Устанавливаем коленчатый вал - FORD-URAL.RU

Устанавливаем коленчатый вал

Инструкция по установке, эксплуатации и ремонту коленчатого вала

Инструкция по установке, эксплуатации и ремонту коленчатого вала

Содержание:

Комплектность поставки. Применяемость коленчатых валов на двигателях. Техническое описание. Маркировка и клеймение. Установка коленчатых валов. Применяемые вкладыши подшипников скольжения. Проведение ремонтных работ. Упаковка и консервация. Приложения.

1. Комплектность поставки

Сборочные чертежи коленчатых валов в сборе, изготавливаемых в и поставляемых в запасные части представлены на рис. 1–5. Обозначения коленчатых валов в сборе и входящих в них деталей с указанием их количества представлены в приложении 1.

Рис. 1. Сборочные чертежи коленчатых валов для двигателей Евро-0, Евро-1 и Евро-2, в комплектации с фланцем или гидромуфтой (а) и шлицевым приводом (б), собранных на базе вала 740..

Сборочные чертежи коленчатых валов

Рис. 2. Сборочный чертеж коленчатого вала 7408., собранного на базе вала 740..

Сборочный чертеж коленчатого вала 7408.

Рис. 3. Сборочный чертеж коленчатых валов двигателей Евро-2, собранных на базе валов 740., 740. (а) и 740. (б, в).

Сборочный чертеж коленчатых валов двигателей Евро-2, собранных на базе валов 740., 740. (а) и 740. (б, в)

Рис. 4. Сборочный чертеж коленчатых валов двигателей уровня Евро-3 (а), Евро-4 и газовых двигателей (б), собранных на базе валов 740. и 740..

Сборочный чертеж коленчатых валов двигателей уровня Евро-3 (а), Евро-4 и газовых двигателей (б)

Рис. 5. Сборочный чертеж коленчатого вала двига, собранного на базе вала 740.

Сборочный чертеж коленчатого вала двига, собранного на базе вала 740.

2. Применяемость коленчатых валов на двигателях

2.1. Двигатели Евро-0 (740.10, 7403.10, 7408)

Таблица 1. Применяемость коленчатых валов в сборе

Обозначение

Комплектация двигателя

Автомобильная комплектация — ось вентилятора располагается соосно оси вращения коленчатого вала (в комплекте с гидромуфтой).

Автобусная или специальная комплектация — ось вентилятора располагается выше оси вращения коленчатого вала (в комплекте с фланцем отбора мощности).

Автобусная комплектация двига— ось вентилятора располагается выше оси вращения коленчатого вала (в комплекте с фланцем отбора мощности и задним расположением масляного насоса — со стороны маховика).

2.2. Двигатели Евро-1 (740.11-240, 740.13-260)

Таблица 2. Применяемость коленчатых валов в сборе

Обозначение

Комплектация двигателя

Автомобильная комплектация — ось вентилятора располагается соосно оси вращения коленчатого вала (в комплекте с гидромуфтой).

Автобусная или специальная комплектация — ось вентилятора располагается выше оси вращения коленчатого вала (в комплекте со шлицевым передним отбором мощности).

2.3. Двигатели Евро-2 с ходом поршня 120 мм (740.30-260, 740.31-240)

Таблица 3. Применяемость коленчатых валов в сборе

Обозначение

Комплектация двигателя

Двигав комплекте с 142 КПП, 14 сцеплением производства ОАО «КАМАЗ», шлицевым передним отбором мощности и маховиком под крепление 8-ю болтами с резьбой М14 (автомобильная комплектация — вентилятор сосен с осью коленчатого вала).

Двигатели в комплекте с КПП «ZF» производства СП «ZF+KAMA3», сцеплением «FSS» (Германия), маховиком под крепление 10-ю болтами с резьбой Ml6

шлицевым передним отбором мощности (автомобильная комплектация — вентилятор соосен с осью коленчатого вала).

с фланцем отбора мощности (автобусная или специальная комплектация — ось вентилятора располагается выше оси вращения коленчатого вала).

2.4. Двигатели Евро-2 с ходом поршня 130 мм. (740.50-360, 740.51-320, 740.35-400, 740.37-400)

Таблица 4. Применяемость коленчатых валов в сборе

Обозначение

Комплектация двигателя

Двигатели в комплекте с КПП «ZF» производства СП «ZF+KAMA3», сцеплением «FSS» (Германия) маховиком под крепление 10-ю болтами с резьбой М16 (автобусная и специальная комплектация — вентилятор несоосен с осью коленчатого вала).

С фланцем отбора мощности и ТА с механическим управлением.

Со шлицевым передним отбором мощности и ТА с механическим управлением.

Со шлицевым передним отбором мощности и ТА с электронным управлением.

2.5. Двигатели Евро-3 (740.60-360, 740.61-320, 740.62-280, 740.63-400, 740.64-420, 740.65-240)

Таблица 5. Применяемость коленчатых валов в сборе

Обозначение

Комплектация двигателя

Двигав комплекте с 142 КПП, 14 сцеплением производства ОАО «КАМАЗ», шлицевым передним отбором мощности и маховиком под крепление 8-ю болтами с резьбой М14 (автомобильная комплектация — вентилятор соосен с осью коленчатого вала).

Двигатели в комплекте с КПП «ZF» производства СП «ZF+КАМАЗ», сцеплением «FSS» (Германия), шлицевым передним отбором мощности и маховиком под крепление 10-ю болтами с резьбой М16 (автомобильная комплектация — вентилятор соосен с осью коленчатого вала).

с ТА с электронным управлением

с ТА типа Common Rail

2.6. Газовые двига, 820.53-260, 820.60-260, 820.61-260)

Таблица 6. Применяемость коленчатых валов в сборе

Обозначение

Комплектация двигателя

Номинальная частота вращения

Двигатели экологического класса ЕВРО-2 моделей 820.52-260 и 820.53-260 в комплекте с КПП «ZF» производства СП «ZF+KAMA3», сцеплением «FSS» (Германия), шлицевым передним отбором мощности и маховиком под крепление 10-ю болтами с резьбой М16 (автомобильная комплектация — вентилятор соосен с осью коленчатого вала).

3. Техническое описание

Коленчатые валы двигателей КАМАЗ изготовлены из высококачественной легированной стали 42ХМФА ТУ 005 и имеют пять коренных четыре шатунных шейки, связанные щеками и сопряженные переходными галтелями. Для равномерного чередования рабочих ходов шатунные шейки коленчатого вала расположены под углом 90°. Упрочнение коленчатых валов производится с использованием следующих технологий:

Таблица 7. Основные конструктивные параметры коленчатых валов, определяющие их применяемость

Обозначение вала

Радиус кривошипа (мм)

Крепление маховика (количество отверстий и тип резьбы)

4. Маркировка и клеймение

Все коленчатые валы имеют следующую маркировку:

    обозначение коленчатого вала на боковой поверхности третьего, считая от фланца со стороны вентилятора, противовеса. Маркировка выполняется выступающим шрифтом при штамповке поковки (например «740.»). На некоторых моделях валов часть маркировки (обведенные рамкой символы в обозначениях 740.-01», «740.-») выполняется утопленным шрифтом; серийный номер вала — на обработанной поверхности третьего противовеса; дата изготовления поковки — на боковой поверхности 4-го противовеса: первые две цифры — год, третий символ из перечисления <1–9, О, Н, Д>— порядковый номер месяца (например, 09Н — ноябрь 2009 г, 085 — май 2008 г.); товарный знак «КАМАЗ» на боковой поверхности 5-го противовеса; «R65» — величина радиуса кривошипа (только для валов 740.50, 740.62, 740.65) на боковой поверхности 6-го противовеса; знак ОТК на обработанной поверхности 8-го противовеса.

5. Установка коленчатых валов

Рис. 6. Установка крышек коренных опор

Установка крышек коренных опор

Блок цилиндров. Крышка коренной опоры. Болт крепления коренной опоры. Стяжной болт (правый). Стяжной болт (левый). Шайба.

* Затяжку болтов крепления коренных опор старой конструкции 740.1005157 следует производить крутящим моментом 21. 23,5 кг·м, а стяжных болтов (с резьбой М12) — 8,2. 9,2 кг·м. Конструктивные отличия болтов 740.1005157 от новых болтов 740. приведены на Рис. 7. При замене при проведении ремонтных работ болтов 740.1005157 на болты 740. момент затяжки коренных болтов следует сохранить на уровне 21. 23,5 кг·м, с целью сохранения геометрии постели коренных опор (при увеличении момента произойдет ее «овализация»).

Рис. 7. Конструктивные особенности болтов 740. (сверху) и 740.1005157 (снизу)

Конструктивные особенности болтов 740. (сверху) и 740.1005157 (снизу)

6. Применяемые вкладыши подшипников скольжения

Унифицированные размеры диаметров коренных и шатунных шеек коленчатых валов различного конструктивного исполнения, диаметры постелей в шатуне и блоке цилиндров позволяют применять вкладыши одного типоразмера при восстановлении двигателей ОАО «КАМАЗ» различной мощности и экологического класса. Особенности применения заключаются в технологии изготовления вкладышей, имеющейся в распоряжении различных производителей, в связи с чем, одновременная установка на двигатель вкладышей от различных производителей не рекомендуется, а для сопряженных вкладышей (устанавливаемых на одну шейку вала) недопустима.

Сертифицированными по положительным результатам проведенных испытаний считаются следующие производители:

С применением традиционной технологии нанесения рабочего покрытия (гальваника): С применением ионно-вакуумной технологии нанесения рабочего покрытия (PVD):

    +Миба» (Россия, Австрия); фирма «Федерал Могул» (США).

Применение для изготовления нагруженных вкладышей подшипников скольжения (верхнего шатунного и нижнего коренного) ионно-вакуумной технологии нанесения рабочего покрытия — PVD позволяет многократно повысить ресурс подшипников скольжения коленчатого вала и шатуна на форсированных двигателях ОАО «КАМАЗ» (Ne=260 л. с. и более). Сопряженный вкладыш при этом имеет традиционное гальваническое покрытие, что необходимо учитывать при проведении ремонтных работ. Для дополнительной идентификации на вкладыши с PVD покрытием производителями наносится специальная отметка краской (черная или желтая полоска), на рабочую поверхность верхнего шатунного вкладыша около стыка или по его торцам. Обозначения вкладышей и их наименования приведены в таблице 8.

Таблица 8. Обозначения вкладышей устанавливаемых на двигатели КАМАЗ

Коленвал определение износа, снятие, замена + Видео

Главным узлом кривошипно-шатунного механизма ДВС является коленчатый вал, преобразующий возвратно-поступательные движения поршней во вращение и передающий его на коробку передач, полуось, карданную передачу. Изготавливается из сверхпрочного металла, но из-за масляного голодания, механических повреждений и других неисправностей со временем требуется замена коленвала.

Причины для замены коленчатого вала

Коленчатый вал — наиболее нагруженная деталь в поршневом силовом агрегате. Основная причина его раннего повреждения, это отсутствие своевременного обслуживания. В частности, если владелец машины не следит за количеством и свежестью моторного масла, допускает продолжительную работу агрегата на повышенных оборотах — коленвал выходит из строя гораздо быстрее.

Подробнее про главные причины повреждения детали:

  • низкое давление в системе смазки, вызванное недостаточным уровнем масла или другими факторами, заправка некачественным автолом и гидроудар — из-за этого на коленвале появляются трещины;
  • поломка механизма сцепления, неправильная эксплуатация автомобиля — вызывает износ торцевой части упорных колец коленчатого вала;
  • разжижение лубриканта, вызванное сильным перегревом мотора или попаданием в него горючей жидкости — обычно приводит к появлению задиров на шейках, выработке мест под сальники и другим повреждениям;
  • засорение маслофильтра и работа силового агрегата на грязном масле;
  • неправильная затяжка болтов во время проведения ремонта, последствия аварии — разрушаются часто шпоночные пазы, резьбовые фиксационные отверстия, посадочные зоны под втулки, штифты.

Износ данного узла отрицательно сказывается на работе мотора. Последний не в состоянии развивать прежнюю мощность. Давление масла резко падает даже на малых оборотах. Полная разборка ДВС неизбежна, так как поломка может привести к тяжёлому разрушению блока цилиндров. В таких случаях, чтобы уберечь двигатель, производится ремонт или замена коленвала двигателя.

Видео: как выбрать коленвал

В ролике рассказано, как выбирать новое изделие. Один из критериев грамотного выбора основан на визуальном осмотре. На поверхности изделия не должно быть зазубрин, забоин, царапин и других дефектов. Если подбираются коленвалы для мотоцикла, то обе части — левая и правая — обязаны иметь одинаковую толщину цапф. Допуск до 0,01 мм — настолько всё строго. Также даются другие полезные рекомендации по выбору.

Инструкция: снятие и установка коленвала

Подробный алгоритм по демонтажу детали с автомобиля:

  • установить машину на эстакаду;
  • демонтировать картерный поддон;
  • вытащить обойму с задним сальником;
  • снять крышку привода распредвала с уплотнительной прокладкой;
  • скинуть звёздочку вала;
  • пометить взаимное расположение шатунов относительно своих крышек, а также экспозицию коренных подшипников к БЦ;
  • отвернуть крышки шатунов, снять их вместе со своими вкладышами;
  • ослабить и снять крышку заднего коренного подшипника, установленного в блок-картере;
  • вынуть упорные кольца, нажав на их поперечины отвёрткой;
  • поочерёдно вытащить остальные крышки и вкладыши — коленвал зафиксировать, чтобы не упал;
  • снять коленчатый вал.

Снятие коленчатого вала

Внимание! Различить шатунные и коренные вкладыши коленвала просто. Все коренные подшипники скольжения имеют проточку. Исключение составляет третий вкладыш. Шатунные вкладыши все одинаковые и взаимозаменяемые, в диаметре они меньше коренных.

коренной вкладыш с проточкой

Устанавливается коленвал на место после промывания в керосине и продувки его полостей сжатым воздухом. Заменить нужно будет обязательно все подшипники скольжения на новый размер (зависит от проверки на износ, проведённой специалистом). Ремонтный размер выбивается производителем на наружной стороне вкладыша.

Обязательно в процессе установки нужно смазывать шейки вала автолом. Крышки коренных вкладышей затягиваются моментом 68,4-84,3 Н-м — вал должен свободно вращаться. Крышки шатунов затягиваются моментом 43,4-53,5 Н-м. Сборка проводится в обратной последовательности.

Сопутствующие действия, которые проводятся при замене коленчатого вала:

  • шлифовка шеек узла в ремонтный размер, установка новых вкладышей;
  • ремонт или замена маслонасоса;
  • прочистка, промывка и продувка масляных каналов блока цилиндров и коленвала;
  • ревизия, ремонт системы охлаждения.

Также проверяется система питания, в случае необходимости — ремонтируется.

Износ посадочных мест под полукольца

Если сильно изнашиваются поперечины под упорные или стабилизирующие полукольца, то, скорее всего, неисправен механизм сцепления автомобиля — он ремонтируется в первую очередь. Такое же случается у неопытных водителей, регулярно эксплуатирующих машину с не отпущенной муфтой. Обычно, ремонт в таком случае подразумевает обработку под ремонтный размер с дальнейшей установкой более толстых полуколец. Упорные кольца надо ставить канавками в сторону коленчатого вала. Сам коленвал обычно в этих случаях заменяется новым.

Царапины на поверхности шеек

Причина возникновения царапин — большой пробег автомобиля или попадание посторонних частичек в моторное масло. Проверка износа, эллипсности и конусности каждой шейки проводится с помощью микрометра. Полученные данные сравниваются с данными производителями. Если имеются незначительные отклонения, то ремонт коленвала сводится к шлифовке шеек в следующий ремонтный размер. Масло обязательно заменяется новым составом с надлежащим качеством. Однако желательно на старых автомобилях деталь заменять.

Прогиб

Особенно часто происходит на внедорожниках, грузовых машинах и тяжёлой спецтехнике. Изгиб проверяют стрелочным индикатором непосредственно на валу, уложенном на металлической плите. Показатель не должен превышать 0,05 мм для легковых и 0,1 мм — для грузовых автомобилей. Далее, если значения разнятся, проводится правка детали или замена.

Трещины

Обычно вызывается скачками давления масла, разрушением поршневой группы из-за попадания в цилиндры посторонних предметов. В таких случаях помогает только замена, ремонт детали невозможен.

Также замена коленвала необходима в случаях разрушения резьбы, поломки шпоночных пазов и посадочных мест под штифты и втулки, выработки зоны под сальники.

Подробнее описывает замену коленвала видео

Как заменить сальник коленвала?

На большей части ДВС, если из-под коленвала сочится масло, это указывает на изношенность сальников. Их назначение — максимально уплотнять отверстие, в котором устанавливается коленчатый вал. Они же не дают смазке вытекать из внутренней полости. Различают передний и задний сальники. Один располагается со стороны шкива, другой — маховика. Легче осуществляется замена переднего сальника коленвала.

На некоторых автомобилях места расположения манжет может отличаться. Например, на заднеприводных классических Жигулях сальник ставится в коленвальном щитке за опорным подшипником. А вот на Ваз 2109, 2110, Ладе Гранта, Приоре и Калине, сальник чаще всего находится в блоке цилиндров.

Быстрое истирание манжеты удивления не вызывает. Ресурс её ограничен, так как она постоянно соприкасается с движущимся коленвалом. Кроме того, сальник подвергается воздействию высоких температур. Поэтому даже самые качественные изделия служат не более 200 тыс. км пробега машины. Дополнительно сокращает его срок службы перегрев двигателя, а также использование грязного или низкосортного моторного масла.

Замена сальников коленвала производится одновременно. Другими словами, если повредился только передний или задний элемент, всё равно оба лучше заменить.

Ниже приведена подробная инструкция по замене сальников автомобильного коленвала:

  • первым делом снимаются шкивы;
  • затем демонтируется защитный кожух ремня ГРМ;
  • снимается зубчатый шкив коленвала;
  • удаляется передний сальник, вместо него ставится новый.

Задний сальник удастся вытащить только после демонтажа коробки передач и механизма сцепления. После снятия старого уплотнителя, посадочное место в обязательном порядке очищается. Только затем устанавливается новый сальник.

На многих автомобилях демонтируется также маховик. Вначале отмечается его положение относительно коленвала. Затем откручиваются крепёжные болты — чтобы маховик не проворачивался, его удерживают монтажкой.

Пример замены сальников коленвала на автомобиле Опель Астра:

  • снять коробку передач и сцепление;
  • отметить расположение маховика, затем демонтировать его;
  • вытащить приёмную трубу глушителя;
  • слить масло двигателя;
  • скинуть колодку датчика уровня масла;
  • отвернуть фиксаторы картера двигателя, крепящие его к механизму сцепления;
  • открутить также болты картера, соединяющие его с блоком цилиндров;
  • снять масляный поддон;
  • вывернуть регулятор положения коленвала ДПКВ;
  • отвернуть болты крышек заднего коренного подшипника;
  • снять крышку, извлечь задний сальник, поддев его отвёрткой с плоским жалом.

Снятие и установку переднего уплотнительного сальника коленвала проводят обычным способом.

На многих автомобилях, в том числе Вазах, на задней стороне коленвала сальник располагается в специальном дюралевом держателе. Прежде чем его снимать, надо очистить поверхность от грязи и старого масла. Обойма сальника крепится обычно шестью основными болтами. Помимо этого, его фиксируют два болта поддона. Держатель вытаскивается вместе с манжетой. Между ним и блоком предусмотрена прокладка, которую тоже надо заменять.

Выпрессовать старую манжету из держателя легко. Надо поставить обойму на деревянные мягкие упоры, затем с помощью выколотки и молотка элемент выбивается с обратной стороны по кругу, так как сидит он почти всегда очень плотно. Посадочное место обязательно зачищается — можно тряпкой, смоченной в керосине.

Кромка нового сальника обмазывается небольшим количеством моторного свежего масла. Это делается для простоты установки. Запрессовка обычно проводится специальной оправкой, но можно это сделать и от руки. Новая манжета подбивается молотком через деревянную наставку или старый сальник до намеченных значений. Зазор между ней и обоймой должен составлять 0,5 мм.

Дальше остаётся поставить на место держатель с новым уплотнителем. Посадочное место сальника на коленвале также тщательно прочищается тряпкой. Сначала устанавливается новая прокладка из ремкомплекта, затем уже обойма. Замена переднего резинового сальника проводится намного проще.

Замена коленчатого вала ориентировочные цены

Стоимость замены шкива и шлифовки коленвала:

  • на отечественных машинах — от 300 рублей;
  • на иномарках, включая внедорожники — от 900 рублей;
  • снятие и шлифовка — от 1800 рублей.

Цена замены сальников коленвала:

  • на отечественных авто — от 3500 рублей;
  • на иномарках с МКПП, кроме внедорожников — от 7000 рублей;
  • на автомобилях с АКПП — от 8000 рублей;
  • на внедорожниках зарубежного производства — 8500-9000 рублей.

А вот процедура по снятию и установке вала многими сервисами оценивается, как капитальный ремонт двигателя. Поэтому на замену коленвала цена и соответствующая:

  • 4-цилиндровые двигатели — 20 тыс. рублей;
  • 6-цилиндровые агрегаты — 28 тыс. рублей;
  • 8-цилиндровые моторы — 40 тыс. рублей.

Замену коленвала или его сальника обычно проводят в специализированных автомастерских. Работа сложная, так как приходится снимать много узлов, в том числе и сам двигатель.

Снятие и установка коленчатого вала

Коленчатый вал снимаем для его замены или замены вкладышей.

Снятие коленчатого вала

1. Устанавливаем автомобиль на смотровую яму или эстакаду (см. «Подготовка автомобиля к ТО и ремонту» ) .

2. Снимаем поддон картера двигателя (см. «Поддон картера двигателя – снятие и установка») .

3. Снимаем с блока цилиндров держатель с сальником (см. «Задний сальник коленчатого вала – замена») .

4. Снимаем крышку привода распределительного вала с уплотнительной прокладкой и цепь со звездочки коленчатого вала (см. «Цепь привода газораспределительного механизма – замена») .

5. Помечаем взаимное положение шатунов относительно их крышек и крышек коренных подшипников относительно блока цилиндров.

6. Торцовым ключом на 14 мм отворачиваем две гайки крепления крышки шатуна.

7. Снимаем крышку шатуна вместе с вкладышем.

8. Отсоединяем от коленчатого вала остальные шатуны и сдвигаем их вверх.

Вынимаем вкладыши из шатунов и их крышек.

9. Торцовым ключом на 17 мм ослабляем болты крепления крышек коренных подшипников коленчатого вала.

10. Отвернув два болта, снимаем крышку заднего коренного подшипника. В проточках задней опоры коленчатого вала установлены два упорных полукольца. Переднее кольцо А – сталеалюминиевое, а заднее Б – металлокерамическое. Кольца можно вынуть, нажав на их торцы тонкой отверткой.

Таблица 8.1.1. Диаметры шеек коленчатого вала

Номинальный размер (мм)

Ремонтные (уменьшенные) размеры (мм )

025

050

075

100

Шатунные шейки

47,814

47,564

47,314

47,064

46,814

47,834

47,584

47,334

47,084

46,834

Коренные шейки

50,775

50,525

50,275

50,025

49,775

50,795

50,545

50,295

50,045

49,795

11. Отворачиваем болты остальных крышек коренных подшипников, удерживая коленчатый вал от падения. Снимаем поочередно крышки и вынимаем коленчатый вал из картера. Все вкладыши крышек (кроме третьей), установленные в постелях коренных подшипников, имеют проточку. На крышках коренных подшипников выполнены метки, соответствующие их порядковому номеру (отсчет от носка коленчатого вала), обращенные к левой стороне блока цилиндров. На пятой крышке выполнены две метки, разнесенные по краям.

Метка на крышке первого коренного подшипника

12. Для замены вынимаем вкладыши коренных подшипников коленчатого вала из блока цилиндров и крышек.

Коренные (А) и шатунные (В) вкладыши коленчатого вала

При наличии любых трещин на шейках или щеках коленчатый вал подлежит замене.

13. Микрометром измеряем диаметры коренных и шатунных шеек и сравниваем с данными, приведенными в таблице 8.1.1. Если износ или овальность больше 0,03 мм, то шейки необходимо прошлифовать в специализированной мастерской, где имеется в наличии необходимое оборудование (там же необходимо проверить осевое биение основных поверхностей коленчатого вала). После шлифовки повторно измеряем диаметры шеек коленчатого вала для определения ремонтного размера вкладышей.

Установка коленчатого вала

1. Промываем коленчатый вал в керосине и продуваем сжатым воздухом его внутренние полости. Устанавливаем новые вкладыши коренных подшипников коленчатого вала номинального или ремонтного размера. На наружной цилиндрической поверхности вкладышей выбиты цифры, указывающие ремонтный размер: 025 – первый ремонтный, под шейку коленчатого вала, уменьшенную по диаметру на 0,25 мм. Соответственно при втором, третьем и четвертом ремонтных размерах будут значения: 050, 075, 100. Отличить шатунные вкладыши от коренных просто. На верхних коренных вкладышах (кроме среднего) выполнены кольцевые канавки. Кроме того, вкладыши средней опоры шире остальных. Шатунные вкладыши все одинаковые и взаимозаменяемые, их диаметр меньше диаметра коренных. Для увеличения площади контакта на шатунных вкладышах нет кольцевых канавок.

2. Устанавливаем в проточки постели пятого коренного подшипника упорные полукольца канавками к коленчатому валу. Полукольца изготавливаются нормальной толщины (2,310 –2,360 мм) и увеличенной (2,437 –2,487 мм).

3. Проверяем осевой зазор между упорными полукольцами и упорными поверхностями коленчатого вала, который должен быть в пределах 0,06 –0,26 мм. Если зазор превышает максимально допустимый (0,35 мм), заменяем упорные полукольца новыми, увеличенными на 0,127 мм.

4. Смазываем шатунные и коренные шейки коленчатого вала моторным маслом и устанавливаем вал в блок.

5. В соответствии с метками устанавливаем крышки коренных подшипников и затягиваем болты их крепления моментом 68,4 –84,3 Н.м. Проверяем свободное вращение вала.

6. Устанавливаем на коленчатый вал шатуны с вкладышами и крышками. Затягиваем гайки креплений моментом 43,4 –53,5 Н.м.

7. Устанавливаем поддон картера двигателя (см. «Поддон картера двигателя – снятие и установка») .

8. Устанавливаем на блок цилиндров держатель с сальником (см. «Задний сальник коленчатого вала – замена») .

9. Установка остальных снятых деталей выполняется в обратной последовательности.

10. Регулируем натяжение цепи (см. «Цепь привода газораспределительного механизма – замена) .

11. Регулируем натяжение ремня привода генератора (см. «Ремень привода генератора – регулировка натяжения и замена») .

12. На карбюраторном двигателе проверяем и при необходимости корректируем угол опережения зажигания (см. «Момент зажигания – проверка и регулировка») .

Сборка коленчатого вала

Маховик

Для насадки нового венца маховик следует нагреть до температуры 300… 400 °С. После этого венец нужно взять щипцами и установить на выточку маховика. Поверхность маховика, сопряженная с поверхностью ведомого диска сцепления, нужно отшлифовать. Шероховатость поверхности должна быть не ниже Ra 1,0 мкм.

Сборка узла коленчатый вал — маховик — сцепление

Для сборки коленчатого вала необходимо выполнить следующее:

  • вставить в паз шпонку и напрессовать шайбу и шестерню коленчатого вала;
  • запрессовать в маховик с помощью оправки подшипник переднего конца первичного вала коробки передач;
  • установить маховик на фланец коленчатого вала, совместить отверстия маховика и фланца;
  • вставить болты, навернуть на них гайки и затянуть их угловым торцевым ключом;
  • проверить радиальное биение рабочей поверхности маховика с помощью индикатора.

Проверку биения рекомендуется проводить в картере двигателя. Допуск радиального биения допускается не более 0,1 мм на радиусе 150 мм. Гайки крепления маховика нужно зашплинтовать. Шплинт должен плотно облегать торец болта. Далее необходимо установить на маховик ведомый диск сцепления и кожух в сборе с нажимным диском, предварительно закрепив его болтами. Используя первичный вал коробки передач или оправку, заменяющую его, сцентрировать ведомый диск и окончательно закрепить кожух болтами.

Рис. Определение радиального биения рабочей поверхности маховика

Балансировка деталей кривошипно-шатункого механизма

После ремонта коленчатого вала, а также устанавливаемого на него маховика, сцепления или шкива необходимо провести их балансировку. До ремонта коленчатого вала нужно заварить имеющиеся в его противовесах сверления, выполненные при предыдущей балансировке. Динамическую балансировку деталей, устанавливаемых на коленчатый вал (маховик, шкив, нажимной и ведомый диски сцепления), проводят на специальных станках.

Балансировку коленчатого вала, а также коленчатого вала с установленным на него маховиком и сцеплением следует проводить в динамическом режиме с грузами на шатунных шейках, заменяющими шатунно-поршневую группу на шатунной шейке. Балансировочный груз состоит из двух одинаковых полуколец, соединенных двумя болтами. Наружную внутреннюю поверхности и торцы груза окончательно обрабатывают после соединения полуколец болтами. Смещение осей болтов относительно торцов и внутреннего диаметра груза должно быть не более 0,05 мм.

Рис. Станок для статической балансировки маховика, шкива, нажимного и ведомого дисков:
1 — прибор для определения места дисбаланса; 2 — измерительная линейка для определения дисбаланса; 3 — уровень; 4 — стрелка для определения угла поворота лимба; 5 — лимб; 6 — оправка для статической балансировки шкива коленчатого вала; 7— балансируемый шкив; 8,9 и 10 — оправки для статической балансировки соответственно маховика, нажимного и ведомого дисков сцепления

Болты должны быть одинаковой массы. Груз подгоняют по массе при уменьшении наружного диаметра с точностью +1 г и балансируют статически на оправке с точностью 0,0002 Нм так, чтобы центр масс груза находился на оси груза и на середине его ширины. После этого на наружную поверхность груза наносятся риски для обеспечения сборки полуколец в одном положении.

Шкив коленчатого вала

Балансировку шкива коленчатого вала относительно внутреннего диаметра ступицы осуществляют при сверлении отверстий диаметром 14 мм (на глубину не более 7 мм, при расстоянии между ними не менее 2 мм) на расстоянии 79 мм от оси ступицы в обращенной к двигателю стенке шкива. Остаточный дисбаланс должен быть не более 0,005 Нм.

Маховик в сборе

Балансировку маховика в сборе относительно посадочного диаметра под фланец коленчатого вала и привалочного торца осуществляют путем сверления отверстий диаметром 12 мм (на глубину не более 15 мм, при расстоянии между ними не менее 5 мм на расстоянии 189 мм от оси маховика со стороны, обращенной к двигателю). Остаточный дисбаланс 0,033 Нм расположен под углом 110°30′ к смещенному крепежному отверстию со стороны сцепления.

Ведомый диск сцепления в сборе

Относительно боковых поверхностей шлицов ступицы ведомый диск сцепления в сборе балансируют при установке одного — трех грузиков, которые крепятся к диску усиками. После их отгибания обеспечивается неподвижность соединения. Остаточный дисбаланс составляет не более 0,0025 Нм.

Нажимной диск сцепления с кожухом в сборе

Диск балансируют статически в динамическом режиме при установке на рабочую поверхность и два диаметрально расположенных отверстия крепления кожуха к маховику, а также путем сверления отверстий диаметром 13,8 мм в бобышках под пружинами на глубину не более 23 мм. Между опорными поверхностями диска и кожуха расстояние должно быть 9,8 мм при допуске параллельности этих поверхностей 0,03 мм. Остаточный дисбаланс должен быть не более 0,005 Нм. После балансировки установочные отверстия нужно пометить. При любой повторной установке по тем же отверстиям дисбаланс должен быть не более 0,009 Нм.

Коленчатый вал

Динамическая балансировка вала производится на специальном станке. Балансировку осуществляют относительно крайних шеек при сверлении отверстий в первом, втором, седьмом и восьмом противовесах. Остаточный дисбаланс должен быть не более 0,005 Н-м на каждом конце вала. Перед балансировкой на каждую шатунную шейку крепят балансировочный груз. После балансировки полости в шатунных шейках закрывают пробками.

Коленчатый вал с маховиком и сцеплением в сборе

Динамическую балансировку коленчатого вала с маховиком и сцеплением в сборе осуществляют относительно крайних коренных шеек при сверлении отверстий диаметром 15 мм (на глубину не более 15 мм при расстоянии между ними не менее 5 мм) на расстоянии 184 мм от оси вала в не закрытых кожухом сцепления сегментах рабочей поверхности маховика или при сверлении отверстий в бобышках под пружинами нажимного диска сцепления. Остаточный дисбаланс со стороны сцепления (маховика) должен быть не более 0,07 Нм. Перед балансировкой на каждую шатунную шейку надевают груз, а ведомый диск сцепления центрируется относительно внутреннего диаметра подшипника на фланце коленчатого вала с помощью первичного вала коробки передач или специальной оправки.

Подшипники коленчатого вала

Коренные и шатунные подшипники имеют тонкостенные легкосъемные вкладыши, выполненные из биметаллической ленты (стальная лента, алюминиевый сплав АМО 2-20, включающий в себя 1% Си, 20% Sn, остальное А1). Для сталеалюминиевых вкладышей приняты шесть ремонтных размеров P1—Рб шатунных и коренных шеек коленчатого вала с уменьшением на 0,05 (Р1); 0,25 (Р2); 0,50 (РЗ); 0,75 (Р4); 1,00 (Р5); 1,5 (Р6). Тонкостенные вкладыши подшипников имеют высокую степень точности изготовления, и поэтому какой-либо их ремонт недопустим. Единственным способом устранения неисправностей вкладышей является их замена.

Под вкладыши подшипников первого ремонтного размера шлифование шеек вала не требуется. Маркировка ремонтных размеров вкладышей нанесена на стальной поверхности вкладыша. Вкладыши номинальных размеров маркировки не имеют. Между шейкой коленчатого вала и вкладышем подшипника нового двигателя должен быть зазор (для шатунных подшипников 0,032…О,076 мм, для коренных подшипников 0,050…0,107 мм), который обеспечивают при сборке деталей.

При проверке зазоров контрольными щупами рекомендуется проверять затяжку болтов подшипников динамометрическим ключом для обеспечения необходимой равномерной затяжки крышек. При нормальных зазорах в подшипнике шатун (без поршня), установленный на шейку снятого с двигателя вала, должен плавно опускаться под действием собственной массы, переходя из горизонтального положения в вертикальное. При оптимальных зазорах в коренных подшипниках и установленных крышках подшипников без шатунов коленчатый вал должен проворачиваться в постели от небольшого усилия руки.

Установка коленчатого вала

Для установки коленчатого вала нужно повернуть блок на стенде плоскостью разъема картера вверх, снять крышки коренных подшипников, протереть салфеткой постели под вкладыши в блоке и крышках и продуть блок сжатым воздухом. Затем необходимо установить подобранные верхние вкладыши в постели коренных подшипников блока, установить уплотнитель заднего подшипника, установить нижние половинки вкладышей в постели крышек коренных подшипников. При этом нужно внимательно следить за тем, чтобы верхние и нижние вкладыши заднего коренного подшипника не были перепутаны, так как верхние вкладыши имеют отверстия для подвода масла. При неправильной установке вкладышей масляный канал будет перекрыт, подшипник начнет работать без смазочного материала, что приведет к выходу из строя двигателя.

Рис. Проверка затяжки болтов коренных подшипников динамометрическим ключом

Рис. Проверка осевого зазора между передним упорным фланцем коленчатого вала и упорной шайбой:
1 — набор щупов; 2 — ворот

Затем следует установить коленчатый вал в сборе с маховиком, сцеплением, шестерней механизма газораспределения в удобное положение, продуть сжатым воздухом масляные каналы, протереть салфеткой коренные шейки вала, смазать поверхности верхних вкладышей чистым маслом, при меняемым для двигателя, разместить коленчатый вал в подшипниках блока и вставить в гнезда верхние полукольца упорного подшипника, смазать маслом поверхности нижних вкладышей и коренные шейки вала.

Далее необходимо установить крышки коренных подшипников на свои места и нижние полукольца упорного подшипника вместе с крышкой коренного подшипника, вставить болты с пружинными шайбами и завернуть их сначала от руки, затем затянуть с помощью углового торцового ключа, проверить затяжку болтов коренных подшипников динамометрическим ключом. После затяжки болтов каждого подшипника нужно выполнить следующее:

  • проверить легкость вращения коленчатого вала (момент вращения должен быть не более 70 Нм);
  • проверить осевой зазор между передним упорным фланцем коленчатого вала и упорной шайбой с помощью щупа и воротка;
  • передвигая вал вперед и назад в направлении продольной оси двигателя, измерить зазор, который должен быть 0,045 …0,3 мм.

Уплотнение передней и задней шеек коленчатого вала производят, как правило, резиновыми манжетами. Запрессовку уплотнения осуществляют при помощи молотка и оправки, устанавливаемой на уплотнение. Уплотнительные манжеты нужно заменять по мере необходимости при наличии разрывов, разбухании или ороговении резины.

Коленвал: разновидности, диагностика и ремонт неисправностей

Коленчатый вал — ключевой узел кривошипно-шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания. Благодаря коленвалу возвратно-поступательные движения поршней преобразуются в механическое вращение. Суть коленвала — это кривошип, который совершает вращательные движения вокруг одной неподвижной оси. Удвоенный радиус кривошипа равен длине хода поршня. Шатунные шейки расположены под такими углами, что цилиндры работают попарно, но немного опережают друг друга. По такому принципу устроен коленчатый вал.

Изготавливают коленвалы из высокопрочных сталей или чугуна методом литья, ковки, механической обработки. По причине высокой степени сжатия к коленвалу дизельного двигателя предъявляют более высокие требования по прочности. В остальном коленвал дизеля по строению не отличается от вала бензинового двигателя. Коленчатый вал из стали, особенно выточенный на станке, имеет высокую стоимость, поэтому чугунные коленвалы получили более широкое распространение.

Устройство коленвала

Коленчатый вал состоит из плоских проточенных пластин с противовесами (так называемых «щек»), которые соединены между собой «шейками». Противовесы необходимы, чтобы гасить возвратно-поступательные движения поршней и стабилизировать вращение вала.

На некоторых современных двигателях для дополнительной стабилизации применяются балансирные валы со смещенным центром тяжести и приводом от коленчатого вала. Они вращаются в разные стороны, помогая уравновешивать движения поршней.

В V-образных и W-образных двигателях шатуны из противоположных цилиндров давят на соединенные между собой шейки. Это позволяет обеспечить более равномерную работу двигателя, уменьшить его габариты. В рядных двигателях каждый шатун закреплен на отдельной шейке с балансирами.

Шейки коленвала имеют цилиндрическую форму с шлифованной поверхностью. По оси вала располагаются коренные шейки, по оси шатунов — «шатунные шейки». Трущиеся пары коленвала, как правило, устанавливаются на подшипниках скольжения. Для предотвращения продольных смещений вала предусмотрены опорные подшипники, их также называют полукольца коленвала.

Коленчатый вал расположен в блоке цилиндров в ответных посадочных местах «постели коленвала». На коленчатом валу расположен хвостовик для крепежа звездочки привода ГРМ, шкива генератора и водяной помпы. На обратной части вала закреплен фланец для крепежа маховика. Во фланце устанавливается подшипник качения, в него заходит первичный вал КПП. Внутри коленчатых валов расположены каналы для принудительной смазки вкладышей шеек, шатунов и цилиндропоршневой группы. Конструктивное исполнение коленчатых валов зависит от компоновки цилиндров, их количества. На коленвал могут устанавливаться ведущие шестерни для различного оборудования, например, маслонасоса.

Неисправности коленчатых валов

Рассмотрим типичные неисправности коленчатых валов:

  • течи сальников коленчатого вала;
  • «масляное голодание» рабочих поверхностей;
  • механические повреждения коленчатых валов;
  • естественный физический износ;
  • ненормальный повышенный физический износ.

Как правило, первое, с чем сталкиваются автомобилисты, — это течь масла из-под резиновых уплотнений (сальников коленвала). Это широко распространенная проблема на двигателях с пробегом. Подтекающий сальник требует замены. В некоторых случаях замена масла на более вязкое поможет остановить течь на какое-то время.

Для коленчатых валов, как и для других деталей двигателя, наиболее опасно «масляное голодание». Причиной может быть поломка маслонасоса, забитый канал подачи масла, низкий уровень масла в двигателе. Это приводит к повышенному трению подшипников, нагреванию элементов. Дальнейшая эксплуатация двигателя в таком режиме приведет к его перегреву, полному заклиниванию и к капитальному ремонту. «Клин» на ходу может привести к критическим повреждениям вала или других узлов двигателя.

Вода и топливо попадая в масло меняют его хим. состав и степень вязкости. Причиной может быть значительный износ цилиндропоршневой группы, нарушенная структура прокладок, микротрещины в блоке двигателя или ГБЦ.

Со временем шейки и подшипники подвергаются износу, увеличивается допустимый зазор, появляется люфт коленвала, это приводит к возрастанию вибраций, двигатель начинает «стучать». Характерный стук двигателя — критичный сигнал. При его появлении необходимо прекратить движение и срочно обратиться в автосервис. Если коленчатый вал разбалансирован или смонтирован неправильно, может возникнуть повышенный ненормальный износ контактных поверхностей.

Ремонт коленвала

Ремонт или замена коленчатого вала — процесс трудоемкий. Как правило, он требует практически полной разборки двигателя, осмотра и дефектовки всех его узлов и механизмов. Коленчатый вал снимают и измеряют осевые биения. В случае допустимой выработки поверхности шеек и шатунов коленчатого вала пришлифовывают под ремонтные размеры подшипников. Постель с выработкой тоже подлежит механической обработке с «одной установкой» на специальном станке. Расточка коленвала позволяет установить вкладыш следующего ремонтного размера.

Размеры шеек имеют ремонтные допуски. Простая шлифовка коленвала не поможет в случае, если износ или повреждения слишком сильные. Коленчатый вал — деталь недешевая, а если речь идет, например, о крупногабаритной сельхозтехнике, сумма будет внушительной. Даже сильно изношенные поверхности трения можно восстановить. Толщина выработки компенсируется с помощью наплавки электросваркой под флюсом, плазменного напыления твердых сплавов, газотермичекого напыления и др. Затем коленвал шлифуется, «доводится» до необходимых ремонтных размеров. Это технологически сложный процесс, его лучше доверить специалистам.

Качественно выполненное восстановление и шлифовка коленвала может обеспечить 100% ресурса его работы. Следует учитывать, что с увеличением ремонтного размера коленчатый вал может сместиться со своего заводского посадочного места. Потребуется точная установка коленвала с подборкой вкладышей. Коленвал с критическими повреждениями или осевым искривлением придется поменять.

Как проверить коленвал? Опытные автомобилисты могут определить характерный стук коленчатого вала на слух, используя медицинский стетоскоп. При плановых ТО можно снять поддон, визуально осмотреть коленчатый вал на предмет трещин и сколов и с помощью щупа выполнить контроль зазоров между полукольцами.

Повышенное содержание металлической стружки в фильтре и поддоне указывает на износ пар трения. В таких случаях нужно срочно найти причину образования такой стружки.

Диаметр шеек коленвала можно измерить обычным микрометром. Параметры разбалансировки, биений и осевых люфтов коленчатых валов определяют с помощью специальных индикаторов. Для этого нужно либо разместить вал на специальный стенд или станок, либо установить индикатор с магнитным штативом на блок двигателя. Замер выполняется при вращении.

Для определения зазора между шейками коленчатого вала и подшипниками применяют калиброванную пластиковую проволоку и бумажный шаблон со специальной шкалой. Способ довольно прост и доступен. Кусочек проволоки устанавливают на обезжиренную поверхность шейки коленчатого вала. Для ее фиксации можно применить небольшое количество густой смазки. Затем шейка накрывается подшипником и крышкой. Крышки обтягиваются, проволока внутри раздавливается на плоскости шейки (резьбовые соединения нужно затягивать динамометрическим ключом). Болты раскручивают и снимают крышку. Далее остается измерить ширину расплющенной полоски шаблоном. Значение будет соответствовать достаточно точному значению зазора.

Замена коленвала

Итак, как снять коленвал? Для этого потребуется полная разборка двигателя.
Для замены необходимо:

  • стандартный набор инструментов;
  • динамометрический ключ;
  • фиксатор коленвала MR 1-233.

Снятие коленвала возможно выполнить после демонтажа двигателя и установки его на ремонтный стенд, узлов ГРМ, оборудования двигателя, ГБЦ, шатунов и поршней.

Последовательность работ по замене коленчатого вала

1. На «венец» маховика установить фиксатор коленвала MP 1-223 (он будет препятствовать вращению коленвала). Положение А для затяжки, В — для ослабления.

2. Открутить болты крепления маховика 15, демонтировать маховик.

3. Открутить болты 13 и, вытащив установочный штифт, демонтировать колесо датчика коленвала.

4. Открутив по периметру болты 1 и 17, демонтировать прижимной передний фланец 3, передний сальник 2, промежуточную пластину 16, уплотнительную прокладку 18.

5. Раскрутить болты 10, демонтировать крышки коренных шеек, верхние половинки подшипников 7 и полукольца 8.

6. Выполнить выемку вала 6 из блока двигателя, убрать нижние части подшипников 4 и полуколец.

7. Произвести дефектовку, шлифовку, балансировку коленчатого вала. Выполнить очистку постелей коленвала и блока двигателя.

8. Установку коленчатого вала выполнить в последовательности, обратной разборке. При монтаже колеса положения коленвала выполнить контроль размера превышения установочного штифта 11 согласно со схемой проверки.

9. После монтажа коленчатого вала в блок двигателя произвести контроль биений.

Существует целый ряд концепций двигателей внутреннего сгорания, в которых коленчатый вал и шатуны заменены на другие узлы. На сегодняшний день коленчатый вал со стандартной компоновкой оптимально подходит для крупносерийного производства, а «безшатунные» двигатели — единичные экспериментальные экземпляры.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: