадает на шатунные шейки по специальным каналам, расположенным в коренных шейках.

Коленчатый вал двигателя (коленвал): работа, устройство, вращение

Коленчатый вал или, как часто говорят автомобилисты, «коленвал» – это одна из самых значительных (и не только по размеру) и ответственных деталей современного двигателя. Он располагается в нижней части блока цилиндров, снизу его закрывает картер – поддон двигателя, заполненный моторным маслом.

Как выглядит

Как видно на фото, этот элемент имеет довольно сложную форму. Его основными составными частями являются:

  • коренные шейки;
  • шатунные шейки;
  • щеки;
  • противовесы.

Коренные (опорные) шейки служат для опоры коленвала в так называемых «постелях». В них крепятся не смещающиеся в процессе работы подшипники, обеспечивающие вращение. Поскольку на коренные шейки приходятся более значительные нагрузки, их диаметр больше, чем у шатунных.

Шатунные шейки (колена) – это опорные поверхности шатунов. С учетом порядка работы цилиндров колена смещаются относительно оси вращения на определенные углы.

Если коленчатый вал сконструирован так, что по обе стороны от каждой шатунной шейки находятся опорные, то он называется полноопорным, в противном случае – неполноопорным. В современных автомобильных двигателях наибольшее распространение имеют именно полноопорные коленвалы.

Колена соединены между собой щеками. Противовесы, являющиеся продолжениями щек в сторону противоположную колену, уравновешивают центробежные силы, возникающие при вращении. Внутри коленвала имеется масляные каналы, при помощи которых происходит смазка шатунных шеек.

Из каких материалов и как изготавливается

Материал и технология производства зависят от класса и назначения автомобиля:

  1. Для стандартных серийных автомобилей коленчатый вал отливается из чугуна, этим достигается минимальная себестоимость производства.
  2. Коленвал более мощных и спортивных машин кованый и изготовлен из стали. По сравнению с чугунным он обладает улучшенными характеристиками по таким параметрам, как габариты, вес и прочность.
  3. Самый дорогостоящий вариант, использующийся в люксовых моделях, – коленчатый вал, выточенный из цельного куска стали.

Место перехода щек в шейки является самым нагруженным, так как здесь концентрируются максимальные напряжения. Для того чтобы разгрузить соединение, его выполняют с полукруглым переходом (галтелью). Как правило, галтели делают двойными с промежуточным технологическим пояском. Такое конструктивное решение позволяет сохранить максимальное значение активной площади шеек – поверхности, находящей под вкладышами.

Для чего необходим

При помощи кривошипно-шатунного механизма двигателя возвратно-поступательное движение поршней цилиндров двигателя переходит во вращательное движение и передается через трансмиссию к колесам автомобиля. Коленчатый вал как раз и нужен для того чтобы выполнить такое превращение. При работе каждый из поршней четырехтактного двигателя постоянно находится в одном из тактов:

  • впуск;
  • сжатие;
  • рабочий ход;
  • выпуск.

В фазе рабочего хода поршень толкает связанный с ним шатун, а тот, в свою очередь, смещает коленчатый вал. Так реализуется вращение. Следующий по порядку работы цилиндров двигателя поршень в это время сжимает горючую смесь и после ее воспламенения толкает свой шатун, в результате чего коленчатый вал непрерывно вращается.

Маховик

К заднему, если смотреть со стороны расположения ремней/цепей механизма газораспределения, концу коленвала через фланец при помощи болтов крепится маховик – массивный чугунный диск с напрессованным зубчатым венцом (см. фото). Для того чтобы маховик не смещался и не нарушалась балансировка, предусмотрены центровочные штифты или специальные болты, расположенные несимметрично. Для предотвращения утечек масла на фланец маховика устанавливается дополнительное уплотнение (сальник).

Обычно для контроля правильности установки фаз газораспределения на маховике имеются метки, указывающие положение первого поршня в верхней мертвой точке.

Носок

Устройство и функция коленчатого вала · Technipedia · Motorservice

Настройки

Вернуться к поиску

Информация о продукте

Как работает коленчатый вал? Как устроен коленчатый вал? Что такое сопротивление кручению? Из какого материала делают коленчатые валы и какими свойствами они должны обладать? Эта статья дает вам ответы.

Функция коленчатого вала

Коленчатый вал преобразует силу, возникающую при сгорании в двигателе, во вращательное движение. Линейное движение поршней вверх и вниз преобразуется в крутящий момент шатуном и затем передается на маховик.

Строительство и недвижимость

Чтобы выдерживать большие нагрузки, коленчатые валы имеют закаленную поверхность и прочный сердечник. Поэтому коленчатые валы часто изготавливают из кованой стали. Непрерывный слой зерна позволяет достичь высокого сопротивления кручению. Позиции подшипников на коленчатом валу закалены, что делает их более устойчивыми к износу.

Ключевые слова :
подшипник распределительного вала , шатунный подшипник
Группа товаров :
Кривошипный механизм

видео

Структура и функция коленчатого вала (3D-анимация)

Группы продуктов на ms-motorservice.

com

Это также может вас заинтересовать

Информация по диагностике

Повреждение коленчатых валов

причины и их предотвращение

Каковы наиболее частые причины поломки коленчатого вала? Как правильно установить коленчатый вал, чтобы не повредить его? Здесь вы можете узнать, как осуществляется установка пошагово...

Только для технического персонала. Все содержимое, включая изображения и диаграммы, может быть изменено. Для назначения и замены обратитесь к текущим каталогам или системам, основанным на TecAlliance.

Использование файлов cookie и защита данных

Motorservice Group использует файлы cookie, сохраненные на вашем устройстве, для оптимизации и постоянного улучшения своих веб-сайтов, а также для статистических целей. Дополнительную информацию об использовании нами файлов cookie можно найти здесь, а также информацию о нашей публикации и уведомление о защите данных.

Нажав «ОК», вы подтверждаете, что приняли к сведению информацию о файлах cookie, заявлении о защите данных и деталях публикации. Вы также можете в любое время изменить настройки файлов cookie для этого веб-сайта.

Настройки конфиденциальности

Мы придаем большое значение прозрачной информации, касающейся всех аспектов защиты данных. Наш веб-сайт содержит подробную информацию о настройках, которые вы можете выбрать, и о том, какое влияние оказывают эти настройки. Вы можете изменить выбранные настройки в любое время. Независимо от того, какой выбор вы выберете, мы не будем делать никаких выводов о вас как о личности (за исключением случаев, когда вы явно указали свои данные). Для получения информации об удалении файлов cookie обратитесь к функции справки в вашем браузере. Вы можете узнать больше в заявлении о защите данных.

Измените настройки конфиденциальности, нажав на соответствующие кнопки

  • Необходимый
  • Удобство
  • Статистика
Необходимый

Файлы cookie, необходимые для системы, обеспечивают правильную работу веб-сайта. Без этих файлов cookie могут возникнуть сбои или сообщения об ошибках.

Этот веб-сайт будет:
  • Сохранение файлов cookie, необходимых системе
  • Сохранение настроек, которые вы делаете на этом веб-сайте

Этот сайт никогда не будет делать следующее без вашего согласия:
  • Сохраните ваши настройки, такие как выбор языка или баннер cookie, чтобы вам не пришлось повторять их в будущем.
  • Анонимно оценивайте посещения и делайте выводы, которые помогут нам оптимизировать наш веб-сайт.
  • Сделать выводы о вас как о личности (за исключением случаев, когда вы явно указали свои данные, например, в контактных формах)
Удобство

Эти файлы cookie упрощают использование веб-сайта и сохраняют настройки, например, чтобы вам не приходилось повторять их каждый раз, когда вы посещаете сайт.

Этот веб-сайт будет:
  • Сохранение файлов cookie, необходимых системе
  • Сохранение ваших настроек, таких как выбор языка или баннер с файлами cookie, чтобы вам не пришлось повторять их в будущем.

Этот сайт никогда не будет делать следующее без вашего согласия:
  • Оценивайте посещения анонимно и делайте выводы, которые помогут нам оптимизировать наш веб-сайт.
  • Сделать выводы о вас как о личности (за исключением случаев, когда вы явно указали свои данные, например, в контактных формах)

Конечно, мы всегда будем соблюдать настройку «не отслеживать» (DNT) в вашем браузере. В этом случае файлы cookie для отслеживания не устанавливаются и функции отслеживания не загружаются.

Что такое коленчатый вал? | Как работает коленчатый вал?

Содержание

  • 1 Что такое коленчатый вал?
  • 2 Работа с коленчатым валом
  • 3 Строительство коленчатого вала
      • 3,0,1 Процесс литья и ковки Crank
  • 4 Компоненты из коленчатого вала
  • 5 What Asces The Crash The Crash.
  • 6 Каковы симптомы неисправности датчика положения коленчатого вала?
  • 7 Ansys анализ коленчатого вала:
      • 7. 0.1 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ:
  • 8 Каковы причины поломки коленчатого вала?
  • 9 Как продлить срок службы коленчатого вала?
  • 10 Каковы причины разбалансировки коленчатого вала?
  • 11 Как ломается коленчатый вал?
  • 12 Что такое распределительный вал?
  • 13 Распределительный вал против коленчатого
  • 14 Применение коленчатого вала
  • 15 FAQ Раздел
    • 15.1 Кто изобрел коленчатый вал?
    • 15.2 Какие бывают коленчатые валы?
    • 15.3 Существуют ли двигатели, работающие без коленчатого вала?
    • 15.4 Вращает ли коленчатый вал распределительный вал?
    • 15.5 В каком двигателе нет распределительного вала?
    • 15.6 Как завести машину с неисправным датчиком коленвала?
    • 15.7 В каком механизме работает коленчатый вал?
    • 15.8 Сколько коленчатых валов в v8?

Двигатель является наиболее важной частью всех транспортных средств, которая помогает управлять транспортным средством. Двигатель состоит из разных компонентов. Коленчатый вал и поршень являются основными частями поршневого двигателя. Без этих двух жизненно важных частей поршневые двигатели не могут работать.

В поршневом двигателе поршень непосредственно соединен с коленчатым валом через шатун. Кривошип известен как основа двигателя внутреннего сгорания . Он отвечает за преобразование линейного движения поршня во вращательное движение. Он работает в соответствии с движением поршня вверх и вниз. В этой статье мы подробно рассмотрим коленчатый вал.

Что такое коленчатый вал?

Коленчатый вал представляет собой механический узел, который преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение . Коленчатый вал соединяется с поршнем через шатун . Основная задача этого шатуна - воспринимать возвратно-поступательное движение поршня и передавать его на коленчатый вал.

Когда коленчатый вал получает движение от шатуна, он преобразует это движение во вращательное и приводит во вращение маховик, который приводит в движение колеса автомобиля.

Без кривошипа поршневой двигатель не может передать возвратно-поступательное движение поршня приводному валу. Проще говоря, поршневой двигатель не может привести в движение транспортное средство без коленчатого вала.

Коленчатый вал работает на кривошипно-шатунном механизме. Он расположен внутри блока двигателя. Кривошип входит в состав движущихся частей двигателя внутреннего сгорания. У него много шатунов и кривошипов. Шатун двигателя соединяется с кривошипом через эти шатунные шейки и кривошипы.

Разные двигатели завершают рабочий цикл за разное число оборотов коленчатого вала. Например, двухтактный двигатель завершает рабочий цикл после одного оборота коленчатого вала, а четырехтактный двигатель завершает рабочий цикл после завершения двух оборотов коленчатого вала.

Коленчатые валы могут быть сварными, полусоединенными или цельными. Этот компонент двигателя соединяет выходную часть двигателя с входной частью.

Кривошип действует как звено, передающее выходную мощность в виде кинетической энергии вращения — поршень соединяется с центром кривошипа через шатун. Пусковой рычаг позволяет поршню вращать коленчатый вал, создавая мощность для движения автомобиля.

Рабочий коленчатый вал

Коленчатый вал работает на кривошипно-шатунном механизме . Кривошип имеет шатуны и кривошипы, которые соединены с шатунами. Он имеет гаситель вибрации, который уменьшает усилие на кривошипе.

Кривошип имеет противовес, который используется для уменьшения изгибающей нагрузки на кривошип. Коленчатый вал четырехтактного двигателя работает следующим образом:

  • Когда поршень двигателя движется от ВМТ к НМТ (ход вниз), он передает свое движение коленчатому валу через шатун.
  • Кривошип дополнительно преобразует линейное движение поршня во вращательное движение и передает его на распределительный вал.
  • Когда распределительный вал получает вращательное движение, он открывает впускной клапан, и топливно-воздушная смесь поступает в камеру сгорания.
  • По мере заполнения камеры сгорания топливно-воздушной смесью поршень перемещается вверх (от НМТ к ВМТ) и сжимает смесь. Во время этого процесса распределительный вал закрывает как впускные, так и выпускные клапаны. По завершении процесса сжатия совершается и первый оборот коленчатого вала.
  • В конце процесса сжатия происходит процесс воспламенения.
  • Тепло, выделяемое сжатой смесью в процессе воспламенения, заставляет поршень двигаться вниз. Этот удар известен как Power Stroke. При движении этого поршня вниз поршень снова передает свое возвратно-поступательное движение шатуну, который далее отправляет его к коленчатому валу.
  • Один конец кривошипа соединяется с маховиком. Когда кривошип воспринимает движение поршня, он передает это движение маховику. Маховик запоминает это движение и далее приводит в движение колеса автомобиля.
  • После рабочего хода поршень движется вниз для выпуска отработавших газов. Во время этого процесса распределительный вал получает движение поршня от кривошипа и открывает выпускной клапан, в то время как впускной клапан остается закрытым. Поршень выталкивает выхлопные газы из камеры сгорания.
  • После такта выпуска совершаются два оборота кривошипа, а также завершается один рабочий цикл 4-тактного двигателя. После этого весь цикл повторяется.

Для лучшего понимания представьте, что ваши ноги крутят педали велосипеда. В этом примере считайте педали шатуном, а ваши ноги — поршнями. Когда вы качаете поршень, возвратно-поступательное движение преобразуется во вращательное движение коленчатого вала.

Подробнее: Работа шатуна?

Construction of Crankshaft

Following are the materials used for the construction of crankshaft:

  • Cast Iron
  • Carbon Steel
  • Vanadium Micro-alloyed Steel
  • Forged Steel

The cranks can be assembled from различные штучные или выполненные в виде неразъемных (монолитных).

Монолитный тип – самый популярный кривошип во всем мире. Однако некоторые большие и малые двигатели внутреннего сгорания имеют сборные коленчатые валы.

Эти валы также могут быть отлиты из ковкого чугуна, модульной или ковкой стали. Сварные узлы отлиты из стали. Этот экономичный метод используется для недорогих серийных двигателей с разумными нагрузками. Процесс ковки имеет отличную прочность. Поэтому процесс ковки известен как предпочтительный процесс изготовления коленчатых валов.

Процесс литья и ковки кривошипа

Коленчатые валы, как правило, могут быть выкованы из отливок из ковких сталей или кованой ковкой с использованием стальных стержней. В настоящее время большинство производителей используют кованые коленчатые валы из-за их превосходного демпфирования, компактной конструкции и легкого веса.

Сталь, легированная ванадием, в основном используется для изготовления кованых коленчатых валов. Это связано с тем, что эти стали можно охлаждать на воздухе без дополнительной термической обработки, за исключением закалки опорной поверхности после достижения ими высокой прочности. Он также имеет более низкое содержание легирующих элементов, что делает материал более дешевым по сравнению с высоколегированной сталью.

Можно использовать углеродистую сталь, но углеродистая сталь требует дополнительной термической обработки для получения требуемых материалов. Сегодня чугунные коленчатые валы в основном используются в двигателях с малой нагрузкой и экономичной производительностью (например, дизельный двигатель Ford Focus).

В настоящее время только некоторые двигатели используют коленчатые валы из чугуна для дешевой и маломощной версии, в то время как более дорогие и мощные версии двигателей используют коленчатые валы из кованой стали.

Read More: Different types of Engines

Components of Crankshaft

The major parts of the crankshaft are given below: 

  1. Main Journal
  2. Crankshaft Pulley
  3. Oil Passways
  4. Balance Hole
  5. Противовес
  6. Смазка коленчатого вала

1) Коренная шейка

Коренная шейка крепится к блоку двигателя. Этот блок двигателя вращается вокруг этой шейки. Все шейки коленчатого вала очень закалены, закруглены и гладкие. Коренная шейка крепится в седле, где будет размещена сменная вкладыш подшипника .

Подшипник мягче по сравнению с коренными шейками, и они могут меняться по мере износа. Конструкция подшипников улавливает небольшой объем примесей (если они есть) для предотвращения повреждения коленчатых валов.

Затем наверните крышку коренного подшипника на шейку и затяните с определенным моментом.

Цапфа двигателя наезжает на масляную пленку. Эта масляная пленка проталкивается в зазор между подшипником и шейкой через отверстия седла коленчатого вала и соединительные отверстия вкладыша подшипника. При достаточной подаче и давлении масла подшипники и шейки не соприкасаются.

Читайте также: Различные типы двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

2) Шатунная шейка

Шатунная шейка смещена относительно оси вращения и соединена с большим концом поршневого штока. Он также широко известен как шейка шатунного подшипника или шатунная шейка. Подача масла под давлением поступает через коренную шейку из масляного канала с открытым углом.

Некоторые шатуны имеют перфорированный масляный канал, так что масло может разбрызгиваться на стенки цилиндра. В этом случае подшипник скольжения шатуна имеет канавку для подачи масла в шатун.

3) Смазка коленчатого вала

Металлический контакт - враг эффективных двигателей; Шатунная шейка и коренная шейка перемещаются на масляной пленке, которая собирается на поверхности подшипника.
Смазка коренных подшипников проста. Прохождение масла из блока цилиндров к каждому гнезду коленчатого вала и соответствующие отверстия в корпусе подшипника позволяют этому маслу достигать шеек.
Подшипник скольжения шатуна требует такой же смазки, но он вращается не по центру вокруг коленчатого вала. Для подачи масла в эти подшипники масляный канал проходит внутри коленчатого вала по коренным шейкам, по диагонали по перемычке и выходит из отверстия в шатунной шейке.
Канавки в коренных шатунных подшипниках сливают масло под действием центробежной силы вращения коленчатого вала и удерживают масло вдавленным в канал шатунной шейки.
Зазор между подшипником и шейкой является основной причиной давления моторного масла. Если зазор слишком велик, масло будет течь свободно, и давление не будет поддерживаться.
Если зазор слишком мал, давление масла повышается, и металлы могут соприкасаться друг с другом. Поэтому при переборке двигателя необходимо измерить зазор между шейкой и подшипником.

Читайте также: Различные типы поршневых двигателей

4) Противовесы

На коленчатый вал действует большая вращающая сила, а масса перемещается вниз и вверх между шатуном и поршнем с большим усилием. сила. Противовес отлит как компонент коленчатого вала, чтобы уравновесить эти силы. Эти противовесы делают двигатель быстрее и тише.
Балансировка коленчатых валов на заводе. Во время этого процесса маховик прикрепляется, и вся сборка вращается к машине, которая может измерить место дисбаланса маховика.

В противовесе есть отверстие для уменьшения веса. Если вам нужно добавить вес, сначала сделайте отверстие, а затем заполните его тяжелым металлом. Повторяйте этот процесс до тех пор, пока коленчатый вал не придет в состояние балансировки.

5) Упорные шайбы

Более двух или двух упорных шайб устанавливаются в определенных местах по длине коленчатого вала, чтобы предотвратить его вертикальное перемещение.

Эти шайбы располагаются между обработанной поверхностью шейки и гнездом коленчатого вала, чтобы поддерживать небольшой заданный зазор и минимизировать боковое перемещение, доступное коленчатому валу. Это расстояние, которое перемещает вал от одного конца к другому, известно как осевой люфт, и допуск указан в руководстве по обслуживанию.

В некоторых типах двигателей эти шайбы входят в состав основного подшипника скольжения, в то время как в других типах двигателей (обычно старых) используются отдельные шайбы.

6) Главный сальник

Концы коленчатого вала выступают за пределы картера. Итак, вам нужно предусмотреть способ предотвращения просачивания масла через эти отверстия. Эта проблема просачивания масла решается через два основных сальника; один находится спереди, а другой сзади.
Задний коренной сальник устанавливается между маховиком и задними коренными шейками. Обычно это манжетное уплотнение из синтетического каучука. Это уплотнительное кольцо вставляется в канавку между масляным поддоном и блоком цилиндров. Уплотнение имеет формованную кромку, которая, в отличие от коленчатого вала, давит через пружину, известную как стягивающая пружина.
Сам по себе сальник является недорогим компонентом. Однако доступ к нему требует больших трудозатрат по демонтажу маховика, сцепления и трансмиссии; в некоторых случаях коленвал требует больших усилий. Поэтому сальник желательно менять в любое время, если есть возможность разобрать двигатель и получить доступ к деталям.

Читайте также: Различные типы насосов

7) Шкив коленчатого вала

Шкив коленчатого вала также известен как шкив коленчатого вала или гармонический баланс. Это рифленый узел в форме колеса, который непосредственно соединяется с кривошипом автомобиля. Он соединяется с другими частями вашего автомобиля через ремень вспомогательного оборудования.

Из-за чего выходит из строя коленчатый вал?

Ниже приведены некоторые распространенные причины повреждения коленчатого вала:

  1. Перегрев: Перегрев может вызвать множество проблем с двигателем. Если двигатель перегревается из-за радиатора, недостаточной вентиляции или плохой смазки, тепло, накопленное в двигателе, превышает температуру окружающей среды, и пластиковый корпус датчика коленчатого вала может треснуть или расплавиться. В этом случае автомобиль не заведется. Причина в том, что датчик не может отправить данные с коленчатого вала на компьютер.
  2. Неисправность жгута проводов: Загрязнение, мусор, масло или ослабленная проводка могут вызвать такие проблемы, как петля, заземление, неправильное напряжение и т. д. Эти проблемы могут привести к проблемам со жгутом проводов и вызвать поломку коленчатого вала. Это связано с тем, что грязь, масло или ослабленная проводка могут изнашивать жгут проводов, приводить к перебоям напряжения или износу самой проводки. Это может привести к постоянному выходу датчика из строя.
  3. Неисправность ремня ГРМ: Ремень ГРМ может повредиться из-за частого износа или столкновения. Этот сломанный ремень ГРМ наматывается на кривошип и повреждает его многочисленные мелкие компоненты. Из-за повреждения ремня ГРМ датчик положения коленчатого вала может задеть его. По этой причине датчик и жгут проводов могут выйти из строя.

Каковы симптомы неисправности датчика положения коленчатого вала?

Наиболее распространенные признаки неисправного или поврежденного коленчатого вала приведены ниже:

  • Детонация: В двигателе возникают проблемы с детонацией из-за сильного износа шатунных подшипников и коренных шеек коленчатого вала.
  • Шум: Двигатель может создавать сильный шум из-за повреждения коленчатого вала.
  • Двигатель вашего автомобиля может не запуститься из-за заклинивания
  • Остановка двигателя и обратное срабатывание: Остановка двигателя и обратное срабатывание являются симптомами неисправности датчика положения коленчатого вала (CKP). Отказ датчика CKP может привести к резкому останову двигателя после запуска без каких-либо проблем.
  • Низкое давление масла из-за небрежности
  • Чрезмерная вибрация двигателя: Датчик положения коленчатого вала определяет и ограничивает вибрацию, создаваемую двигателем автомобиля, для обеспечения стабильной выходной мощности. Если двигатель вашего автомобиля производит чрезмерную вибрацию, это также является признаком поломки коленчатого вала.
  • Пропуски зажигания в цилиндре: Поврежденный датчик положения коленчатого вала не может передавать точные данные в PCM, поскольку PCM не получает полностью необходимые данные для подачи искры в правую камеру сгорания. В результате цилиндр выходит из строя, и автомобиль теряет мощность.

Анализ коленчатого вала Ansys:

Прежде всего, мы разрабатываем все части коленчатого вала в «Solid Work 2018», а затем собираем их, после чего сохраняем его модель в формате «IGS». После этого мы импортируем этот файл «IGS» в «ANSYS WORKBENCH R15» для анализа Ansys. Результаты анализа Ansys приведены ниже.

Результаты и обсуждение:

Анализ коленчатого вала, приведенный ниже: Рис. 1: оба конца коленчатого вала. наносится на верхнюю поверхность шатунной шейки.        Рис. 3. Напряжение без промаха коленвала

Максимальное напряжение, создаваемое коленчатым валом, составляет 2,5407e7 МПа на поверхности шейки коленчатого вала. Минимальное напряжение составляет 27,342 МПа, как показано на рис. 3.    Рис. 4. Максимальная деформация

Как показано на диаграмме выше, максимальная деформация вала составляет 152,77 МПа.       Рис. 5: Коленчатый вал Общая деформация

На приведенном выше рис. 5 представлена ​​полная деформация коленчатого вала.      Рис. 6. Максимальное напряжение сдвига

1,4273e7 МПа — это максимальное напряжение сдвига в области шатунной шейки коленчатого вала, как показано на рис. 6.

Каковы причины поломки коленчатого вала?

Ниже приведены наиболее распространенные причины поломки коленчатого вала:

  • Коленчатый вал может сломаться из-за перегрузки из-за гидравлического удара, ненормального сгорания и т. д.
  • Дефектный материал вала также может повредить коленчатый вал из-за ослабления противовеса, поломки редуктора и т. д.
  • Механическое повреждение вала до фиксации.
  • Ненужное вращение и вибрация из-за отказа сцепления, неисправного маховика или поврежденного гасителя колебаний.
  • Недостаточная доработка подшипников коленчатого вала.
  • Материальный ущерб из-за раннего отказа подшипника и отожженных шеек и т. д.
  • Подшипниковая шейка стала мягкой в ​​результате преждевременного выхода подшипника из строя или неправильного ремонта (например, ненужной переточки).
  • Ввод двигателя в эксплуатацию не соответствовал инструкции производителя.
  • Использование неправильного вкладыша подшипника.
  • Использованы старые болты головки подшипника или неправильный момент затяжки.
  • Слишком мало смазки при вводе в эксплуатацию, поскольку масляная система не заполнена и не сжата.
  • Крышки подшипников шатуна/коренного подшипника были перепутаны или закреплены криво.
  • Размер отверстия подшипника картера внутри коленчатого вала не проверялся и не ремонтировался после повреждения.
  • Несвоевременно заменены масляный фильтр, моторное масло и масляный радиатор.
  • Если подшипник поврежден, стружка, оставшаяся в масляном контуре двигателя, также может стать причиной поломки коленчатого вала.

Как продлить срок службы коленчатого вала?
  • Надлежащее обслуживание подшипников двигателя.
  • Правильная смазка различных частей коленчатого вала.
  • Предотвращает смешивание моторного масла с топливом или охлаждающей жидкостью.
  • Надлежащая подача масла в двигатель в соответствии с инструкциями производителя.
  • Избегайте использования масла, содержащего мусор и другие загрязнения.
  • Предотвращает перегрев двигателя.
  • Текущее обслуживание и осмотр двигателя.
  • Используйте коленчатый вал, изготовленный из превосходного и высококачественного материала.
  • Своевременно меняйте масляный фильтр, моторное масло и масляный радиатор.
  • Надлежащим образом проверьте вал перед его установкой.
  • Предотвратить механическую перегрузку коленчатого вала из-за гидравлического удара, ненормального сгорания и т. д.

Каковы причины разбалансировки коленчатого вала?

Ниже приведены основные причины разбалансировки кривошипа:

  • Возвратно-поступательное движение поршня внутри камеры сгорания.
  • Из-за скручивания и кручения коленчатого вала.
  • Пожар или взрыв картера
  • Из-за рабочего хода. Потому что после завершения рабочего такта в двигателе поршень прикладывает рывковую силу к коленчатому валу, чтобы провернуть его больше.
  • Заземление корабля

Как ломается коленчатый вал?

Существует механическая концепция под названием  усталость . Это означает, что материал может выйти из строя из-за повторяющихся нагрузок. Каждый раз, когда коленчатые валы вращаются, обратные нагрузки вызывают небольшой изгиб вала. Это очень похоже на то, как вы можете сломать вешалку или проволоку, просто согнув ее на четверть, а то и дюжину раз, и проволока порвется.

Изгиб коленчатого вала намного меньше, поэтому для его поломки требуются миллионы циклов, но режим отказа такой же, как у вешалки. Теперь, если подшипник, поддерживающий коленчатый вал, выходит из строя из-за недостатка смазки, отклонение смещения за один оборот резко возрастает, так что отказ может произойти очень быстро.

Еще одна причина выхода из строя коленчатого вала заключается в том, что несбалансированный маховик/трансформатор или несоосность трансмиссии занимают первое место в списке поломок задней части коленчатого вала.

Концентратор напряжения (выемка на мелкошлифованной поверхности) в радиусе рядом с шейкой подшипника также может вызвать поломку вала. Порез может превратиться в трещину, которая будет быстро распространяться.

Что такое распределительный вал?

Распределительный вал расположен в верхней части двигателя . Это важный компонент клапанного механизма двигателя, позволяющий воздуху и топливу поступать в камеру сгорания и позволять газам выходить после сгорания.

Последние двигатели внутреннего сгорания могут иметь до четырех распредвалов (или два распредвала). Каждый цилиндр имеет четыре клапана (два впускных и два выпускных). На каждый клапан настраивается только один распредвал.

Read Also: Working of Camshaft 

Camshaft Vs Crankshaft

The major difference between a crankshaft and a camshaft is given below:

Crankshaft Распределительный вал
Изготовлен методом ковки из легированной стали. Изготавливается методом литья из стали или чугуна.
Этот вал есть как у двухтактных, так и у четырехтактных двигателей. Двухтактный двигатель не содержит распределительного вала. Этот вал используется только в четырехтактном двигателе.
Устанавливается внутри цилиндра Этот вал устанавливается на головке блока цилиндров.
Коленчатый вал приводится в движение поршнем через шатун. Распределительный вал получает движение или мощность от шатуна.
Коленчатый вал используется для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное. Распределительный вал используется для закрытия и открытия всасывающего и выпускного клапанов в зависимости от движения поршня.
Поршень двигателя вращает его через шатун. Ремень ГРМ вращает распределительный вал, соединенный с коленчатым валом.
Имеет большой вес. Имеет малый вес.
Коленчатый вал дороже распредвала. Распредвал дешевый.
Этот вал имеет смазочное отверстие, коренной коренной подшипник шейки коленчатого вала и шатунную шейку. Этот вал имеет встроенную шестерню и кулачки.
В случае 4-тактного двигателя он совершает два оборота, чтобы завершить рабочий цикл. В 4-тактном двигателе он вращается только один раз, чтобы завершить рабочий цикл.

Применение коленчатого вала
  1. Принимает вращательное движение от шатунов и передает его на маховик автомобиля.
  2. Коленчатый вал используется для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное, чтобы он мог двигаться к колесам автомобиля.
  3. Коленчатые валы чаще всего используются в различных транспортных средствах (например, автомобилях, тракторах, автобусах и железнодорожных поездах) для приведения в движение транспортных средств.
  4. Используются на судах с дизельными двигателями.
  5. Используются в цепных пилах .

Часто задаваемые вопросы Раздел

Кто изобрел коленчатый вал?

Коленчатый вал был изобретен аль-Джазари в 1206 .

Какие бывают типы коленчатых валов?

Коленчатый вал бывает следующих основных типов:

  1. Коленчатый вал из заготовки
  2. Коленчатый вал литой
  3. Коленчатый вал кованый
  4. Цельный цельный вал
  5. Вал цельносварной
  6. 9006
  7. Полусобранный вал

Существуют ли двигатели, работающие без коленчатого вала?

Существует два типа двигателей

  1. Двигатель Ванкеля
  2. Поршневой двигатель

Поршневые двигатели сконструированы таким образом, что они не могут работать без поршня и коленчатого вала. В то время как двигатель Ванкеля работает с помощью ротора; и ему не нужен поршень и коленвал.

Коленчатый вал вращает распределительный вал?

Коленчатый вал соединен с распределительным валом посредством цепи или зубчатого колеса. Кривошип передает свое движение распределительному валу через эту зубчатую передачу. Поскольку распределительный вал получает вращательное движение от коленчатого вала, он использует это движение для открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов.

В каком двигателе нет распределительного вала?

Двухтактный двигатель не имеет распределительного вала. Единственный 4-тактный двигатель использует его для открытия и закрытия выпускных и впускных клапанов.

Как завести машину с неисправным датчиком коленвала?

Убедитесь, что зажигание включено только тогда, когда горит индикатор двигателя, а другие признаки минимальны.

Если ваш автомобиль останавливается один или два раза или вы сталкиваетесь с рывками при ускорении после запуска автомобиля, вы можете ехать, но вам нужно отвезти его в мастерскую.


Learn more