Назначение коленчатого вала дизеля: Коленчатые валы — условия работы, нагрузки

Коленчатый вал судового двигателя.

Одной из наиболее ответственных и трудоемких в изготовлении деталей судового дизеля является коленчатый вал. Посредством его осуществляется связь всех кривошипно-шатунных механизмов. Назначение коленчатого вала-суммирование набегающих моментов и передача их результирующего значения потребителю энергии.

Конструкция коленчатого вала дизельного двигателя, во многом, определяется размерами дизеля и зависит от числа и расположения цилиндров, порядка вспышек и уровня неуравновешенности. В многоцилиндровом дизельном двигателе коленчатый вал состоит из колен. Дополнительно в группу коленчатого вала входят: маховик, ведущая шестерня (звездочка) привода распределительного вала, демпфер, гребень упорного подшипника, фланец отбора мощности, а также ряд мелких деталей. В свою очередь элементами колена являются: шатунная шейка, две щеки, половины соседних рамовых (коренных) шеек, противовесы. В судовых дизелях применяются исключительно полноопорные валы. Для таких валов число рамовых шеек на единицу больше числа кривошипных механизмов.

При назначении геометрических параметров элементов колена исходят из того, что они должны обеспечивать прочность, жесткость и износостойкость коленчатого вала. Последнее обстоятельство вынуждает увеличить диаметр и уменьшать длину шеек. В новых судовых дизельный двигателях диаметр шеек приближается к диаметру цилиндра, а отношение длины шейки к ее диаметру составляет 0,3-0,5. Для шатунной шейки в V — образных двигателях с рядомстоящими шатунами это отношение лежит в пределах 0,5-0,6. Рамовые и шатунные шейки обычно делают одного диаметра. С целью уменьшения центробежных сил, облегчения вала и повышения его выносливости шейки часто выполняют полыми. В результате этого снижаются напряжения в местах сопряжения шеек и щек. Если полости шеек используются в качестве магистрали подачи масла к подшипникам коленчатого вала, то они должны быть закрыты заглушками. Конструкции заглушек весьма разнообразны. Иногда полости шеек выполняют роль сепараторов масла.

В тронковых и реже в крейцкопфных дизельных двигателях масло для смазки подшипников коленчатого вала подается через сверления в шейках. Отношение диаметра смазочного отверстия к диаметру шейки составляет 0,05-0,11. Из конструктивных соображений масляный канал сверлят, как правило, под углом к оси шейки, что приводит к увеличению концентрации напряжений. По этой причине не рекомендуется делать угол наклона сверления более 30 градусов. Выходы масляных отверстий обязательно закругляют радиусом не менее 0,25 диаметра сверления и тщательно шлифуют.

Щеки коленчатого вала двигателя отличаются многообразием конструктивных форм. Наибольшее распространение получили прямоугольные, трапецеидальные, круглые щеки. Последние находят применение главным образом в валах ВОД дизельного двигателя. Часть материала щек в районе шатунной шейки обычно срезают. Благодаря этому уменьшаются неуравновешенно вращающаяся масса колена. На стадии эскизного проектирования толщиной и шириной щеки задаются. У коленчатых валов судовых дизелей ширина щеки b=(0,9-1,5)D, а толщина зависит от отношения S/D. Для длинноходных дизелях h=(0.3-0.65)D и h=(0.16-0.3)D в случае короткоходных двигателей, как правило, имеющих перекрытие шеек. Перекрытие шеек повышает жесткость коленчатого вала, а поэтому толщину щеки можно уменьшить. Здесь и ниже D- диаметр цилиндра, S — ход поршня.

Галтели (места сопряжения шеек со щеками) являются ярко выраженными концентраторами напряжений. Их следует выполнять с возможно большим радиусом закругления R. Экспериментально установлено, что при увеличении R с 5 до 7 мм предел выносливости возрастает на 30%. В судовых дизельных двигателях R=(0,05-0,1)d, где d — диаметр шейки. Вместе с тем, увеличение радиуса галтели неизбежно вызывает рост длины шейки. Сохранить длину шейки и одновременно уменьшить концентрацию напряжений можно за счет конструктивного совершенствования галтели. Рекомендуется выполнять галтели с поднутрением в шейку и щеку. Однако такие галтели ослабляют сечение в месте концентрации напряжений, в результате повысить прочность в целом не удается. Целесообразно выполнять галтель дугами нескольких радиусов. При этом длина шейки не возрастает, если большим радиусом описывать части галтели, непосредственно примыкающие щеке. Находят применение также эллиптические и параболические галтели.

Противовесы устанавливаются для разгрузки рамовых подшипников от действия центробежных сил, уравновешивания моментов сил инерции вращающихся и поступательно движущихся масс, а также для уменьшения внутренних перерезывающих сил и изгибающих моментов в остове двигателя. Чаще всего противовесы изготавливают в виде цилиндрических сегментов. Объясняется это тем, что такая форма дает наибольшее удаление центра массы противовеса от оси коленчатого вала, а поэтому требует меньшей массы. Противовесы крепят к щекам при помощи шпилек, которые растягиваются центробежной силой. Иногда для разгрузки шпилек делают зубчатое соединение противовеса со щекой. Относительное расположение колен выбирают таким образом, чтобы обеспечить равномерное чередование вспышек, естественное уравновешивание двигателя, минимальную нагрузку рамовых подшипников и умеренные амплитуды колебаний коленчатого вала. Удовлетворить перечисленным требованиям полностью не удается, поэтому задача выбора рациональной схемы заклинки коленчатого вала требует оптимизационного решения. В частности, выполнение условия равномерного чередования вспышек рядного двигателя дает угол между соседними коленами ß =720/I в четырехтактном и ß = 360/I в двухтактном судовом дизельном двигателе, здесь I — число цилиндров. Требование минимизации нагрузки рамовых подшипников вынуждает назначать такую заклинку вала, при которой вспышки следуют в цилиндрах, как можно дальше удаленных друг от друга.

В зависимости от числа колен и их размеров коленчатые валы судовых дизелей изготавливают цельными или состоящими из двух частей, которые стыкуются между собой при помощи фланцевого соединения. Заготовки валов получают ковкой или штамповкой. Так как трудоемкость этих методов прогрессирует по мере увеличения размеров поковки, в последнее время взамен их используют гибку с высадкой. При такой обработке цилиндрический вал подвергается пластической деформации изгибу и осевому сжатию в месте формирования колена. В ряде случаев гибка с высадкой отличается высокой производительностью и дает повышение прочности коленчатого вала. Перед механической обработкой поковки коленчатых валов подвергают низкому отжигу или нормализации. Цель термической обработки — устранение внутренних напряжений и уменьшение твердости стального вала для улучшения его обрабатываемости.

Коленчатые валы больших размеров чаще всего собирают из полусоставных или составных колен. В валах с полусоставными коленами шатунные шейки отковываются вместе со щеками, в которые запрессовываются рамовые шейки. В составных коленах как рамовые, так и шатунные шейки соединяют посредством запресовки. Запресовку осуществляют с натягом и предварительным нагревом соединяемых деталей до 200-300 градусов. Установка шпонок и штифтов не допускается.

Как известно, несущая способность прессового соединения определяется величиной натяга, т.е. значениями контактных напряжений. Вследствие неизбежной релаксации материалов коленчатого вала контактные напряжения уменьшаются. Этот процесс приводит к ослаблению натяга, появлению фретинг-коррозии на сопрягаемых поверхностях и, как следствие, к повышению вероятности проворачивания шеек. Уменьшение скорости релаксации достигается увеличением массы щеки в районе ее сопряжения с шейкой и в конечном итоге определяется радиальной и осевой толщиной щеки.

Для снижения массы щек прессовое соединение деталей коленчатого вала дизельных двигателей иногда заменяют сваркой. В результате такой замены удается уменьшить металлоемкость коленчатого вала на 25-30% и собирать валы с перекрытием шеек. В настоящее время существует два варианта изготовления сварных валов. По первому варианту щеки вместе с половинками шеек отковываются, нормализуются и соединяются сваркой по стыкам половины каждой шейки. Второй вариант предусматривает изготовление ковкой отдельных колен, которые затем соединяются между собой сваркой по стыкам половин рамовых шеек. В обоих вариантах сварные швы располагаются в середине шеек.

Технология сварки элементов коленчатого вала дизеля предусматривает следующие операции. Перед сваркой производится механическая обработка торцов свариваемых половин шеек для обеспечения их параллельности. Свариваемые детали устанавливаются на манипулятор таким образом, чтобы расстояние между торцами составляло 15-20 мм, и подогреваются до температуры 200 градусов. После этого соединяемые детали приводятся во вращение манипулятором с частотой 10-20 об/мин и начинается автоматический процесс электродуговой сварки под флюсом. Круговые сварные швы поочередно наносятся друг на друга, постепенно заполняя металлом торцевой зазор. После сварки производится отжиг коленчатого вала и проверка качества сварных швов. Качество сварки ультразвуковым дефектоскопом.

Коленчатые валы судовых дизельных двигателей стальные. Они изготавливаются из сталей, легированных хромом, никелем, марганцем, молибденом и алюминием. Чаще других применяются, стали 40Х, 35Г, 40Г, 40ХН2МЮА, 38Х2МЮА. Первые три марки обычно служат материалом для валов МОД.

Повышение износостойкости шеек и долговечности коленчатого вала дизельного двигателя в целом достигается поверхностным упрочнением. Благодаря ему в поверхностном слое создаются остаточные сжимающие напряжения, которые в значительной степени препятствуют зарождению усталостных трещин. Среди методов поверхностного упрочнения в судовом дизелестроении наиболее распространены: закалка током высокой частоты, азотирование и обкатка роликами. Высокочастотная закалка относится к производительному и прогрессивному способу повышения поверхностной твердости стали. Однако по причине громоздкости электрического индуктора этот метод применяется пока лишь для упрочнения валов небольших размеров. Более эффективным средством получения высокой твердости является азотирование. Процесс насыщения поверхностного слоя азотом протекает чрезвычайно медленно (примерно около 10 ч для получения слоя глубиной 0,15 мм). Обычно азотирование производят на глубину 0,3-0,6 мм и оно относится к завершающей стадии обработки коленчатого вала. После азотирования подвергают шлифованию только шейки вала. Предел выносливости коленчатого вала двигателя можно еще больше повысить, если подвергать его поверхности механическому наклепу. Весьма успешно эта цель достигается при обкатке роликами галтелей и обжатии шариком краев масляных отверстий. Шейки валов больших размеров также обкатываются роликами. При такой обработке упрочненный слой может достигать нескольких миллиметров, что способствует заметному снижению напряжений в местах их концентрации. Помимо упомянутых известны комбинированные методы поверхностного упрочнения коленчатых валов. Например, шейки и щеки вала азотируют, а галтели либо обкатывают фасонными роликами, либо подвергают обдувке дробью.

Коленчатый вал (стр. 1 из 5)

План

Введение……………………………………………………………………………..3

1. Назначение, конструкция и техническая характеристика коленчатых валов и их подшипников дизеля Д100…………..………..…………………………6

2. Характеристика работ при техническом обслуживания и текущих ремонтах коленчатых валов………………………………………………….8

3. Методы и технология ремонта коленчатых валов и их подшипников дизеля Д100……………………………………………………………………14

4. Техника безопасности………………………………………………………..29

5. Список использованной литературы………………………………………..30

Введение

Двигатели типа Д100 — вертикальные двухтактные, десятицилиндровые со встречно движущимися поршнями, двумя коленчатыми валами, прямоточно-щелевой продувкой. двухступенчатой системой наддува, струйным роспылом топлива. Двигатели работают на жидком топливе. Двигатели 11ГД100М, 17ГД100А. 17ГД1006 и 15ГД100е работают на газообразном топливе.

Коленчатый вал дизеля работает в очень сложных и тяжелых условиях. Он испытывает значительные усилия давления газов, передающиеся шатунно-поршневым механизмом, от сил инерции поступательно и вращательно движущихся масс, а также усилия моменты, возникающие вследствие крутильных колебаний.

Учитывая сложность изготовления большую трудоемкость при замене коленчатых валов, к материалу и качеству их изготовления предъявляют высокие требования. Коленчатые валы дизелей изготовляют из стали ковкой или штамповкой либо из высоко-прочного чугуна путем отливки. Стальные валы более надежны в эксплуатации, но трудоемки в изготовлении. Поэтому на тепловозах получили распространение литые валы из высокопрочного модифицированного чугуна (дизели типов Д100, Д49). За счет уменьшения отходов на их изготовле­ние затрачивается в три раза меньше металла, чем на изготовление сталь­ных валов. (При изготовлении сталь­ного вала дизеля ПД1М из заготовки массой 13 т в отходы идет около 86 % металла.)

Изготовление коленчатых валов литьем позволяет с наименьшими затратами получить наиболее приемле­мую форму щек кривошипов и более рациональное распределение металла за счет выполнения коренных и шатунных шеек пустотелыми, что умень­шает массу валов при сохранении относительно высокой прочности. Для повышения прочности вала на изгиб галтели шеек вала специально упроч­няют накаткой роликами. Шейки коленчатого вала дизелей типа Д49 азо­тируют для повышения износостойкости.

Коленчатые валы дизелей 10Д100 (нижний и верхний) по конструкции и размерам шеек одинаковы. Отличают­ся они концевыми частями. Валы име­ют по двенадцать коренных и десять шатунных шеек, кривошипы которых смещены каждый друг относительно друга на 36° в соответствии с поряд­ком работы цилиндров, что обеспечи­вает равномерную работу коленчатых валов. Поверхности трения шатунных шеек валов соединены с поверхностя­ми смежных коренных шеек двумя косыми каналами, по которым масло поступает к шатунным подшипникам в двух противоположных точках, обеспечивая надежность смазывания бесканавочных вкладышей, а также охлаждение поршней. Одиннадцатая ша­тунная шейка служит для установки опорно-упорного подшипника. Упором для подшипника является фланец, на обоих валах, служащий одновременно для крепления конической шестерни вертикальной передачи. К фланцу верхнего вала на болтах укрепляется ведущий фланец со шлицами для привода торсионного вала редуктора воздухонагнетателя второй ступени.

К заднему фланцу нижнего вала прикреплен ведущий диск дизель-генераторной муфты. Направляющим кольцевым буртом вал центрируется _в обойме на валу якоря генератора. В передней части нижнего коленчато­го вала установлен антивибратор. Шестерня, устанавливаемая на шпон­ке па верхнем валу, служит для при­вода валов топливных насосов.

Для уменьшения массы вала в шатунных шейках высверлены каналы.

Коренные шейки сплошные. Для подвода масла от коренных шеек к шатунным выполнены наклонные каналы 9 свставленными в них трубками. На заднем конце вала имеется фланец для присоединения к якорю генератора. Два отверстия во фланце с резьбой служат для рассоединения коленчатого вала и якоря генератора отжимными болтами. Между фланцем отбора мощности и седьмой коренной шейкой установлена разъемная шестерня 8 со спиральными зубьями, передающее вращение распределительному валу, валам топливного и водяного насосов.

На переднем конце вала болтами прикреплен валоповоротный диск 1,

имеющий по наружной цилиндрической поверхности двенадцать глухих отверстий, куда вставляют монтажный лом при повороте коленчатого вала вручную. Внешний торец диска 1 име­ет два выштампованных ушка 2 со сменными кулачками, служащими водилом поводка вала масляного насо­са и шкива привода редуктора венти­лятора охлаждающего устройства.

Назначение, конструкция и техническая характеристика коленчатых валов и их подшипников дизеля Д100

Коленчатый вал вращающееся звено кривошипного механизма, состоящее из нескольких соосных коренных шеек, опирающихся на подшипники, и 1 или нескольких колен, каждое из которых составлено из 2 щек и 1 шейки, соединяемой с шатуном.

Коленчатый вал вместе с блоком ци­линдров является важнейшей базовой деталью дизеля, в значительной степени определяющей срок его службы. Основными неисправностями коленчатых являются: сверхнормативный шеек; трещины и изломы, которые могут быть следствием нарушений при изготовлении или ремонте вала, в частности неправильной установки в подшипниках; выкрашивание, коррозия и износ баббитовой заливки вкладышей; износ вкладышей и потеря торцового натяга; трещины крышек кодах подшипников.

У дизелей типа Д100 при техническом обслуживании ТО-3 открывают верхней крышки блока и картера, убеждаются в отсутствии частиц баббита вблизи подшипников и трещин крышках, проверяют крепление гаек подшипников путем их остукивания молотком, состояние шплинтов. Шплинты в прорезях гаек должны сидеть плотно, а их концы должны быть разведены в горизонтальной плоскости. Определяют плотность посадки вкладышей в подшипниках положению стыков вкладышей, ко­торые должны совпадать с плоскостью разъема крышки подшипника. Кроме того, плотность посадки контролируют путем обстукивания боковых поверхностей вкладышей медным молотком, прикладывая при этом пальцы руки к вкладышу и корпусу подшипника.

Осматривают маслопровод в картере и трубки, подводящие масло на смазку подшипников. Через одно ТО-3 вверяют провисание нижнего коленчатого вала для коренных шеек с 1-й 7-ю, которое не должно превышать 0,005 мм.

Конструкция коленчатого вала

Обозначение	Наименование	Номер позиции	Обозначение сборочной единицы	Кол-во на сбор. единицу	Масса, кг
10Д100.05.052Сб	Вал коленчатый верхний (рис.10)
10Д100.05.002-2	Вал коленчатый верхний**	5	10Д100. 05.102Сб-2	1	1025
10Д100.05.031	Фланец	9	10Д100.05.052Сб	1	13,4
10Д100.05.032	Болт	6	10Д100.05.052Сб	8	0,172
10Д100.05.008	Шпонка	1	10Д100.05.052Сб	1	0,17
10Д100.05.030-1	Шестерня	4	10Д100.05.052Сб	1	5.56
2Д100.05.004	Фланец	3	10Д100.05.052Сб	1	2,03
9Д100.37.144	Кольцо стопорное	8	10Д100.05.052Сб	1	0,025
АДР66.42.205	Шпилька	2	10Д100.05.102Сб-	-2 4	0,07

Характеристика работ при техническом обслуживания и текущих ремонтах коленчатых валов

Коленчатый вал в паре с блоком цилиндров являются основными базовыми деталями, определяющими срок службы дизеля. Поэтому вопросам их содержания, ухода и качественного ремонта придается большое значение. Исправная работа коленчатого вала с подшип­никами зависит от правильности укладки коленчатого вала, состоя­ния поверхности его шеек и вкладышей, подачи смазки в нужном количестве и необходимого качества и других условий. Основными неисправностями коленчатых валов являются: излом вала по шейкам или щекам (рис. 1), трещины в шейках вала, чаще по галтели, задир шеек вала, повышенная овальность коренных или шатунных шеек, повреждения элементов соединения вала с антивибратором, приво­дом насосов и распределительных валов, изгиб вала.

Рис. 1 Излом коленчатого вала по ще­ке

Причинами излома коленчатых валов являются: высокий уровень знакопеременных напряжений от изгиба или крутильных колебаний вала, литейные дефекты и дефекты обработки вала (рыхлоты, пори­стости, плены, подрезы). Повышение уровня напряжений на изгиб в шейках и щеках вала происходит в результате образования ступен­чатости смежных опор, увеличен­ного изгиба вала, нарушения урав­новешенности вала (неправиль­ный подбор поршней и шатунов по массе).

Задир шеек вала происходит вследствие: перекрытия отверстий для подачи смазки при провороте ослабших вкладышей подшипни­ков коленчатого вала или выхода из строя масляного насоса и неис­правности реле давления масла, которое служит для остановки ди­зеля с целью предотвращения за­дира шеек вала; попадания абра­зивных частиц между вкладышем и шейкой вала; запуска дизеля без предварительной прокачки масла; разжижения дизельного масла не­сгоревшим топливом, которое при чрезмерной подаче или подтекании форсунок стекает по стежкам цилиндровых втулок в картер дизеля; г попадания охлаждающей воды в дизельное масло при нарушении герметичности уплотнения втулок цилиндров в блоке дизеля, рубашек на втулках, адаптеров, водяных переходников и выпускных коллек­торов.

Изгиб вала бывает двух видов: упругий и остаточный. Упругий изгиб вала происходит под действием сил, действующих от шатунов и вала якоря тягового генератора, при неправильной укладке колен­чатого вала в постелях блока и нарушении центровки валов: колен­чатого и якоря генератора.

Коленчатые валы — Моряк

5/5 — (1 голос)

Коленчатый вал является наиболее ответственной дорогостоящей деталью дизеля. Он воспринимает усилия через шатуны от поршней и передает эти усилия потребителю (гребному винту). На коленчатый вал при работе двигателя действуют скручивающие и изгибающие усилия, меняющиеся по величине и направлению. В результате этого его приходится отливать, отковывать или отштамповывать из специальных сортов стали. Для изготовления коленчатых валов используют высокосортные углеродистые стали. У среднеоборотных напряженных двигателей коленчатые валы изготовляют из легированных (никелевых или хромникелевых) сталей. Иногда их выполняют из высокопрочного или модифицированного чугуна.

В зависимости от мощности и размеров двигателей коленчатые валы бывают цельноковаными или составными. Цельнокованый коленчатый вал восьмицилиндрового двигателя состоит из рамовых шеек 2, расположенных на одной оси, шатунных шеек 4 и щек 3. Рамовые шейки уложены в рамовые подшипники, на шатунные шейки навешены нижние головки-шатунов (рис. 1, а).

Рис. 1. Коленчатые валы: а – составной вал восьмицилиндрового дизеля, б – общий вид вала шестицилиндрового дизеля

Для того чтобы повысить прочность коленчатого вала, его шейки подвергают поверхностной закалке и азотированию. Поверхность шеек после токарной обработки тщательно шлифуют. На кормовом конце коленчатого вала установлен фланец 1 для крепления маховика. Носовой конец вала используют для монтажа шестерни привода навешенных на дизель насосов (масляного, водяного, топливоподкачивающего) и других вспомогательных механизмов.

Количество шатунных шеек коленчатого вала всегда равно числу цилиндров двигателя. Количество рамовых шеек обычно на 3 – 2 больше, чем цилиндров двигателя. Все рамовые шейки лежат на оси коленчатого вала. От этой оси на одинаковом расстоянии (радиус кривошипа) располагаются шатунные шейки.

Составной коленчатый вал дизеля 8ДР 43/61 состоит из двух четырехколенчатых валов 1 и 2 и упорного вала 3. Отдельные части коленчатого вала соединены между собой при помощи фланцев 6 калиброванными болтами (рис. 1, б).

 На шейке вала у кормового фланца устанавливается на шпонке 7 шестерня привода распределительного вала. К носовому фланцу вала крепятся успокоитель крутильных колебаний и ведущая часть упругой муфты привода воздуходувки. Кормовой фланец упорного вала 3 соединен с гребным валопроводом. Усилие упора гребного винта передается через гребень 5 упорного вала на упорный подшипник. На шейке у кормового фланца упорного вала проточены маслоотбойные гребни 4. Эти гребни совместно с сальниковым уплотнением в торцевой крышке корпуса упорного подшипника препятствуют утечке масла.

Конструкция коленчатого вала должна предусматривать возможность подачи масла для смазки рамовых и шатунных подшипников. Несмотря на различное конструктивное выполнение системы смазки коленчатых валов, эта схема у судовых дизелей построена по одинаковому принципу.

Масло из системы смазки дизеля по ответвлениям подается к рамовым подшипникам и смазывает их поверхность. Часть масла от рамовых шеек 8 через наклонные сверления «А» в шейках и щеках 9 подается к шатунным шейкам 10. Причем к каждой шатунной шейке подведены сверления от двух соседних рамовых шеек. В крайней носовой шейке коленчатого вала выполнено продольное сверление, по которому подводится масло к успокоителю крутильных колебаний и к упругой муфте привода воздухонагнетателя.

В тихоходных судовых двигателях, у которых радиус кривошипа более 500 мм, колена вала могут быть полусоставными или составными.

Стальные щеки полусоставного колена отковывают заодно с шатунной шейкой, а рамовые шейки изготовляют отдельно (рис. 2, а). Соединение щек с рамовыми шейками выполняется горячей посадкой. Составное колено двигателя «Бурмейстер и Вайн» получается, когда отдельно изготовленные рамовые и шатунные шейки запрессовываются в отверстия щек (рис. 2, б). В данной конструкции рамовые и шатунные шейки выполнены полыми. Полости в шейках закрыты заглушками 2 и заполнены маслом, которое в полость рамовой шейки поступает по радиальным сверлениям 1, откуда по сверлению 3 в щеке попадает в полость шатунной шейки. На смазку кривошипного подшипника масло подается через отверстие 4.

Рис. 2. Элементы коленчатых валов: а – полусоставное колено, б – составное колено, в, г, д – прямоугольная, овальная и круглая форма щёк.

Во время работы двигателя в результате вращения кривошипа и нижней головки шатуна возникает центробежная сила инерции F_M, направленная всегда от центра вращения, стремящаяся оторвать кривошип и, следовательно, действующая на рамовые подшипники, увеличивая их износ.

В шести- и восьмицилиндровых двигателях эти силы оказываются уравновешенными, т. е. в любой момент на коленчатый вал действуют две силы F_M (от разных кривошипов), но направлены они в противоположные стороны.

Если двигатель имеет нечетное число цилиндров или менее четырех, то центробежные силы инерции взаимно не уравновешиваются. В этом случае коленчатые валы снабжаются противовесами — массами, закрепленными на щеках колена со стороны, противоположной шатунной шейке. У двигателей «Бурмейстер и Вайн» противовесы 5 отковываются заодно со щеками колена. При вращении противовеса возникает центробежная сила F_пр, которая равна по величине силе F_M, но направлена в обратную сторону. В результате сила F_M уравновешивается и ее влияние нейтрализуется.

Щеки кривошипа могут иметь различную конструктивную форму. Прямоугольные щеки просты в изготовлении, однако нерациональное использование материала увеличивает центробежные силы, которые дополнительно нагружают рамовые подшипники (рис. 20, в). Для устранения этого недостатка и уменьшения общей массы вала углы щек часто срезают.

Овальные щеки являются наиболее рациональными в отношении прочности и массы, но сложны в изготовлении (рис. 2, г). Круглые щеки менее рациональны по сравнению с овальными, но проще в изготовлении (рис. 2, д).

 Фигурные щеки применяют в полусоставных и составных кривошипах. Их форма обусловлена необходимостью создания кольца для надежного обжатия шеек (см. рис. 2, а, б).

В многоцилиндровом двигателе для повышения равномерности работы необходимо, чтобы рабочие ходы поршней в отдельных цилиндрах чередовались через равные углы поворота вала или через равные промежутки времени. Чередование рабочих ходов в определенной последовательности называется порядком работы цилиндров двигателя. Порядок работы цилиндров зависит от расположения кривошипов коленчатого вала один относительно другого. Угол установки соседних кривошипов определяют числом тактов двигателя и количеством его цилиндров, который равен углу поворота вала за весь цикл, разделенному на число цилиндров.

Следовательно, кривошипы двигателя должны быть повернуты друг относительно друга на угол α=360:z — у двухтактного двигателя и α=720:z — у четырехтактного (z — число цилиндров). Так, у восьмицилиндрового двухтактного двигателя кривошипы располагаются через 360°: 8 = 45°.

Последовательность (порядок) работы цилиндров бывает различной. При ее выборе по возможности стремятся облегчить работу рамовых подшипников. Для этого нужно, чтобы рабочие ходы в стоящих рядом цилиндрах не следовали друг за другом. Это может быть, например, у двухтактного восьмицилиндрового двигателя с порядком работы 1—8—3—5—2—7—4—6 или у четырехтактного шестицилиндрового с очень распространенной последовательностью 1 —5—3—6—2—4.

При выборе порядка работы цилиндров стремятся достичь наиболее полной уравновешенности сил инерции деталей кривошипно-шатунного механизма.

Коленчатый вал и маховик

Коленчатый вал и маховик

Силы от шатунов, соединенных с поршнями, воспринимает коленчатый вал, который испытывает большие нагрузки и подвергается скручиванию, изгибу и истиранию. Крутящий момент, развиваемый на коленчатом валу, передается на трансмиссию автомобиля, а также используется для привода в действие различных механизмов и деталей двигателя.

Коленчатый вал имеет следующие части: коренные и шатунные шейки, щеки, противовесы, передний конец и задний конец (хвостовик) с маслоотражателем, маслосгонной резьбой и фланцем для крепления маховика. Шатунные шейки служат для соединения коленчатого вала с шатунами. Коренные шейки вала входят в подшипники, установленные в блоке цилиндров. Щеки соединяют коренные и шатунные шейки вала, образуя колена или кривошипы. Противовесы, расположенные на коленчатом валу, разгружают коренные подшипники от сил инерции и создаваемых ими моментов.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Рис. 1. Коленчатые валы: а — двигателя автомобиля ЗИЛ-130; б — дизеля ЯМЭ-236; в — дизеля автомобиля КамАЭ-5320; А величина перекрытия шеек; 1 — передний конец вала; 2 — грязеуловительная полость в шатунной шейке; 3 — шатунная шейка; 4 — противовесы; 5 и 15 — маслоотражатели; 6 — фланец для крепления маховика; 7 — коренная шейка; 8 — щека; 9 — гайка; 10 — передние съемные противовесы; 11 — распределительная шестерня; 12 — шестерня привода масляного насоса; 13 — винт; 14 — съемный противовес; 16 — установочные штифты; 17 — шпонка

Форма коленчатого вала зависит от числа и расположения цилиндров, порядка работы и тактности двигателя. Коленчатый вал изготовляют горячей штамповкой из легированной стали (двигатели автомобилей ЗИЛ-130, MA3-5335, КамАЗ-5320 и др.) или отливают из высокопрочного чугуна (двигатели автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-53А, «Жигули» и др.) вместе с противовесами или без них. Шатунные шейки коленчатого вала располагают так, чтобы одноименные такты (например, такты расширения) в разных цилиндрах двигателя происходили через равные промежутки (по углу поворота), а силы инерции, возникающие в цилиндрах, взаимно уравновешивались. Если расположение колен коленчатого вала не обеспечивает взаимного уравновешивания сил инерции и создаваемых ими моментов, то на таких коленчатых валах устанавливают противовесы или оборудуют двигатели специальными уравновешивающими механизмами.

Для повышения износостойкости и долговечности шатунных и коренных шеек их закаливают токами высокой частоты (т. в. ч.), после чего шлифуют и полируют. Переход от шеек к щекам, называемый галтелью, делают плавным, чтобы избежать концентрации напряжений и возможных поломок коленчатого вала. Для повышения жесткости и надежности коленчатых валов применяют перекрытие шеек, характеризуемое величиной А. Размеры шеек коленчатых валов следующие: у двигателя автомобиля ГАЗ-53А диаметр шатунной шейки равен 60 мм, а коренной 70 мм; у двигателя автомобиля КамАЗ-5320 диаметр шатунной шейки равен 80 мм, а коренной 95 мм.

Коленчатый вал дизеля ЯМЗ-2Э6 имеет три шатунные шейки, расположенные под углом 120°, и четыре коренные шейки. На коленчатом валу установлено семь противовесов, а восьмой отлит в виде прилива вместе с маховиком. Установка на коленчатом валу, кроме основных противовесов, двух выносных улучшает уравновешивание моментов сил инерции, возникающих при работе двигателя, так как чередование одноименных тактов при порядке работы 1—4—2—5—3—6 происходит неравномерно. Коленчатые валы дизелей ЯМЭ-236 и дизелей автомобилей КамАЗ не имеют фланцев для крепления маховиков. Коленчатые валы большинства двигателей имеют грязеуловительные полости в шатунных шейках для дополнительной центробежной очистки масла.

В качестве коренных подшипников для коленчатого вала применяют тонкостенные вкладыши, изготовленные И5 сталеалюминиевой ленты. У коренных вкладышей толщина стенки весьма мала (1,9—2,8 мм для карбюраторных двигателей и 3—6 мм для дизелей), поэтому после их установки на место форма внутреннего отверстия подшипника зависит только от точности расточки гнезда. На карбюраторных двигателях (автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-63А и ЗИЛ-130) не применяют коренные трехслойные вкладыши (стальная лента, медно-никелевый подслой и слой антифрикционного сплава) из-за низкого предела выносливости применявшегося антифрикционного слоя. Здесь используют только двухслойные вкладыши, хорошо работающие в двигателях с большой угловой скоростью коленчатого вала и значительными нагрузками.

Широкое использование высокооловянистых сталеалюминиевых вкладышей вызвано тем, что они обладают повышенной усталостной прочностью, хорошими противозадирными свойствами и коррозионной стойкостью, что повышает надежность двигателя.

Вкладыши коренных подшипников дизеля автомобиля КамАЗ-5320 трехслойные, с рабочим слоем из свинцовистой бронзы. Вкладыши коренных подшипников дизеля ЯМЗ-236 и дизеля автомобиля КамАЗ-5320 невзаимозаменяемы, а двигателей автомобилей ГАЗ-24 «Волга» и ЗИЛ-130 соответственно взаимозаменяемы.

Вследствие работы сцепления и косозубых шестерен механизма газораспределения возникают силы, стремящиеся сдвинуть коленчатый вал вдоль оси. Поэтому один из коренных подшипников коленчатого вала делают упорным, воспринимающим осевые нагрузки и удерживающим вал от смещения. В двигателях автомобилей ГАЗ и ЗИЛ упорным является первый коренной подшипник.

Коленчатый вал удерживается от осевого смещения двумя стальными неподвижными шайбами, установленными с обеих сторон первого коренного подшипника. Переднюю шайбу удерживают от вращения штифты, один из которых запрессован в блок цилиндров, а другой в крышку коренного подшипника. Задняя шайба имеет прямоугольный выступ, входящий в паз крышки. Плоскостью, залитой баббитом, шайба обращена к шлифованному пояску щеки коленчатого вала, а шайба — к упорной стальной шайбе, установленной на шпонке между торцом передней коренной шейки коленчатого вала и распределительной шестерней.

Рис. 2. Уплотнение коленчатого вала; а « упорный подшипник и уплотнение переднего конца вала; б — уплотнение заднего конца вала; 1 — самоподжимной сальник; 2 — пылеотражатель; 3 — шкив привода водяного насоса, вентилятора и генератора; 4 — ступица; 5 — храповик; 6 — коленчатый вал; 7 — крышка распределительных шестерен; 8 и 15 — штифты; 9 — блок цилиндров; 10 — задняя неподвижная шайба; 11 — передняя неподвижная шайба; 12 — шпонка; 13 — вкладыш; 14 — крышка коренного подшипника; 16 — упорная вращающаяся шайба; 17 — распределительная шестерня; 18 — маслоотражатель; 19 — масло-отражательный гребень; 20 — болт крепления маховика; 21 — маслосгонная накатка; 22 — шарикоподшипник вала сцепления; 23 — фланец; 24 — сальник; 25 — держатель сальника; 26 — маховик

На переднем конце коленчатого вала кроме шестерни расположены маслоотражатель, ступица шкива привода водяного насоса, вентилятора и генератора. В торец коленчатого вала ввернут храповик, служащий для пуска двигателя при помощи пусковой рукоятки и удерживающий от смещения детали, установленные на конце вала. Передний конец коленчатого вала уплотнен самоподжимным резиновым сальником, расположенным в крышке распределительных шестерен, и маслоотражателем. Масло не может попасть на сальник, так как он защищен специальным корпусом с отогнутыми краями. На ступицу шкива напрессован пылеотражатель, защищающий сальник от пыли и песка.

Уплотнение заднего конца коленчатого вала состоит из сальника, маслосгонной накатки и маслоотражагельного гребня.

Сальник представляет собой асбестовый шнур, пропитанный антифрикционным составом и покрытый графитом. Сальник состоит из двух половин, помещенных в канавки блока цилиндров и в держатель сальника, привернутый к блоку. В задний торец коленчатого вала запрессован шарикоподшипник вала сцепления. Фланец, отштампованный как одно целое с коленчатым валом, служит для крепления маховика болтами, изготовленными из высококачественной стали. Передние и задние концы коленчатых валов дизелей и двигателей автомобилей «Жигули», «Москвич» тщательно уплотняют самоподжимными сальниками и маслоотражателями.

От осевого смещения коленчатые валы дизеля ЯМЗ-236 и дизеля автомобиля КамАЗ-5320 удерживаются двумя парами упорных полуколец, изготовленных из бронзы (дизель ЯМЗ-236) или из сталеалюминия (дизель автомобиля КамАЗ-5320) и установленных в выточках задней коренной опоры. Верхние полукольца укреплены к торцам блока цилиндров, а нижние имеют выступы для фиксации их в крышке заднего коренного подшипника.

Маховик. Для накопления энергии в течение рабочего хода, вращения коленчатого вала во время вспомогательных тактов, уменьшения неравномерности вращения вала, сглаживания момента перехода деталей кривошипно-шатунного механизма через мертвые точки, облегчения пуска двигателя и трогания автомобиля с места служит маховик. При пуске двигателя в цилиндрах происходят вспышки рабочей смеси и маховик обеспечивает вращение коленчатого вала от конца рабочего хода в одном цилиндре до его начала в следующем цилиндре в соответствии с порядком работы двигателя.

Маховик отливают из серого чугуна; на ободе маховика для увеличения момента инерции располагают основную массу металла. На обод маховика напрессовывают или надевают зубчатый венец, необходимый для вращения коленчатого вала при пуске двигателя стартером. Венец крепят болтами. Поверхность махощша, соприкасающуюся с ведомым диском сцепления, шлифуют и полируют.

На ободе или торце маховика имеются метки, позволяющие установить поршень первого цилиндра в в. м. т. Коленчатый вал в сборе с маховиком и сцеплением подвергают динамической и статической балансировке, чтобы неуравновешенные силы инерции не вызывали вибрации двигателя и сильного износа коренных подшипников. Обычно маховик крепят к фланцу коленчатого вала болтами, которые подвергают термической обработке и шлифованию. Корончатые гайки, навернутые на эти болты, тщательно шплинтуют. Одно из крепежных отверстий на маховике и во фланце смещено по окружности на несколько градусов (2° у двигателей автомобиля ЗИЛ-130), что обеспечивает точное соединение маховика и коленчатого вала, если их почему-либо разбирали.

У дизеля ЯМЗ-236 и дизеля автомобиля КамАЗ-5320 маховик крепят болтами, которые ввертывают непосредственно в коленчатый вал.

В этом случае маховик точно фиксируют относительно шеек коленчатого вала двумя штифтами.

—

Коленчатый вал воспринимает усилия, передаваемые от поршней шатунами, и преобразует их в крутящий момент, который затем перелается на трансмиссию. Кроме того, коленчатый вал приводит в движение различные механизмы, агрегаты и приборы двигателя.

Коленчатый вал автотракторных двигателей состоит из коренных и шатунных шеек щек с противовесами, соединяющих коренные и шатунные шейки; передней части вала, называемой носком, на которой посредством шпонки крепится шестерня привода распределительного вала, маслоотражатель, шкив привода вентилятора со ступицей и храповик с шайбой; задней части вала, обычно имеющей форму фланца, на котором установлен маховик. На коленчатом валу предусмотрены сверления в шейках для подвода и очистки масла, шпоночные канавки на носке вала и расточка со стороны фланца для установки подшипника первичного вала коробки передач.

Шатунные шейки коленчатых валов обычно имеют устройства для центробежной очистки масла от механических примесей (грязеуловители), которые значительно улучшают очистку масла, поступающего к шатунным подшипникам. Грязеуловитель представляет собой камеру, высверленную или отлитую в шатунной шейке и закрываемую резьбовой пробкой. При вращении коленчатого вала тяжелые примеси грязи и металлические частицы, имеющиеся в масле, под действием центробежной силы отбрасываются в камеру грязеуловителя и очищенное масло подается в шатунный подшипник. Грязеуловители периодически очищают.

Противовесы разгружают коренные подшипники от действия центробежных сил и выполняются либо за одно целое со щеками вала, либо крепятся к ним болтами. Для снятия возможных напряжений переход от каждой шейки к щекам вала выполняют плавным в виде галтелей.

Рис. 3. Шатуны V-образных двигателей: а — сочлененный шатун; б — центральный шатун; в — крепление двух одинаковых шатунов на одной шейке

Коленчатый вал нуждается в фиксации от осевых перемещений, возникающих вследствие его температурных расширений и возможных осевых усилий от косозубых шестерен. Осевая фиксация осуществляется специальным устройством одного из коренных подшипников (чаще всего передним) через упорную стальную шайбу, установленную впереди подшипника, и два сталебаббитовых кольца, установленных по обеим сторонам подшипника (стальной стороной к подшипнику). Известны конструкции валов, в которых фиксирующими являются средняя или крайняя задняя шейки вала. Величина осевого зазора составляет 0,075—0,2 мм.

Число опор (коренных шеек) коленчатого вала различно в разных конструкциях. Вал называется полноопорным, если число коренных шеек на единицу больше числа шатунных.

Форма коленчатого вала зависит от числа и расположения цилиндров двигателя, принятой равномерности чередования вспышек и желаемой уравновешенности двигателя, числа коренных шеек.

Коренные подшипники имеют такое же устройство, как и шатунные, но отличаются размерами. Подшипник заднего конца вала всегда длиннее остальных. Корпус подшипника состоит из частей: верхней половины, выполненной в картере, и нижней — съемной крышки, которая крепится к картеру болтами и шплинтуется.

Рис. 4. Коленчатый вал автотракторного двигателя

Передний и задний концы коленчатого вала в месте их выхода из картера должны быть надежно уплотнены от вытекания смазки. Для этого применяются маслогонная резьба и специальные сальники.

Коленчатые валы изготовляются ковкой или штамповкой из сталей 45, 45Г2, 50, 18ХНВА, 40ХНМА и других или литьем из высокопрочного чугуна. Литые валы значительно дешевле кованых. Овальность и конусность шеек не должна превышать 0,015 мм. Валы в сборе с маховиком и сцеплением подвергаются динамической балансировке. Величина допускаемого дисбаланса устанавливается заводом-изготовителем.

Маховик служит для обеспечения равномерного вращения коленчатого вала, вывода деталей кривошипного механизма из мертвых точек, накопления во время такта расширения кинетической энергии, необходимой для вращения коленчатого вала в период между вспышками в отдельных цилиндрах, облегчения пуска двигателя и плавного трога-ния с места.

Маховик представляет собой массивный чугунный диск, тщательно сбалансированный, на обод которого напрессован зубчатый венец, при помощи которого производится запуск двигателя от стартера. На маховике также монтируется механизм сцепления.

У большинства двигателей на поверхности обода или на торцевой поверхности маховика нанесены метки, по которым можно определить мертвые точки, а также метки для установки зажигания или момента подачи топлива у дизельного двигателя. На поверхности маховика ряда тракторных двигателей выполняются радиальные отверстия, посредством которых проворачивают коленчатый вал вручную при регулировке двигателя.

Маховик центрируется по фланцу коленчатого вала и крепится к нему при помощи болтов. Для сохранения его первоначальной балансировки предусмотрены установочные штифты или несимметрично расположенные болты.

Размеры маховика зависят от числа цилиндров. Чем больше число цилиндров у двигателя, тем равномернее следует чередование тактов расширения и тем меньших размеров (меньшей массы) требуется маховик.

Картер маховика крепится к задней стенке блок-картера болтами и представляет собой фасонную отливку из серого чугуна или сплава алюминия. Правильная установка картера маховика обеспечивается установочными штифтами.

Коленчатый вал. Коленчатый вал воспринимает силу давления газов на поршень и силы инерции возвратно-поступательно движущихся и вращающихся масс кривошипно-шатунного механизма.

Силы, передающиеся поршнями на коленчатый вал, создают крутящий момент, который при помощи трансмиссии передается на колеса автомобиля.

Коленчатый вал изготовляют штамповкой из легированных сталей или отливают из высокопрочных магниевых чугунов (двигатели ЯМЗ, ЗМЗ, ВАЗ и др.).

Коленчатый вал (рис. 2.8) состоит из коренных и шатунных шеек, противовесов, заднего конца с отверстием для установки шарикоподшипника ведущего вала коробки передач и фланца для крепления маховика, переднего конца, на котором установлен храповик пусковой рукоятки и шестерня газораспределения, шкива привода вентилятора, жидкостного насоса и генератора.

Шатунные шейки со щеками образуют кривошипы. Для разгрузки коренных подшипников от центробежных сил служат противовесы, которые изготовляют за одно целое со щеками, имеющими каналы для подвода масла или прикрепляют к ним болтами.

Полноопорные валы двигателей (ЗИЛ-130, КамАЗ-740, ВАЗ-2108) отличаются большой жесткостью, что повышает работоспособность кри-вошипно-шатунного механизма. Число коренных шеек зависит от типа и числа цилиндров двигателя. Так, в четырехцилиндровом двигателе с рядным расположением цилиндров их может быть три или пять, в шестицилиндровых — четыре или семь, в V-образных восьмицилиндровых — пять.

В щеках коленчатого вала просверлены наклонные каналы для подвода масла от коренных подшипников к масляным полостям 25, выполненных в шатунных шейках в виде каналов большого диаметра, закрываемых резьбовыми заглушками. Эти полости являются грязеуловителями, в которых под действием центробежных сил при вращении коленчатого вала собираются продукты изнашивания, содержащиеся в масле.

Гнезда в блоке цилиндров под коренные подшипники и их крышки растачивают совместно, поэтому при сборке двигателя их необходимо устанавливать по меткам только на свои места. Тонкостенные вкладыши 6 коренных подшипников покрыты таким же антифрикционным сплавом, что и вкладыши шатунных подшипников, и отличаются от последних только размерами. Широкое использование триметаллических сталеалюминиевых и сталесвинцовых вкладышей связано с тем, что слой антифрикционного покрытия обладает хорошими противозадир-ными свойствами и повышенной прочностью. От продольного смещения и проворачивания вкладыши удерживаются выступами, входящими в соответствующие пазы в гнездах блока и их крышках.

Осевые нагрузки коленчатого вала в большинстве карбюраторных двигателей воспринимаются упорной шайбой и стальными упорными кольцами, залитыми с внутренней стороны антифрикционным сплавом СОС-6-6, содержащим свинец, олово и сурьму.

Осевые нагрузки коленчатого вала дизелей воспринимаются двумя парами упорных полуколец из бронзы или сталеалюминия, установленных в выточках задней коренной опоры.

Для предотвращения утечки масла из картера двигателя на переднем и заднем концах коленчатого вала легковых автомобилей семейства «Москвич» и ВАЗ устанавливают самоподжимные сальники и отражатели.

Рис. 5. Коленчатый вал и маховик: 1 — шкив; 2 — храповик; 3—маслоотражатель; 4— упорная шайба; 5—упорное кольцо; 6—вкладыш коренного подшипника; 7— шатунная шейка; 8— коренная шейка; 9— щека; 10— смазочный канал; 11 — шатун; 12— поршень; 13— сливные отверстия; 14— маслосбрасывающий гребень; 15— маслоотгон-ная канавка; 16 — зубчатый венец маховика; 17 — сальник; 18 — шарикоподшипник; 19 — фланец; 20 — болт: 21 — маховик; 22 — резиновая прокладка; 23 — деревянные уплотнители; 24 — крышка подшипника; 25— масляная полость; 26— заглушка; 27— выступ; 28— антифрикционный слой; 29— противовес; 30— шестерня газораспределения; 31— передний конец коленчатого вала

На двигателе ЗИЛ-130 передний конец коленчатого вала уплотнен резиново-каркасным сальником, расположенным в крышке распределительных шестерен, а между шестерней и шкивом коленчатого вала установлен маслоотражатель, отгоняющий масло внутрь картера. Уплотнение заднего конца коленчатого вала обеспечивается графито-асбестовым сальником, размещенным в кольцевой канавке гнезда подшипника и его крышке, в плоскости разъема которой дополнительно устанавливаются резиновые прокладки, а по бокам — деревянные уплотнители. Кроме того, на задней шейке коленчатого вала находятся спиральная. ..маслоотгон-ная канавка и маслосбрасывающий гребень, от которых масло отбрасывается через сливные (дренажные) отверстия в поддон картера.

Маховик. Маховик служит для обеспечения вывода поршней из мертвых точек, более равномерного вращения коленчатого вала многоцилиндрового двигателя при его работе на режиме холостого хода, облегчения пуска двигателя, снижения кратковременных перегрузок при трогании автомобиля с места и передачи крутящего момента агрегатам трансмиссии на всех режимах работы двигателя. Маховик изготовляют из чугуна и динамически балансируют в сборе с коленчатым валом. На фланце маховик центрируется в строго определенном положении с помощью штифтов или болтов, которыми он крепится к фланцу.

У дизелей ЯМЗ-236 и КамАЗ-740 маховик центрируется с помощью двух штифтов и крепится болтами не к фланцу, а непосредственно к коленчатому валу.

На обод маховика напрессован зубчатый венец, предназначенный для вращения коленчатого вала стартером при пуске двигателя. На торце или ободе маховика многих двигателей наносят метки, по которым определяют в.м.т. поршня первого цилиндра при установке зажигания (у карбюраторных двигателей) или момента начала подачи топлива (у дизелей).

—

Коленчатый вал воспринимает усилия, передаваемые каждым шатуном при такте рабочего хода, преобразует эти усилия в крутящий момент, который передается обычно через маховик к трансмиссии трактора или автомобиля. Коленчатый вал изготавливают из стали или из высокопрочного чугуна (3M3-53, СМД-18Н). Он состоит из шатунных Д и коренных (опорных) Г шеек, щек В, носка (передней части) и хвостовика (задней части). Коренные и шатунные шейки вместе со щеками образуют кривошипы.

У валов рядных двигателей шатунных шеек столько же, сколько шатунов, у V-образных — вдвое меньше, так как с каждой шейкой соединены два шатуна (по одному из каждого ряда цилиндров). Центробежные силы шатунных шеек уменьшают, выполняя их пустотелыми, а полости Б используют для центробежной очистки масла, поступающего к шатунному подшипнику. В шейках выполнены радиальные отверстия, в которые вставлены трубки для забора масла из центра полости. В шатунных шейках V-образных двигателей просверлено по два отверстия (каждое для своего шатуна).

Коренные, шатунные шейки вала подвергают поверхностной закалке токами высокой частоты (ТВЧ) на глубину 3…6 мм, а затем шлифуют и полируют. В шейках и щеках просверлены каналы А для подвода масла: из блока — к коренным шейкам, от них — к полостям Б (грязеуловителям) и далее через радиальные отверстия — к шатунным подшипникам. Грязеуловители очищают через резьбовые отверстия, вывинтив заглушку, которую фиксируют с помощью шплинта или кернением.

Переход от шеек к щекам плавный и называется галтелью. Галтели уменьшают напряжение металла в месте перехода.

Все части коленчатого вала уравновешены относительно его оси. Во время работы двигателя центробежные силы, возникающие при вращении кривошипов и нижних частей шатунов, нагружают коренные подшипники. Для уменьшения действия этих сил (при большой частоте они значительны) на валах многих двигателей сделаны противовесы, расположенные на щеках со стороны, противоположной шатунным шейкам.

Рис. 6. Коленчатые валы с сопряженными деталями: 1 — шкив; 2 — пробка; 3 — трубка; 4 — упорные полукольца; 5 — вкладыш коренного подшипника; 6 — маховик; 7 — маслоотражатель; 8 — установочный штифт; 9 — болт крепления маховика; 10 — зубчатый венец; 11 —противовесы; 12 — шестерня коленчатого вала; 13 — ведущая шестерня привода масляного насоса; 14 — болт для проворачивания вала; 15 — роликовый подшипник; 16 — масленка канала подвода масла к подшипнику; 17 —штифт фиксации полуколец; 18 — храповик; 19 — шестерня привода уравновешивающего механизма

На носке коленчатого вала обычно закреплены одна или две шестерни, маслоотражатель, шкив и храповик (в дизелях А-41, 3M3-53, ЗИЛ-130) или болт (Д-240) с шестигранной головкой для проворачивания коленчатого вала. В дизелях СМД-62, ЯМЗ-240Б и КамАЗ-740 шестерня привода распределительного механизма установлена на хвостовике коленчатого вала.

За задним коренным подшипником имеется гребень, а также маслосгонная резьба (3M3-53) или накатка (ЗИЛ-130). На хвостовике вала или его фланца установочными штифтами и болтами закреплен маховик. В торце хвостовика всех двигателей (кроме Д-240 и ЯМЗ-240Б) выполнено гнездо для подшипника ведущего вала трансмиссии.

Осевое перемещение коленчатого вала в блоке (или картере) ограничивается фиксированными полукольцами. Они расположены только в одной опоре: по бокам заднего (А-41, Д-240, СМД-60, КамАЗ-740), переднего (ЯМЗ-240Б, 3M3-53, ЗИЛ-130) или среднего (СМД-18Н, Д-144) коренного подшипника. Такое крепление не мешает валу удлиняться при тепловом расширении.

На концах коленчатого вала, в местах выхода из блока, установлены маслоотражатели, а в передних и задних корпусах — уплотнители.

Коренные подшипники коленчатого вала всех двигателей (кроме ЯМЗ-240Б) изготовлены так же, как и шатунные, в виде тонкостенных стальных вкладышей, изнутри покрытых антифрикционным сплавом. От вкладышей шатунных подшипников они отличаются главным образом только размерами. Вкладыши некоторых автомобильных двигателей выполнены из трех слоев: стального, медного с никелем и слоя антифрикционного сплава. В верхних вкладышах просверлено отверстие и проточены канавки для масла.

Крышки коренных подшипников растачивают вместе с блоком, поэтому менять их нельзя. К блоку (картеру) их крепят шпильками с гайками, которые фиксируют замковыми шайбами и накладками. Крышки обычно устанавливают между направляющими пазами блока, а в дизеле СМД-62 крепят дополнительно боковыми болтами.

Коренные подшипники коленчатого вала дизеля ЯМЗ-240Б роликовые. Для установки их на вал диаметр коренных шеек делают больше двух радиусов кривошипа.

Гаситель крутильных колебаний. Переменные силы давления газов и силы инерции приводят к периодическим изменениям (колебаниям) крутящего момента, вызывая в металле вала напряжения. Они стремятся то больше, то меньше скручивать вал. Эти колебания называются крутильными и особенно опасны для двигателей, У которых длинный коленчатый вал.

На двигателе ЯМЗ-240Б для уменьшения таких колебаний к торцу носка коленчатого вала прикреплен гаситель крутильных колебаний. Стальной корпус гаситель герметично закрыт крышкой. Внутри корпуса в бронзовой втулке может поворачиваться чугунный маховик. В выточке Б находится вязкая (силиконовая) жидкость. При вращении коленчатого вала эта жидкость под действием центробежных сил отбрасывается в малые зазоры А между корпусом и маховиком. Здесь энергия крутильных колебаний поглощается трением в тонком слое жидкости, нагревая трущиеся детали, и не передается в коленчатому валу.

Рис. 7. Коленчатый вал (а), его коренной подшипник (б) и гаситель крутильных колебаний вала (в) дизеля ЯМЗ-240Б: 1 — коренные шейки; 2 — шатунные шейки; 3 — роликовый подшипник; 4 — шатуны; 5 — наружное кольцо, подшипника; 6 — маховик гасителя; 7 — бронзовая втулка; 8 — крышка с пробками; 9 — корпус гасителя; 10 — носок вала

Маховик, вращаясь вместе с коленчатым валом, аккумулирует (накопляет) кинетическую энергию, которая расходуется для выведения кривошипно-шатунного механизма из мертвых точек, облегчает пуск двигателя, уменьшает неравномерность вращения коленчатого вала, помогает преодолевать повышенные нагрузки при тро-гании с места машинно-тракторного агрегата или автомобиля, облегчает преодоление кратковременных перегрузок.

Маховик отлит из чугуна, размеры его зависят от частоты вращения вала и числа цилиндров (чем больше эти параметры, тем маховики легче). На ободе закреплен стальной зубчатый венец для вращения вала пусковым устройством.

В маховиках некоторых двигателей имеются сверления для проворачивания ломиком коленчатого вала; каналы для подвода масла к подшипнику, расположенному в торце вала; метки, глухие отверстия или паз для определения в.м.т. поршня первого цилиндра или момента начала подачи топлива (в Д-240 и К.амАЗ-740). Маховик установлен на хвостовике коленчатого вала (А-41, Д-144, КамАЗ-740), на его фланце (СМД-2, СМД-18Н, ЗИЛ-130, 3M3-53) или ступице (ЯМЗ-240Б). Маховик относительно колен вала зафиксирован установочными штифтами и закреплен болтами. Во всех двигателях (кроме ЯМЗ-240Б) на задней плоскости маховика установлено сцепление — часть трансмиссии трактора или автомобиля.

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

Коленвал – это один из главных элементов двигателя. Он является частью кривошипно-шатунного механизма. Она имеет сложное устройство. Что собой представляет данный механизм? Давайте рассмотрим.

Устройство и назначение

Коленчатый вал воспринимает усилия от поршня и преобразует их в механическую энергию. На этот механизм воздействуют силы вращения. Работает он постоянно под высокой нагрузкой.

Поэтому, чтобы деталь не вышла преждевременно из строя, коленчатые валы изготавливают из качественных, высокопрочных чугунных сплавов. Затем все детали закаляются током высокой частоты. Различают валы с двойным противовесом или вовсе без противовеса.

Располагается колневал двигателя непосредственно в корпусе мотора. Что касается конструкции, то она в целом зависит от двигателя. Несмотря на некоторые различия, в конструкциях есть очень много общего. Коленвал — это комплекс из нескольких деталей. В качестве опоры для этой конструкции используются коренные шейки – чаще встречаются модели с четырьмя шейками, но также есть и трехопорные. В шестицилиндровых моторах установлены валы, где таких опор 7. Для того чтобы коленчатый вал был уравновешен, применяют противовесы. Если цилиндры имеют небольшой диаметр, тогда используют одинарные противовесы. За счет этих деталей обеспечивается максимально плавная работа силового агрегата.

Вспомогательные механизмы

Итак, зная, для чего предназначен коленвал двигателя и какие силы воздействуют на него во время работы, можно понять, почему сопряжения между щеками и шатунными шейками немного закруглены. Это позволяет предотвратить преждевременные разрушения. Между щек расположена шатунная рейка. Механики, которые обслуживают двигатели, называют ее «коленом». Она предназначена для того, чтобы обеспечивалось равномерное воспламенение, чтобы работа двигателя была максимально уравновешенной, чтобы на вал действовали минимальные крутильные и изгибающие силы. Коленвал это – деталь, работающая при высоких оборотах. Вращение шатунов и самого вала на опорах обеспечивается за счет подшипников скольжения. Установлены упорные элементы на крайней или средней коренной шейке. В задачи этого подшипника входит предотвращение осевых смещений и перемещение механизма. Если учесть, сколько деталей должны слаженно и четко работать в одном механизме, нетрудно сказать, что в процессе производства коленчатый вал тщательно балансируется. Но иногда удается обнаружить и разбалансируемые детали. В продажу такие изделия не поступают.

Работа коленчатого вала изнутри

Принцип работы в целом простой. Когда поршень максимально удален, щеки и шатун коленчатого вала выстраиваются в одну линию.

В этот момент в камерах сгорания воспламеняется топливо и выделяются газы, которые двигают поршень к коленчатому валу. С поршнем движется и шатун, головка которого проворачивает коленчатый вал.

Когда последний развернется, шейка шатуна движется вверх и с ней перемещается поршень.

Система смазки

Неисправности

В силу высоких нагрузок данный механизм выходит из строя. Среди типовых неисправностей можно выделить ускоренный износ шеек. Он связан с проблемами в блоке цилиндров. Также нередко случаются задиры на поверхностях шеек. Это случается из-за неудовлетворительной циркуляции или отсутствия смазки, либо в связи с нарушением температурных режимов. Царапины на поверхностях шеек можно видеть особенно часто. Необходимо различать просто царапины и трещины, которые образуются вследствие усталости металла. Нередко случаются биения и прогиб детали. Это особенно актуально для двигателей высокооборотистых автомобилей. Еще одна типовая неисправность – отклонение шеек от их заводского размера. Но это более естественный процесс, чем все остальные. Нужно учитывать, что размеры коленвала имеют допуск не более 0,02 миллиметров. Любое несоответствие устраняется проточкой на специализированном оборудовании.

Как выполнить замену?

Конечно, при некоторых видах неисправностей можно обойтись ремонтом – шлифовкой либо проточкой. Но иногда восстановить вал не получается. В таком случае можно заменить старый механизм на новый. Кстати, в двигателе это наиболее дорогая составляющая. Особенно в дизельных силовых агрегатах.Прежде чем будет выполнена замена коленвала, проверяются осевые люфты. Это упростит подбор осевых вкладышей. Необходимо найти метки на вкладыше и блоке цилиндров. Они указывают направление установки крышек коренных подшипников. Все детали, которые мешают демонтировать вал, необходимо также снять. В руководствах по ремонту процесс демонтажа описывается по-разному, так как есть 8-ми и 16-клапанные двигатели, с рядной или V-образной системой расположения цилиндров. Затем необходимо установить новый коленчатый вал на место старого – нужно строго соблюдать инструкции производителя автомобиля и не перепутать положение коленвала. Ввиду высокой ответственности все работы нужно производить в специализированном сервисе.

Итак, мы выяснили устройство, назначение и принцип работы коленчатого вала автомобиля.

Источник: https://autogear.ru/article/279/965/kolenval-eto-chto-ustroystvo-naznachenie-printsip-rabotyi/

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

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.

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.

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.

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.

Как раз по причине возникновения высоких нагрузок в соединениях, не нашел широкого применения коленчатый вал составной конструкции, в котором отдельные части соединены между собой крепежом.

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.

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).

Маховик накапливает энергию, необходимую для поддержания равномерного вращения в промежутках между воспламенениями горючей смеси в цилиндрах и выводит поршни из мертвых точек (крайних верхних и нижних положений поршня в цилиндре).

Зубчатый венец маховика связан с шестерней стартера. При пуске двигателя маховик проворачивается стартером, придавая валу начальное вращение. Наконец, именно через маховик на узлы и агрегаты трансмиссии передается вращательное движение.

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

В передней части коленвала, называемой «носком», устанавливается шкив или шестерня привода газораспределительного механизма, элементов системы охлаждения и других агрегатов (см. фото).

Носок уплотняется кольцевой манжетой (сальником). Кроме того, с внешней стороны носка в крышке двигателя устанавливается пылеотражатель, препятствующий проникновению загрязнений в картер.

Устройство кривошипно-шатунного механизма

Но кривошип имеет П-образную форму, поэтому относительно оси коленвала, на которой размещен этот кривошип, расстояние между поршнем и самим валом меняется. За счет применения кривошипов и удалось организовать преобразование перемещения поршня во вращение вала.

Но это схема взаимодействия только цилиндро-поршневой группы с кривошипно-шатунным механизмом. Начнем с ЦПГ. Основными в ней являются гильзы и поршни.

Устройство современного двигателя

Современные автомобильные двигатели получили различные типы газораспределительных механизмов, разработка которых была основана на опыте эксплуатации более ранних моделей.

Классификация ГРМ по четырем основным различиям: 2. По количеству распределительных валов : — один распредвал (SOHC — Single OverHead Camshaft) — два распредвала (DOHC — Double OverHead Camshaft),

Группа деталей коленчатого вала

Заключительное звено кривошипно-шатунного механизма поршневого двигателя – группа коленчатого вала. Детали этой группы завершают процесс преобразования поступательного движения поршня во вращательное движение выходного звена.

В группу коленчатого вала входят: собственно коленчатый вал, противовесы, маховик, элементы привода газораспределительного и других вспомогательных механизмов и систем двигателя, узел осевой фиксации и детали маслоуплотняющих устройств.

Наиболее сложной и ответственной деталью группы коленчатого вала является сам коленчатый вал. От технического совершенства конструкции и качества изготовления коленчатого вала во многом зависят полнота использования двигателем тепловой энергии сгоревших газов, т. е. КПД, потери на трение, долговечность, надежность, эффективность и экономичность двигателя.

Коленчатый вал двигателя

«Коленчатый вал – деталь, изогнутая до невозможности и вращающаяся до потери пульса» Поговорка слесарей-мотористов

Коленчатый вал поршневого двигателя является деталью, конструкция которой позволяет завершить преобразование возвратно-поступательного прямолинейного движения поршня во вращательное движение.

Как упоминалось в одной из статей об автомобилях, вращательное движение является оптимальным для большинства передвигающихся по суше машин и механизмов (т. е. для легковых, грузовых автомобилей и автобусов, тракторов и сельскохозяйственной техники и т. д.

), поскольку основным движителем для таких машин является колесо, совершающее в процессе выполнения работы вращательное движение.

Коленчатый вал поршневого двигателя воспринимает усилие со стороны шатуна и преобразует их в крутящий момент. Кроме того, коленчатый вал обеспечивает движение поршней во время вспомогательных тактов и пуска двигателя, а также приводит в действие вспомогательные механизмы и приборы двигателя и его систем.

Усилия со стороны газов и сил инерции при большой длине коленчатого вала вызывают заметные продольные и угловые деформации, причиной которых являются динамические (переменные) нагрузки, способные при продолжительных воздействиях привести к усталостным разрушениям.

Шейки коленчатого вала работают при больших окружных скоростях и испытывают значительные тепловые и механические напряжения. При этом шатунные шейки совершают сложные перемещения, вызывающие комплексные инерционные нагрузки.

Исходя из перечисленных выше условий, в которых работает коленчатый вал, к его конструкции предъявляются следующие требования:

• форма коленвала должна обеспечивать уравновешенность двигателя в время работы,
• высокая жесткость, исключающая недопустимые деформации,
• высокая усталостная прочность и способность противостоять динамическим нагрузкам,
• высокая износостойкость трущихся поверхностей,
• минимальная масса, позволяющая снизить возникающие во время вращения вала инерционные силы и моменты.

Особенности конструкции коленчатого вала

Основными элементами коленчатого вала (рис. 1) являются коренные 4 и шатунные 2 шейки, соединяющие щеки 3, носок 5 и хвостовик 1. Две шатунные шейки, шатунная шейка и щеки, соединяющие их, образуют кривошип.

Торцевые поверхности щек, выступающие за шейки, шлифуются и образуют кольцевые пояски, используемые для осевой фиксации шатунов и самого коленчатого вала. Эти кольцевые пояски сопрягаются с цилиндрической поверхностью шеек плавными переходами – галтелями.

Внутри шеек и щек имеется система каналов и отверстий для подачи смазочного материала к подшипникам. Масло, как правило, поступает к шатунным вкладыши по каналам из смежных коренных подшипников.

Достаточную жесткость на изгиб обеспечивают так называемые полноопорные валы, в которых число коренных шеек на одну больше количества шатунных шеек.

Расположение шатунных шеек определяется из условия равномерного распределения воспламенения и уравновешенности деталей.

Коленчатые валы могут быть цельными и составными, т. е. разборными – состоять из отдельных кривошипов, соединяемых в единый узел. Составные валы применяются редко, только в случае использования коренных подшипников качения (рис. 2).

Щеки коленчатого вала со стороны коренных шеек часто имеют продолжение, заканчивающееся противовесами, предназначенными для разгрузки коренных подшипников от действия центробежных сил вращающихся масс, которые обусловлены дисбалансом вала из-за смещения шатунных шеек относительно оси вращения, а также для общего уравновешивания двигателя. Противовесы выполняются заодно с коленчатым валом, но в случае большой их массы (например, в дизелях) они могут изготавливаться отдельно от вала и крепиться к нему болтами, шпильками или штифтами.

На носке коленчатого вала устанавливают шкивы или зубчатые колеса для привода механизма газораспределения, насосов, вентилятора и других механизмов и узлов различных систем двигателя. На хвостовике коленчатого вала устанавливается маховик, уравновешивающий вращающиеся массы двигателя, на котором выполнен зубчатый венец для пуска двигателя.

Иногда зубчатые колеса привода газораспределительного механизма устанавливают не на носке, а на хвостовике, где имеются элементы уплотнения – гребень и маслосгонная резьба или накатка.

Источник: https://advokat-32.ru/17257-rabota-kolenchatogo-vala-dvs.html

Коленчатый вал

Чтобы исключить причины, вызывающие появление остаточ­ных напряжений, в технологию изготовления вала введены до­полнительные операции перецентровки: первая — после обтачи­вания коренных шеек, вторая — после термической обработки. Базой при перецентровках приняты первая и четвертая коренные шейки, что позволило усреднить биение и снизить припуски на последующую обработку

Во время второй перецентровки, произ­водимой на алмазно-расточном станке, кроме корректировки центров улучшается форма центровых фасок, уменьшается шеро­ховатость поверхности, что важно для последующей обработки детали на финишных операциях. Все это позволило ликвиди­ровать операции правки валов, уменьшить и стабилизировать межоперационные припуски и, в конечном итоге, благоприятно сказалось на надежности коленчатых валов в эксплуатации

Проблема снижения остаточных напряжений решена путем внед­рения более производительного и прогрессивного способа пред­варительной обработки коленчатых валов методом кругового фрезерования.

При этом методе обработка производится много­резцовыми фрезерными головками, оснащенными твердосплав­ными неперетачиваемыми пластинками с механическим крепле­нием. Резание ведется на скорости 100—150 м/мин. Коленчатый вал производит за цикл медленный поворот в режиме подачи.

Количество шеек, обрабатываемых за один поворот детали, соот­ветствует количеству фрезерных головок. Таким методом можно обрабатывать как коренные, так и шатунные шейки. По сравне­нию с точением фрезерование характеризуется сравнительно невысокой нагрузкой на коленчатый вал во время обработки.

Достигается это соответствующим расположением режущих кро­мок пластинок фрезерной головки, благодаря чему весь профиль шейки делится на отдельные участки (секторы). При этом режу­щие кромки инструмента вступают в работу попеременно, что значительно снижает силы резания.

Привод круговой подачи осуществляется с обоих концов вала, благодаря чему исключается   его деформация  и обеспечивается высокая геометрическая точность. Стружка дробится, что также положительно сказывается на параметрах процесса.

что это Устройство коленчатого вала. Фото, видео

Наверное каждый автолюбитель задавался вопросом: что такое коленвал, что он из себя представляет? В данной статье мы дадим ответ на это вопрос.

Усилия, передаваемые поршнями через шатуны, воспринимает коленчатый вал. Затем они преобразуются в крутящий момент. Главные требования к коленчатому валу – это жёсткость и прочность.

Материалом изготовления коленчатого вала является сталь и высокопрочный чугун. Стальные валы куют, а чугунные выливают в изготовленные формы. Поверхности шатунных и коренных шеек обрабатывают термически, придают им прочность, а затем шлифуют.

На коленчатом валу имеется несколько шатунных и коренных шеек. Они соединены между собой щёчками, которые имеют продолжение в противоположную от шейки сторону и создают противовес.

В конструкции двигателей некоторых грузовых автомобилей имеются противовесы, крепящиеся к коленчатому валу при помощи болтов. Диаметр коренных шеек всегда больше шатунных.

Если посмотреть на коленчатый вал с его торца, и Вы увидите, как шатунные шейки перекрывают коренные, то это означает, что у него очень жёсткая конструкция. Двигатель, в котором поршень имеет короткий ход, сделать перекрытие шеек проще.

Коленчатый вал называется полноопорным, если слева и справа от шатунной шейки расположены коренные шейки. При отсутствии с обеих сторон коренных шеек, такой вал называют неполноопорным. Его масса будет увеличенной, он может выдерживать сильные закручивающие и изгибающие нагрузки, а конструкция при этом более жёсткая.

Наибольшее распространение получили полноопорные коленчатые валы. Разборные коленчатые валы в современных двигателях внутреннего сгорания применяют редко. Сопряжение от щёчки к шейке делают по радиусу, потому что в этом месте большое количество напряжений. Образование трещин и дальнейшее разрушение в этом месте в такой конструкции сведены почти на ноль.

Тонкостенные, разъёмные вкладыши используются как подшипники скольжения в шатунных и коренных шейках. Их изготавливают из тонкой стали, на поверхность которой наносят антифрикционный сплав (баббит).

С помощью особого выступа они устанавливаются в специальные канавки, что не даёт им проворачиваться в опорах коленчатого вала. Упорные подшипники скольжения удерживают коленчатый вал от осевого смещения.

Технологические отверстия (масляные каналы) просверлены внутри шеек и щёчек коленчатого вала. Моторное масло поступает всё время под давлением, потому что незначительная продолжительность работы коленчатого вала без масла приведёт к его поломке. Он не выдержит нагрузки и заклинит.

Маховик крепится к его задней части. Он выводит кривошипо — шатунный механизм из мёртвых точек, запасает и отдаёт энергию на разных тактах, а также снижает неравномерность работы двигателя в целом. Маховик изготавливают из чугуна, и он имеет форму диска. Масса у него большая.

Зубчатый венец напрессован на наружную поверхность маховика. При помощи него электрический стартер при пуске передаёт движение на коленчатый вал. Если на двигателе внутреннего сгорания три и больше поршня, то рабочий ход одновременно начинается в двух или большем количестве цилиндров.

Масса маховика на таких двигателях мала, а крутящий момент плавный.

Видео — изготовление коленвала

Крутильные колебания – это непрекращающееся раскручивание и закручивание коленчатого вала. Если произойдёт совпадение частот внешних сил и крутильных колебаний, то последствием этого станет резонанс, который приведёт к поломке коленчатого вала. На старых автомобилях в двигателях коленчатые валы ломались в месте сопряжения коренной шейки со щёчкой.

Количество оборотов и высокая жёсткость современных коленчатых валов не подвержены пагубному влиянию резонансных частот. Однако на двигателях имеются гасители крутильных колебаний, снижающие виброактивность коленчатых валов.

Шкив коленчатого вала делят на две части, заливают их резиной, центруют, и после этого за счёт внутреннего трения он будет поглощать вибрацию.

В настоящее время огромную популярность приобрели двухмассовые маховики, выполняющие роль гасителей крутильных колебаний.

Также на двигатели внутреннего сгорания устанавливают новейшие тороидные стартер – генераторы, позволяющие ему работать при максимальных нагрузках, при помощи электронного блока управления снижать вибрации и колебания, а также бесшумно производить запуск.

Материалы изготовления коленчатого вала

Коленчатые валы двигателя шести- и восьмицилиндровых четырехтакт­ных двигателей изготовляются из марганцовистой стали 50Г, а двенадцати цилиндровых — из Хромованадиевой стали 60ХФА. Коренные и шатунные шейки, а также шейки под уплотнительные манжеты подвергаются поверхностной закалке с нагревом ТВЧ.

Сложная форма кованых коленчатых валов влечет за собой необ­ходимость сравнительно большого съема металла при механиче­ской обработке. Металл снимается не только на шейках, но и на щеках. Сравнительно большие припуски имеют коленчатые валы У-образных двигателей, когда шейки расположены в не­скольких плоскостях.

Кроме того, стремление использовать штамп как можно дольше также приводит к увеличению припу­сков. Согласно исходной технологии токарная обработка корен­ных шеек, переднего и заднего Концов коленчатого вала прово­дилась одновременно на многорезцовых станках мод. МК-840, а шатунных шеек на многорезцовых станках мод. МК-8212.

При этом суммарная ширина режущих кромок одновременно рабо­тающих резцов на станке мод. МК-840 для шестицилиндровых валов составляла 440 мм, для восми-цилиндровых 490 мм, а на станке мод. МК-8212 — соответственно 240 и 320 мм.

Наличие значительных сил резания и ударных нагрузок при обработке щек в сочетании с перераспределением внутренних напряжений в материале вала после снятия поверхностного слоя штампованной заготовки приводило к короблению вала на пред­варительных операциях его изготовления.

Нагрев шеек при закалке ТВЧ также вызывал дополнительное коробление вала. При этом суммарные деформации вала достигали 1,5—2 мм. I С целью их устранения технологическим процессом предусма­тривалась правка вала, которая производилась после обтачи­вания коренных и шатунных шеек и после термической обработки.

Процесс правки заключался в неоднократном прогибе вала с устра­нением биения до допустимых величин.

Что такое коленвал

Коленчатый вал – это механическая деталь автомобильного двигателя, которая является промежуточным звеном-преобразователем тепловой энергии сгораемого топлива в механическую энергию вращения колёс.

По внешнему виду он представляет собой вал из стального сплава со множеством шатунных шеек, которые между собой соединены коленной шейкой. Число шеек-колен соответствует числу цилиндров в двигателе, их расположению, форме. Шейки соединены с поршнями через шатуны, которые, двигаясь возвратно-поступательно, приводят вал в движение.

Если в коленчатом вале шатунные шейки находятся с двух сторон от коленной шейки, он называется полноопорным. Если же они расположены только с одной стороны – неполноопорным.

Коленвал производится из углеродистой или легированной стали с повышенной износостойкостью (для спорткаров, люкс-моделей и автомобилей с повышенной мощностью) или модифицированного чугуна (для стандартных серийных моделей) с помощью литья или прессования. Для легирования стали применяются молибден, хром и иные металлы, существенное увеличивающие прочность сплава.

В большинстве двигателей коленчатый вал располагается в нижней части, над картером, в оппозитных – выше, по центру мотора.

Почему коленвалы называют плоскими

В процессе изучения устройства коленчатого вала, порой кажется, что ты на уроке биологии. Первым делом в глаза бросаются массивные плоские «щеки», между которыми находятся «шейки».

Одни шейки (как вы наверняка знаете) — коренные (на них вал опирается, лежа в картере) и шатунные (именно к ним сверху «цепляются» шатуны).

Если посмотреть на коленвал «в фас», возможны два варианта: либо щеки с шейками лежат в одной плоскости, либо половина из них расположена под прямым углом к другой половине. В первом случае вал и называют плоским.

При сборке двигателя вашей малолитражки наверняка использован именно плоский вал — это самой собой разумеющееся решение для 4-цилиндрового двигателя. А вот при создании V-образной «восьмерки» уже есть выбор.

Изначально (на заре автомобилестроения) все конструкторы предпочитали именно плоские валы, однако с ростом мощности силовые агрегаты генерировали все больше вибраций и все труднее поддавались балансировке.

Именно в попытках уменьшить уровень вибраций создатели моторов и пришли к схеме с установкой шеек под прямым углом друг к другу. И сейчас на большинстве V-образных «восьмерок» стоят именно такие коленвалы.

А «плоские» остались уделом гоночных моторов или двигателей для суперкаров — можно вспомнить силовые агрегаты Ferrari или 5-литровый двигатель под капотом нового Shelby Mustang GT350.

Понять разницу между плоским коленвалом (справа) и коленвалом с шейками, установленными под прямым углом, проще всего с помощью картинок.

Окончательно отказываться от плоского коленвала мотористы не собираются. Ведь более простая конструкция делает его компактнее и легче, а значит — при прочих равных такой вал способен быстрее раскручиваться, делая мотор более приемистым.

К тому же, сто последних лет металлурги не сидели спустя рукава — и благодаря продвинутым материалам, позволяющим при прежних размерах сделать деталь ощутимо легче, у современных плоских валов вибрации на порядок меньше, чем у их далеких предков.   

Остается вопрос: почему же тогда коленвалы 4-цилиндровых моторов делают плоскими? Дело в том, что уровень вибраций, вызванных т.н.

силами инерции 2-го порядка (именно они проявляются на V-образных «восьмерках» с плоским коленвалом), сильно зависит от рабочего объема мотора. 4-цилиндровые двигатели компактны — поэтому на такие вибрации порой можно просто закрыть глаза.

А если нельзя — проще и дешевле использовать т.н. балансирные валы. О которых мы поговорим в другой раз.

Коленвал как один из важнейших узлов двигателя автомобиля видео АвтоНоватор

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) сам по себе не может стронуть с места автомобиль, потому что поршни способны только на поступательное движение, которое должно быть преобразовано через коленвал в крутящий момент, обязательный для трансмиссии

Иными словами, последний служит передачей между ДВС и ведущими колесами, если не принимать во внимание ряд других узлов и механизмов

Из чего состоит коленвал

Как известно, гениальность – в простоте, и коленвал является ярким тому примером, так как устройство данного автомобильного узла не отличается сложностью, а эффективность его чрезвычайно высока.

Именно этот элемент кривошипно-шатунного механизма, выполненный из стали или чугуна, несет на себе основную нагрузку вращения колес, передавая им энергию двигателя.

Составлен вал из ряда колен (число их соответствует числу цилиндров ДВС), каждое из которых состоит из двух щек и соединяющей их шатунной шейки. Между собой колена связаны коренными шейками, снабженными одноименными подшипниками.

Преобразование поступательного движения в крутящее происходит за счет того, что оси шеек, соединенных через подшипники с шатунами, не совпадают с осью вращения всего вала.

К слову, во избежание возникновения центробежных сил во время работы узла щеки с противоположной стороны от шатунных шеек утяжелены противовесами.

Таково устройство коленчатого вала в целом, если не рассматривать маховик, устанавливаемый на одном конце узла, и соединение через ведомый диск с коробкой передач на другом конце.

Как работает коленчатый вал двигателя

Итак, в камерах двигателя внутреннего сгорания, после воспламенения нагнетенного туда горючего, образуются газы, которые, расширяясь, толкают поршни.

Те, в свою очередь, оказывают воздействие на присоединенные к ним шатуны через кинематическую пару (бронзовая втулка и палец, тончайший зазор между ними заполнен маслом, подающимся сквозь отверстие во втулке).

Шатун нижней головкой через подшипник соединен с шейкой колена, расположенного на валу, и каждое движение поршня, таким образом, проворачивает весь коленчатый вал двигателя.

Чтобы крутящий момент был передан на трансмиссию без ослабления, каждую коренную шейку охватывает специальный подшипник коленвала, состоящий из двух половинок, установленных внутри крышек картера.

В последнем предусмотрены ячейки для вращающихся колен, с отверстиями для шатунов в верхней части и поддоном для масла в нижней.

Между ячейками, по числу опорных шеек, располагаются подшипники, у каждого вместо элементов качения с внутренней стороны имеется канавка для масла.

Чтобы масло не вытекало из картера, на оба конца вала устанавливаются сальники, которые также имеются с каждой стороны от опорных подшипников.

https://youtube.com/watch?v=Ue6cDpSOKu4

Шестерня коленвала и ее значение

Когда картер полностью собран, снаружи устанавливается сальник, а затем – шестерня коленвала.

Необходима она для того, чтобы через зубчатый ремень или непосредственно через шестерню распределительного вала происходила его синхронизация с работой коленчатого вала.

В свою очередь распредвал посредством установленных на нем кулачков с определенной периодичностью открывает и закрывает клапаны газораспределительного механизма (ГРМ). Это необходимо для своевременной подачи в цилиндры ДВС топлива и отвода газов после его сгорания.

Если используется ременная передача, она попутно охватывает шкив насоса охлаждающей жидкости. К слову, натяжение ремня должно быть строго отрегулировано, для этого предусмотрен специальный ролик.

Если у шестерни вдруг обнаружится люфт, проверьте, насколько надежно сидит в своем гнезде шпонка коленвала. Даже после того, как последняя будет вынута, шестерня при натянутом ремне должна сидеть достаточно плотно.

Если люфт продолжается, значит, произошла деформация посадочного места, и не остается ничего другого, кроме как поменять вал. То же самое, если разбивает гнездо под шпонку.

Источник: https://ProAutoMarki.ru/kolenval/

Регулятор частоты вращения коленчатого вала дизельного двигателя

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Двурежимный регулятор
2. Центробежный регулятор всережимного типа

В отличие от бензинового двигателя дизельные двигатели не имеет во впускном трубопроводе дроссельной заслонки, позволяющей четко регулировать частоту вращения коленчатого вала за счет изменения подачи воздуха с одновременным изменением подачи топлива.

У дизельного двигателя не существует положения управляющей рейки, которое бы позволило двигателю поддерживать определенную частоту вращения коленчатого вала двигателя без помощи регулятора.

Например, при запуске холодного двигателя и его работе на холостом ходу, потери на трение кривошипно-шатунного, газораспределительного и других механизмов и приводимых от двигателя агрегатов начинают снижаться, а количество подаваемого топлива будет постоянным.

При отсутствии регулятора частота вращения будет увеличиваться и может достичь критической точки, при которой может произойти разрушение двигателя.

Регуляторы частоты вращения коленча­того вала дизельного двигателя устанавливаются на насосе высокого давления и приводятся в действие от кулачкового вала. Его работа основана, как и в автоматической муфте опережения впрыска, на использовании центробежных сил.

Например, при заданном положении педали управления подачи топлива и возникновении дополнительного сопротивления движению (на подъеме) частота вращения коленчатого вала двигателя будет уменьшаться, а скорость автомобиля падать.

Чтобы ее поддержать на заданном уровне, необходимо повысить крутящий момент двигателя. Это может быть достигнуто увеличением количества топлива, впрыскиваемого в цилиндры двигателя.

Регулятор воспринимает снижение частоты вращения коленчатого вала и автоматически увеличивает подачу топлива насосом высокого давления, благодаря чему скорость автомобиля восстанавливается до заданного значения.

Аналогичным образом регулятор изменяет подачу топлива при уменьшении нагрузки на двигатель, только в этом случае управляющее воздействие регулятора сводится к уменьшению количества впрыскиваемого топлива.

В результате при снижении нагрузки на двигатель происходит уменьшение скорости движения и доведение ее до заданного уровня.

Таким образом, регулятор авто­матически изменяет подачу топлива при изменении нагрузки на двигатель и обеспечивает установку любого выбранного скоростного режима при отклонениях от него в пределах – 10…20%.

Различают двухрежимный и всережимные регулятора частоты вращения коленчатого вала.

Двухрежимный регулятор (типа RQ) поддерживающий определенную частоту вращения коленчатого вала на режимах минимальной и максимальной частоты вращения коленчатого вала. Всережимный регулятор (типа RSV) поддерживает необходимую частоту вращения на всех режимах работы двигателя.

Всережимные регуляторы устанавливаемые на небольших высокооборотистых двигателях позволяют поддерживать частоту вращения коленчатого вала в пределах 6…10%.

В топливных насосах применяют регуляторы с различными принципами работы:

• механические
• пневматические
• гидравлические
• комбинированные

Для автомобильных двигателей наиболее широко при­меняют механические центробежные регуляторы и реже пневматические регуляторы.

Центробежный регулятор представляет собой систему, состоящую из вращающихся грузов, пружин и рычагов, связанных с рей­кой топливного насоса высокого давления, управляющей цикловой подачей топлива.

Двурежимный регулятор

В двухрежимных регуляторах механизм регулятора связан с рейкой насоса высокого давления при помощи дифференциального рычага, соединенного также и с тягой педали акселератора, которой управляет водитель.

Основными элементами двухрежимного центробежного регулятора являются большие 4 и малые 3 грузы.

Рис.

Схема работы двухрежимного центробежного регулятора

Грузы свободно посажены на пальцы крестовины 1 и упираются лапками в скользящую муфту 5, также свободно установ­ленную на вращающемся валу 6 регулятора, связанном зубчатой передачей с валом топливного насоса. С противоположной стороны в скользящую муфту под действием слабой пружины 12, помещен­ной в стакане 13 и втулке 11, упирается основной (вильчатый) рычаг 7 регулятора.

Этот рычаг соединен при помощи двуплечего рычага 8 с рейкой 9 топливного насоса высокого давления и тягой 14 педали акселератора. Сильная пружина 10, установленная на втулке 11, упирается в неподвижную стенку корпуса регулятора.

Грузы со слабой пружиной и сильной пружинами образуют две последовательно действующие системы регулирования, в которых используется общий рычажный механизм.

Массы грузов и затяжку слабой пружины подбирают так, чтобы действующие на муфту составляющие центробежной силы грузов и силы пружины оказались равными, т.е. чтобы система была в равновесии при минимальной частоте вращения коленчатого вала.

Педаль акселератора во время работы двигателя на холостом ходу с минимальной частотой вращения коленчато­го вала полностью отпущена и двуплечий рычаг находится в положении I.

При самопроизвольном уменьшении частоты вращения коленчатого вала двигателя центробежная сила грузов уменьшается и пружина 12, от­клоняя вильчатый рычаг, перемещает рейку топливного насоса в сторону увеличения подачи топлива.

В случае самопроизвольного повышения частоты вращения коленчатого вала двигателя центробежная сила гру­зов увеличивается и муфта 5, отклоняя вильчатый рычаг и сжимая при этом пружину 12, перемещает рейку насоса в сторону уменьшения подачи топлива. Таким образом, одна система двухрежимно­го регулятора обеспечивает устойчивую работу дизеля при мини­мальной частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу.

Массу грузов и затяжку сильной пружины подбирают так, чтобы равновесие системы обеспечивалось при максимальной частоте вращения коленчатого вала, допустимом для данного двигателя.

Педаль акселератора при работе двигателя с максимальной частотой вращения коленчатого вала полностью нажата, и двуплечий рычаг находится в положении II.

При этом большие грузы регулятора раздвигаются до упоров 2 и не изменяют своего положения, сжимая слабую пружину вильчатым рычагом настолько, что стакан 13 вдвигается до упора в торец втулки 11.

С дальнейшим увеличением частоты вращения коленчатого вала, которое может происходить при уменьшении нагрузки дизеля, цент­робежная сила грузов увеличивается и муфта 5, отклоняя вильчатый рычаг и сжимая при этом пружину 10, перемещает рейку насоса высокого давления в сторону уменьшения подачи топлива. Таким образом, вторая система двухрежимного регулятора огра­ничивает максимальную частоту вращения, не допуская его разноса, даже при его полной разгрузке.

На рисунке приведены скоростные характеристики дизеля с двухрежимным регулятором.

Рис.

Характеристики дизеля с двухрежимным регулятором:
Мкр – крутящий момент; Nе – мощность; n – частота вращения коленчатого вала

Кривые 1, 2 и 3 соответствуют различ­ным положениям педали акселератора. Участок n1…n2 регулирует­ся системой минимальной, а участок n3…n4 системой максималь­ной частоты вращения регулятора. В диапазоне между этими участками режим работы двигателя управляется только педалью ак­селератора без воздействия регулятора.

Центробежный регулятор всережимного типа

Центробежный регулятор всережимного типа также представляет собой систему, состоящую из вращающихся грузов, пружины и основного рычага, связанного с рейкой топливного насоса высокого давления, управляющей цикловой подачей топлива.

Особенность регулятора этого типа заключается в отсутствии непосредст­венной связи рейки топливного насоса с педалью акселератора. На рисунке дана схема всережимного центробежного регулятора.

Рис.

Схема работы всережимного центробежного регулятора

На вра­щающемся валу 9 регулятора, который при помощи шестерен связан с кулачковым валом топливного насоса, закреплена крестовина 6. В проушинах крестовины на пальцах 7 установлены качающиеся грузы 8 с лапками, которые упираются в подвижную муфту 10, на­детую на вал регулятора.

С другой стороны в муфту упирается ос­новной вильчатый рычаг 2, установленный на оси 11 и соединенный с пружиной 3 и рейкой 1 топливного насоса высокого давления.

Другой конец пружины соединен с рычагом 4, жестко связанным общей осью с рычагом 5 управления регулятором, который размещен с наружной стороны корпуса регулятора.

Система находится в равновесии, когда составляющие центро­бежной силы вращающихся грузов и силы пружины, действующие на подвижную муфту, равны между собой.

При повышении частоты вращения коленчатого вала двигателя и связанного с ним вала регулятора, происходящем при уменьшении нагрузки, центробежная сила грузов увеличивается, заставляя их раздвинуться и переместить подвижную муфту, вильчатый рычаг и связанную c ним рейку топливного насоса в сторону уменьшения подачи топлива. В случае понижения частоты вращения, происходящем при увеличении нагрузки дизеля, центробежная сила грузов уменьшается и пружина, воздействуя на вильчатый рычаг, перемещает рейку топливного насоса в сторону увеличения подачи топлива. Частоту вращения изменяют натяжением пружины, связанной с рычагом управления регулятором, причем для повышения частоты вращения ко­ленчатого вала необходимо увеличить натяжение пружины.

На рисунке приведены скоростные характеристики дизеля с всережимным регулятором частоты вращения.

Рис.

Характеристики дизеля с всережимным регулятором:
Мкр – крутящий момент; Nе – мощность; n – частота вращения коленчатого вала

Каждому положению рычага управления регулятором соответствует определенная ветвь кривой – А1В1, А2В2 и т. д.

, характеризующая зависимость частоты вращения коленчатого вала от мощности и крутящего момента (на­грузки) двигателя в диапазоне от полной мощности, развиваемой при максимальной частоте вращения коленчатого вала, до холостого хода при минимальной частоте вращения коленчатого вала.

Из рассмотре­ния характеристик видно, что при постоянном положении рычага управления регулятором частота вращения мало зависит от изменения мощности в широких пределах.

Однако степень неравномерности увеличивается при уменьшении регулируемой частоте вращения и становится значительной (40…70%) при минимальной частоте вращения на холостом ходу. Это обусловливается постоянной жесткостью пружины и значительным уменьшением центробежной силы грузов при уменьшении частоты вращения вала регулятора.

Регуляторы принцип работы которых описан выше применяются на большинстве рядных ТНВД. На рисунке показан двухрежимный регулятор рядного ТНВД легкового автомобиля Мерседес.

Рис.

Двухрежимный регулятор:
1 – вакуумная камера остановки двигателя; 2 – контргайка; 3 – вакуумная камера увеличения частоты вращения коленчатого вала двигателя; 4 – ограничительный винт количества топлива на минимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя; 5 – рычаг изменения подачи топлива; 6 – винт пружины регулятора; 7 – промежуточный рычаг; 8 – винт регулировки максимальной частоты вращения; 9 – центробежный регулятор; 10 – рейка; 11 – упорный рычаг; 12 – рычаг рейки

• На режиме пуска вследствие максимального сближения грузов центробежного регулятора 9 рейка регулирования подачи топлива 10 через систему рычагов занимает положение полной подачи топлива.
• При работе двигателя в режиме холостого хода, вследствие воздействия на рейку слабой пружины со стороны вертикального рычага и положения центробежных грузов, поддерживается стабильная частота вращения коленчатого вала.
• В режиме частичной или полной нагрузки воздействие на рейку насоса осуществляется только от педали акселератора, которая связана системой тяг с рычагом изменения подачи топлива на регуляторе и регулятор частоты вращения в работе не участвует.

При увеличении частоты вращения коленчатого вала во время торможения двигателем рейка насоса устанавливается в положение прекращения подачи. Если частота вращения коленчатого вала достигнет 5150 об/мин рейка устанавливается в положение прекращения подачи топлива, чем достигается ограничение максимальной частоты вращения, для предотвращения максимально допустимых нагрузок на двигатель.

Источник: https://ustroistvo-avtomobilya.ru/dizel-naya-toplivnaya-apparatura/regulyatory-chastoty-vrashheniya/

Коленчатый вал и его назначение

Подробно рассмотрим принцип работы коленчатого вала.

Среди всех элементов конструкции двигателя внутреннего сгорания именно коленчатый вал считается наиболее важным и дорогостоящим. И это неудивительно, ведь довольно трудно найти более ответственный элемент, чем коленчатый вал. Именно данный элемент ответственен за процесс преобразования в крутящий момент возвратно-поступательного движения поршней.

Восприятие переменных нагрузок, возникающих в результате действия сил давления газа, вращающихся и движущихся масс и их сил инерции – одна из важнейших задач, которая решается исключительно благодаря данному элементу конструкции.

Коленчатый вал является цельным элементом конструкции, потому правильнее будет дать ему название “деталь”. Методы ковки стали либо литья чугуна – вот главные способы изготовления этой детали.

Стоит отметить, что турбированные, а также дизельные силовые установки оснащаются коленчатыми валами из наиболее прочных видов стали, и они являются более надежными.

Схема коленчатого вала.

Рассмотрев конструкцию вала, можно увидеть, что эта деталь соединяет воедино шатунные(6) и коренные шейки(9), которые, в свою очередь, объединяются друг с другом при помощи щек(5). По количеству шеек коренные опережают шатунные на один элемент, а сам вал с подобной компоновкой называется “полноопорный”.

В сравнении с шатунными шейками, коренные обладают большим диаметром. Противовес(4) является естественным продолжением щеки(5) в направлении, противоположном шатунной шейке.

Основной задачей противовесов является создание условий для уравновешивания веса поршней и шатунов, что напрямую влияет на работу силовой установки, делая ее более плавной и размеренной.

Между щеками находится шатунная шейка, и она носит название “колено”.

Расположение колен напрямую зависит от нескольких факторов, среди которых: количество цилиндров, порядок их работы, расположение, а также тактность силовой установки.

Уравновешенность мотора обеспечивается за счет положения колен. Кроме того, от данного фактора зависит равномерность воспламенения, изгибающие моменты и наименее возможные крутильные колебания.

Шатунная шейка является важнейшей опорной поверхностью для шатунов. В V-образной силовой установке коленчатый вал создается при помощи специальных шатунных шеек удлиненной формы.

На этих шейках и основывается пара шатунов правого и левого ряда цилиндров.

На определенных валах таких двигателей спаренные шейки шатунов несколько сдвинуты друг против друга под углом в 18 градусов, за счет чего и обеспечивается равномерное воспламенение (данная технология более известна под названием Split-pin).

Переход к щеке от шейки считается элементом, который наиболее подвержен нагрузкам среди всех элементов конструкции коленчатого вала.

Чтобы добиться снижения концентрации напряжения, переход к щеке от шейки создается с определенным радиусом закругления, который также известен как галтель.

За счет галтелей длина коленчатого вала способна увеличиваться, а чтобы уменьшить длину вала, эти галтели создают с углублением в шейку либо щеку.

Подшипники скольжения – еще один важный элемент, ведь они обеспечивают вращение в шатунных шейках шатунов, а вала – в опорах. Роль подшипников выполняют специальные, произведенные из прочной стальной ленты разъемные вкладыши. На эту же ленту наносится антифрикционный слой.

Но почему вкладыши не проворачиваются вокруг шейки? Все потому, что они надежно фиксируются в опоре благодаря наличию выступа. Чтобы недопустить лишних перемещений вала, применяется упорный подшипник скольжения. Этот подшипник устанавливается на крайней, либо средней шейке.

Схема системы смазки.

Шатунные и коренные шейки являются частью системы смазки двигателя, при этом сама смазка производится под давлением. Конструкцией предусмотрен подвод масла для смазки к каждой конкретной опоре коренной шейки, начинающийся от общей магистрали. В дальнейшем к шатунным шейкам масло переходит по каналам, расположенным в щеках.

С коленчатого вала мощность отбирается с хвостовика, заднего конца, а к этому концу прикрепляется маховик.

Спереди на конце вала (его также называют носком) имеются посадочные места, и на этих местах закрепляется звездочка (шестерня) привода распределительного вала, специальный гаситель крутильных колебаний (во многих, но не во всех конструкциях) и шкив привода вспомогательных агрегатов.

Гаситель представляет собой 2 диска, которые крепятся друг к другу при помощи материала, обладающего высокой степенью упругости (резина, пружина и силиконовая жидкость). Благодаря данному упругому материалу происходит поглощение вибраций вала через внутреннее трение.

Что такое коленчатый вал (коленвал) видео, лекция:

Графическое видео о процессе работы коленвала:

Как изготавливают коленчатый вал (видео):

Источник: https://autoportal. pro/tekhnichka/kolenchatyj-val

Назначение и конструкция шатунов.

Механизм движения служит для передачи энергии расширяющих газов на коленчатый вал дизеля, т.е. для преобразования поступательного движения поршня во вращательное вала.

В тронковых двигателях это осуществляется с помощью шатуна, соединяющего поршень с кривошипом коленвала.

Материал шатунов- углеродистая и легированная сталь.

Способ изготовления- ковка или штамповка.

Шатун состоит из трех основных частей- верхней головки, стержня (штока) и

нижней (мотылевой) головки

 

 

Разъемная нижняя головка шатуна.

1 вкладыши мотылевые

2,3 нижняя головка шатуна(мотыль).

 

1 верхняя головка шатуна. 2 вкладыши мотылевые. 3 корончатая гайка шатунного болта. 4 шатунный болт. 5 втулка головного подшипника. 6 Крышка нижней головки шатуна (мотыля). 7 шплинт гайки шатунного болта. 8 стопорный штифт шатунного болта.

Стержень шатуна может иметь сечения-круглые и двутавровые. В середине стержня делается отверстие для подвода масла от нижнего подшипника к головному на смазку поршневого пальца ,если предусмотренно конструкцией, охлаждение поршня. В маломощных ДВС иногда от не делают, но имеются отверстия в в верхней головке шатуна для смазки пальца от разбрызгивания масла в картере.

в двс средней и большой мощности нижнюю головку делают отъемной, которая крепится к пятке стержня шатуна шатунными болтами (рисунок слева) или отдельными специальными болтами( рисунок справа).

На корпусе нижней головки ставят заводской номер и номер цилиндра.

Для увеличения площади вкладышей и снижения на них удельной нагрузки для высоконагруженных ДВС нижнюю головку делают с косым разъемом ( для обеспечения условий монтажа в цилиндр).

 

В современных двс затяжку шатунных болтов проводят гидравлическим приспособлением- специальным домкратом определенным давлением растягивается шпилька, от руки воротком закручивается круглая гайка и снимается давление гидравлического домкрата. Откручивание происходит в обратном порядке.

 

Как известно, кроме рядного расположения цилиндров на водном транспорте широко применяются V-образные двигателя различной мощности. В этих двигателях встречаются различные схемы компановки расположения цилиндров и, соответственно, расположения и присоединения шатунов к кривошипу коленчатого вала.

Схемы соединения шатунов V-образных двигателей.

 

 

Слева направо-

1. Шатуны левого и правого ряда цилиндров чередуются и установлены каждый на отдельной мотылевой шейке.

2. Шатуны левого и правого ряда установлены на одной мотылевой шейке,но каждый конструктивно имеет свою нижнюю головку.

3. Шатун правого ряда(основной) имеет прицепной шатун.

Судовые дизели мощностью, как правило, более 4000л.с., делают 2-х тактными и крейцкопфными. В такой конструкции поршень имеет шток, который соединяется с крейцкопфом,- механизмом, который скользит по направляющим упорам. К нему же крепится шатун верхней головкой шатуна.

Такие двигатели выше чем тронковые. Однако их преимущество в том, что боковая сила давления газов не воспринимается поверхностью втулки цилиндра, а воспринимается крейцкопфом, что увеличивает значительно срок службы цилиндро-поршневой группы. Подпоршневое пространство у таких ДВС отделено специальным сальником от картера и часто используется как продувочный насос (дополнительный механический наддув).

 

Шатунные болты

Шатунные болты тихоходных двигателей (например, двухтактных) изготовляют из углеродистых (стали 35, 40, 45 и др.), а также хромоникелевых среднеуглеродистых сталей. Для изготовления шатунных болтов быстроходных двигателей используют высокопрочные хромоникельмолибденовые (или вольфрамовые) и хромо-никель-молибдено-ванадиевые стали 40ХН2МА, 40Х2Н2МА, 38ХНЗМА, 36Х2Н2МФА. Шатунные болты автомобильных и тракторных двигателей изготовляют из сталей 40Х, 45Х, ЗОХМА, 35ХМ и др. Болты должны заходить в отверстие плотно, гайка по резьбе двигается без заеданий, легко. Часто один болт имеет средний, центрующий половинки подшипника, если нижняя головка отъемная то второй болт имеет центрующий поясок вверху-центрует пятку шатуна и верхнюю половину подшипника. Затяжка болтов должна проводится динамометрическим ключом для исключения перетяжки, что может привести к разрыву болта во время работы ДВС. Корончатая гайка должна быть после затяжки зашплинтована.

Шатунные подшипники быстроходных ДВС часто соединяются болтами или шпильками и стопорятся специальными пастами.

Шатунные вкладыши.

 

Конструктивно шатунные вкладыши мало чем отличаются от рамовых. На некоторых дизелях они взаимозаменяемы с рамовыми.

От проворачивания имеют *усики*, которые заходят в постель вкладыша, но может быть вырез в торцах вкладыша для стопорения шатунным болтом. Затягиваются вкладыши с натягом 0.1-0.3 мм. В верхнем вкладыше, имеющем наибольшую нагрузку распределительную канавку для масла, как правило, не делают.

На старых моделях судовых дизелей антифрикционный слой из баббита, залитого в корпус нижнего подшипника. Перед установкой такой подшипник требует дополнительной шабровки (подгонки прилегания по шейке вала). Между половинками вставлялись специальные калиброванные прокладки из фольги для регулировки масляного зазора.

На современных судовых ДВС применяются трехслойные вкладыши, выдерживающие большие нагрузки, но требующие качественного смазочного масла.

Такие вкладыши не требуют подгонки при установке, запрещено замерять зазор щупом (только индикатором или обмером), и устанавливать прокладки для регулировки зазора.

Сквозь белый металл просвечивается медный слой более 50 % по площади-вкладыши требуют замены.

 

 

 

Ответить на следующие вопросы:

 

1. какое назначение поршня?

 

2. что такое составной поршень?

 

3. от чего зависит форма днища поршня.?

 

4. каково назначение и конструкции поршневых колец?

 

5 какова цель и способы охлаждения поршней?

 

6. назначение и конструкции, способы крепления поршневого пальца?

 

7. назначение и конструкции шатунов.

 

8. назначение и конструкции шатунных болтов.

 

 

Тема 1.5 2012 Коленчатый вал ДВС. Крутильные колебания и демпферы,

Маховики.

Поступательное движение поршня при помощи кривошипно –шатунного механизма превращается во вращательное движение коленчатого вала. В рамовых (коренных) шейках коленвал вращается под действием сил газов в процессе сгорания топлива, действующих на поршень ,шатун и на кривошип коленвала.

Изготавливают коленвалы ковкой или штамповкой, цельными или составными (для мощных дизелей.). Для повышения износоустойчивости шеек их обычно подвергают поверхностной закалке ТВЧ.

Материал коленчатых валов:

1— углеродистая сталь 35,40,50,35Г,45Г ( для МОД и СОД средней мощности.

2— Легированная сталь 40ХН, 40ХНВА и др. ( для ВОД и мощных СОД).

3— Высокопрочный модифицированный чугун со сферическим графитом

Конструктивно коленвал состоит из:

1—- рамовая (коренная шейка.

2—- щека кривошипа ( другие названия- колено,мотыль).

3—- шейка кривошипа.

Щеки вала могут быть прямоугольной ,овальной и круглой формы. Две щеки и шейка образуют кривошип, число которых соответствует числу цилиндров дизеля. Во избежание концентрации напряжений переход от шейки к щеке делается строго по определенному радиусу и называется галтелью. В рамовой и шатунной шейке имеются сквозные отверстия, которые соединяются между собой каналом в щеке. Тем самым обеспечивается подвод масла к шатунному, затем к головному подшипнику

Угол заклинки кривошипов и порядок вспышек в цилиндрах выбирается из условий наибольшей равномерности вращающего момента, уравновешивания ,равномерной нагрузки на рамовые подшипники и зависит от количества цилиндров дизеля. Для 4-х тактного ДВС угол заклинки равен =720\Z, для 2-х тактного 360\z,

Где z- число цилиндров.

На щеках коленвала часто устанавливают противовесы для компенсации влияния сил инерций. Коленвалы небольших размеров изготовляют вместе с противовесами, затем подвергают баллансировке ( высверлен металл). На коленвалах больших размеров устанавливают съемные противовесы закрепленные на болтах.

Кормовой конец коленвала имеет фланец, к которому крепится маховик на призонных болтах, и потребитель (валопровод, генератор и т.д.). Носовой конец используется для привода навешенных механизмов ( насосы систем охлаждения и смазки, навесной компрессор и т.д.), для этого на нем установлена приводная шестерня. Иногда на носовом конце устанавливают муфту отбора мощности- устройство позволяющее подключать, когда необходимо, еще один дополнительный потребитель (например ходовой электрогенератор, пожарный насос и т.д.).

Чтобы предотвратить просачивание масла после концевого рамового подшипника находится маслосбрасывающий гребень. В месте выхода коленвала из двигателя устанавливают сальниковое уплотнение ( монжету или войлочное уплотняющее кольцо). У нереверсивных двигателей предусматривается на валу со стороны концевого подшипника перед сальником маслосгонная резьба.

 

Маховик

Маховик или так называемое маховое колесо, представляет собой устройство из массивного диска (тяжелое колесо), расположенное на валу двигателя. Основное назначение маховика заключается в накапливании кинетической энергии движения. С помощью этой накопленной энергии он выводит поршни из мертвых точек и создает равномерность вращения коленчатого вала.

Маховик изготавливают путем отливки из чугуна. При стартерном запуске ДВС на обод маховика напрессовывают зубчатый венец (изготовленный из стали), который вращается вместе с маховиком и используется при пуске двигателя от шестерни стартера. Габариты маховика определяют допустимыми отклонениями от номинальной частоты вращения кинетической энергии, которую маховик должен отдать машине в заданное время.

. Энергия, которая аккумулируется маховиком, соответствует пропорциям его массе и квадрату скорости её вращения. Так как скорость больше, чем больше удаление массы от оси вращения маховика, ему обычно придают форму колеса с массивным ободом.

По окружности маховика наносится градуировка 360 град., котороя используется для регулировочных работ ( согласование распредвала с коленвалом, проверка и регулировка фаз газораспределения, угла опережения подачи топлива, угол открытия воздушного пускового клапана.). со стороны маховика снимается полезная мощность двигателя, т.е. к нему подключаются потребители энергии ДВС.

 

Демпферы (гасители крутильных колебаний)

Демпфер служит для ограничения напряжений , возникающих в коленчатом вале и валопроводе в результате резонанса крутильных собственных и вынужденных ( частоты вспышек в цилиндрах) колебаний. По конструкции существуют два типа демпферов:

1.. Жидкостные— энергия крутильных колебаний переходит в тепловую энергию жидкости (обычно селиконового масла). В корпусе демпфера находится свободно установленный обод (маховик гасителя). Зазоры между корпусом и ободом заполнены густым селиконовым маслом. Во время резонанса обод не успевает за корпусом, жидкость его задерживает и нагревается- тем самым уменьшаются значения напряжений в валах.

2.. в механическом демпфере масса установлена в корпусе на пружинах- энергия крутильных колебаний во время резонанса переходит в энергию пружин.

Резонанс собственных и вынужденных колебаний может наступить только на определенных оборотах. Такие обороты называются критическими. Если эти обороты находятся в зоне рабочих оборотов двигателя, то на тахометре их выделяют красным сектором-работать на критических оборотах запрещено и нужно их быстро проходить. Работа ДВС на критических оборотах характеризуется сильной вибрацией двигателя, валопровода и может привести к поломке коленвала или валопровода.

 

Упорный подшипник

Количество рамовых шеек на одну больше числа цилиндров. Для исключения осевого смещения коленвала один из рамовых подшипников выполняет роль упорного и имеет специальные боковые бурты с антифрикционным сплавом. В некоторых дизелях роль упорного подшипника выполняют специальные упорные полукольца и устанавливаются в одном из рамовых подшипников.

 

 

. В главных дизелях при прямой передаче мощности на винт иногда на коленчатом валу отковывается специальный упорный гребень для упорного подшипника с дополнительной рамовой шейкой- первой от маховика. Встроенный упорный подшипник ( подшипник Митчелла) работает как подшипник скольжения за счет специальных сегментов с антифрикционным сплавом, прижимаемые по комплекту с обоих сторон гребня (переднего и заднего хода), которые передают упор винта на фундаментную раму и далее на судовой фундамент дизеля. В мощных силовых установках упорный подшипник устанавливается в отдельном корпусе на промежуточном валу. В редукторах при небольшой мощности иногда применяют роликовые упорные подшипники.

 

УПОРНЫЙ ПОДШИПНИК

а\ —неправильная кромка. б\— правильная подрезанная кромка сегмента

 

слева- подшипник Митчелла сегменты

справа- роликовый подшипник подшипника Митчелла

 

Тема 1.6 2012 механизм газораспределения, агрегаты продувки, газовыпускной тракт

 

Механизм газораспределения служит для управления процессами впуска воздуха в цилиндр и выпуска отработавших газов. В 4 –х тактных дизелях состоит из впускных и выпускных клапанов и механизма их привода. В 2-х тактных дизелях в зависимости от типа продувки газораспределение осуществляется поршнем открытием и закрытием продувочных и выпускных окон во втулке цилиндров(петлевая продувка), или с применением выпускного клапана (прямоточно- клапанная продувка).

В 4-х тактных двигателях

(рис а) всасывающий клапан открывается до прихода поршня в ВМТ (угол а) и закрывается после НМТ ( вращение по часовой стрелке). Это делается для лучшего наполнения цилиндра воздухом . В двигателях с высоким наддувом он может закрываться в НМТ. Далее следует такт сжатия , подача топлива в конце такта и процесс сгорания топлива. После прохождения ВМТ поршень под действием давления газов от сгоревшего топлива движется к НМТ, совершая полезную работу. Не доходя до НМТ открывается выпускной клапан ,с целью сброса давления в цилиндре, при движении поршня к ВМТ удаляются газы из цилиндра.

Углы открытия и закрытия клапанов газораспределения относительно мертвых точек называются фазами газораспределения.

От величины фаз газораспределения зависит качество очистки цилиндра от остаточных газов и наполнение его свежим зарядом воздуха.

Сумма углов открытия всасывающего клапана и закрытия выпускного( оба клапана открыты, но находятся в движении) называется углом перекрытия клапанов.

В 4-х тактных ДВС применяются две схемы привода клапанов газораспределения: с нижним расположением распредвала и с верхним.

 

Классическая схема привода клапанов с нижним расположением распределительного вала.

1..Коленвал 2.. Распредвал с кулачными шайбами

3.. клапан 4.. возвратная пружина клапана

5.. коромысло клапана 6,7.. винт с гайкой регулировки теплового зазора 8.. штанга 9.. толкатель привода

10.. шестерня распредвала 11,12.. Промежуточные шестерни 13.. ведущая шестерня коленвала.

 

При вращении распредвала кулачок, набегая на толкатель через штангу и коромысло воздействует на шток клапана, открывая его. Закрытие клапана происходит под действием пружины.

 

В 4-х тактных двс частота вращения распределительного вала ровно в два раза меньше частоты вращения коленвала ( за 2 оборота коленвала по одному разу открываются каждый клапан).

 

Чем дизельные коленчатые валы и шатуны отличаются от своих бензиновых аналогов

Несмотря на схожий внешний вид, дизельный коленчатый вал имеет некоторые принципиальные отличия от своих бензиновых аналогов. Бензиновый двигатель использует искру для воспламенения топлива. Дизельный двигатель, работающий при гораздо более высокой степени сжатия, использует тепло, выделяемое при сжатии, для воспламенения топлива. Дизельные двигатели обычно имеют более длинный ход, чем диаметр отверстия, поэтому, чтобы справиться с этой нагрузкой, дизельные коленчатые валы физически намного больше.

Коленчатые валы дизельных двигателей могут быть изготовлены из различных материалов. От самого прочного до (относительно) самого слабого вы найдете стальные заготовки, стальные поковки, литейную сталь, железо с шаровидным графитом, ковкую сталь и (в некоторых случаях) чугун. По мнению отраслевых экспертов, кривошипы дизельных двигателей для тяжелых условий эксплуатации имеют закаленные опорные поверхности (цементация), при этом наиболее распространенной формой закалки является индукционный процесс.

Усиление или замена

Индукционная поверхностная закалка является хорошо известным и широко используемым процессом в мировой индустрии производства дизельных двигателей. Первоначально он использовался в основном для упрочнения шеек подшипников, повышая их износостойкость, но он также признан жизнеспособной технологией для повышения сопротивления усталости высоконагруженных коленчатых валов дизельных двигателей.

Индукционная закалка и индукционный отпуск быстро становятся предпочтительными процессами для производства коленчатых валов для дизельных двигателей всех размеров. В дополнение к физическим требованиям, предъявляемым к дизельным коленчатым валам, отраслевые эксперты предупреждают, что наличие сменных подшипников будет иметь прямое влияние на то, следует ли — или можно ли — обслуживать эти гиганты.

В отличие от подшипников на автомобильном вторичном рынке, дизельные подшипники могут быть недоступны в удобных увеличенных размерах, поэтому с необычными валами рекомендуется не шлифовать их, пока подшипники не будут у вас в руках.

Независимо от того, ремонтируете вы или заменяете кривошип, в конечном итоге все зависит от того, насколько сильно он был поврежден. Если он был сломан, более чем вероятно, что его замена — ваш единственный вариант (но помните, что в большинстве случаев сломанный коленчатый вал является результатом какой-то другой проблемы).

Дополнительные распространенные причины повреждения коленчатых валов дизельных двигателей включают проскальзывание подшипников, что приводит к потере твердости шейки; износ вязких демпферов приводит к поломке кривошипа; выход из строя узла балансира, что привело к поломке кривошипа; и трещины в журналах.

 

Структура рынка дизельного топлива

И, несмотря на различия между компонентами дизельного и бензинового материалов, в спектре дизельных двигателей среднего размера есть даже две стороны: с одной стороны — дорожные характеристики, а с другой — другие есть тотальные дизельные гоночные части.

Дизельные двигатели для уличного движения в основном работают с деталями двигателя, которые в основном предназначены для крепления болтами и могут обеспечить значительный прирост мощности без ущерба для целостности автомобиля при ежедневном вождении.

Всесторонние производители гоночных дизельных двигателей, как правило, уделяют больше внимания изготовлению внутренних компонентов двигателя по индивидуальному заказу, чтобы выдерживать нагрузку от огромного крутящего момента, который они производят. Например, в типичном дизельном двигателе среднего размера запасные части, такие как поршни, довольно легко достать. Но это не относится к дизельным кривошипам и шатунам, по большей части.

 

Коленчатые валы

Что касается полной производительности, будь то дрэг-рейсинг или буксировка трактора, рынок послепродажного обслуживания активизировался. Есть несколько производителей коленчатых валов, которые предлагают нестандартные коленчатые валы для двигателей Power Stroke, Duramax и Cummins. Из-за высоких нагрузок по крутящему моменту и давлений в цилиндрах, которые могут создавать эти двигатели, требуется много инженерных работ и усилий, чтобы изготовить нестандартный коленчатый вал для этих применений.

Стандартный коленчатый вал дизельного двигателя обычно изготавливается ковкой. Этот процесс заключается в том, что кусок стали, обычно изготовленный из сплава 4340 или 1020, нагревают до определенной температуры и придают ему форму с помощью ковочного штампа. Вот почему кованые кривошипы имеют такие широкие линии разъема из-за материала, который вытекает во время процесса.

Ковка обеспечивает прочность по сравнению с литьем. С другой стороны, «литой» компонент изготавливается, когда материал расплавляется и заливается в форму. Но это может оставить области, где материал толще или тоньше и склонен к растрескиванию под напряжением.

Изготовленный на заказ коленчатый вал для дизельных двигателей изготавливается из цельного куска стальной заготовки, которому буквально вырезают форму. Сталь обычно представляет собой сплав 4340, который является наиболее распространенным для коленчатых валов из-за того, что он обеспечивает высокую прочность на растяжение (максимальное напряжение, которое материал может выдержать до разрушения). Кроме того, 4340 хорошо поддается термообработке, которая выполняется после механической обработки и еще больше повышает прочность на растяжение. В процессе термообработки коленчатый вал подвергается сильному нагреву, чтобы контролировать поведение материала, часто называемого его «зерном». Этот процесс обеспечивает твердость сердцевины, а коленчатый вал закаляется на всем протяжении, увеличивая жесткость материала.

Некоторые коленчатые валы подвергаются «азотированию» — процессу, во время которого азот распыляется на поверхность металла для создания поверхностного упрочнения. Это используется для увеличения срока службы и долговечности подшипников.

На что следует обратить внимание при покупке дизельного коленчатого вала?

Во-первых, сколько вы хотите, чтобы он весил? Эмпирическое правило заключается в том, что если вы хотите облегчить кривошип, вы можете безопасно уменьшить вес на 5%, но не более чем на 10%. Чем больше вы облегчите коленчатый вал, тем менее прочным он будет. Однако более легкий коленчатый вал имеет меньшую вращающуюся массу, поэтому двигатель будет набирать обороты быстрее. Более легкие кривошипы также имеют меньшую инерцию и также быстро падают обороты.

 

Противовесы

Следует также учитывать противовесы коленчатого вала.

Некоторые магазины делают то, что известно как ножевая кромка. Именно здесь противовесы коленчатого вала обрабатываются так, чтобы они выглядели как лезвие ножа, а не просто вырезались на заводе под прямым углом.

Теория, лежащая в основе этого, заключается в том, чтобы помочь коленчатому валу «прорезать» масло, когда противовес вращается в масляном поддоне.

Используется для лучшего контроля масла и уменьшения сопротивления воздуха. Теперь этот метод перешел от лезвия ножа к более сложным противовесам с аэродинамической конструкцией. Некоторые противовесы теперь напоминают капли дождя, что снижает разбрызгивание и отклонение масла.

Изготовленные на заказ коленчатые валы также предлагаются с так называемой микрополировкой. Обычно это выполняется двумя разными способами: один — с помощью химического травления, а другой — с помощью какого-либо носителя. В завершенном виде весь коленчатый вал выглядит буквально как зеркало. Основная причина этого процесса — позволить коленчатому валу слить масло. Это, в свою очередь, создает меньше аэрации масла и помогает снизить температуру масла.

 

Шатуны

Производители двигателей, которые хотят получить большую мощность от дизельного двигателя, также должны учитывать целостность своих шатунов. Большинство дизельных двигателей среднего размера до конца 1990-х до начала 2000-х были подделаны. Затем производители начали использовать механический металлический материал для своих шатунов.

Приводной металл подходил для стандартных применений, но поскольку для повышения производительности были добавлены простые болтовые крепления, эти детали начали выходить из строя. Это следует учитывать при поиске увеличения мощности новых дизельных двигателей.

Шатуны в дизельном двигателе могут испытывать большую нагрузку из-за более высокой степени сжатия. Как и в случае с коленчатыми валами, компании, занимающиеся послепродажным обслуживанием, ответили на призыв производить шатуны с высокими эксплуатационными характеристиками.

Некоторые компании предлагают стандартную длину и размеры подшипников, в то время как другие предлагают нестандартные размеры для конкретных применений.

Большинство запасных стержней для вторичного рынка изготовлены из кованого материала, такого как 4340, с добавлением хрома, никеля, молибдена и ванадия. Это улучшает поток зерна, прочность и долговечность.

При покупке комплекта кованых шатунов на вторичном рынке производители часто предлагают услуги по ремонту, когда двигатели нуждаются в обновлении.

Кованые стержни для вторичного рынка прочны и могут выдержать серьезные нагрузки. Шатуны этого калибра должны служить в течение всего срока службы и могут быть восстановлены за небольшую часть стоимости.

 

Специальные приложения

Для более серьезной мощности некоторые производители теперь предлагают полностью обработанные заготовки для специальных приложений.

Эти стержни-заготовки предлагаются в виде двутавровой или двутавровой балки с прямой или наклонной головкой на выбор и крепежом на ваш выбор. Конструкции с наклонной крышкой часто используются для зазора кулачка или малого диаметра.

Большинство изготовленных на заказ стержней снабжены втулками на маленьком конце для поршневых пальцев, но могут быть обработаны для запрессовки поршневых пальцев, если они покрыты алмазоподобным покрытием.

При использовании шатунов из заготовок типичные заводские зазоры в подшипниках работают хорошо, если только вы не используете масло с более высокой вязкостью.

В зависимости от применения может потребоваться увеличение зазоров. Для некоторых дизельных двигателей также производятся и успешно используются алюминиевые шатуны.

Нужен ли вам нестандартный коленчатый вал или шатун или вы просто хотите модернизировать существующий комплект, производители вторичного рынка адаптируют свою продукцию под ваши нужды.

Многие производители послепродажного обслуживания используют качественные материалы, произведенные здесь, в США, обработанные с соблюдением точных допусков и спецификаций, чтобы удовлетворить требования вашего дизельного агрегата с высокими эксплуатационными характеристиками.

 

Полный список поставщиков коленчатых валов и шатунов для дизельных двигателей см. на сайте EngineBuilderMag.com/BuyersGuide.

 

 

Услуги по восстановлению Могут включать:

• Визуальный осмотр;
• Прямолинейность и выравнивание;
• Magnaflux для трещин;
• Замена втулки;
• Заточить большие и малые концы;
• Изменение размера большого и малого конца;
• Проверить болты и при необходимости заменить;
• Дробеструйная дробь; и
• Баланс при необходимости.

Внутренние дела — Коленчатые валы и шатуны дизельных двигателей

Несмотря на схожий внешний вид, коленчатый вал дизельного двигателя имеет некоторые принципиальные отличия от своих бензиновых аналогов. Бензиновый двигатель использует искру для воспламенения топлива. Дизельный двигатель, работающий при гораздо более высокой степени сжатия, использует тепло, выделяемое при сжатии, для воспламенения топлива. Дизельные двигатели обычно имеют более длинный ход, чем диаметр отверстия, поэтому, чтобы справиться с этой нагрузкой, дизельные коленчатые валы физически намного больше.

Нажмите здесь, чтобы узнать больше

Коленчатые валы дизельных двигателей могут быть изготовлены из различных материалов. От самого прочного до (относительно) самого слабого вы найдете стальные заготовки, стальные поковки, литейную сталь, железо с шаровидным графитом, ковкую сталь и (в некоторых случаях) чугун. По мнению отраслевых экспертов, кривошипы дизельных двигателей для тяжелых условий эксплуатации имеют закаленные опорные поверхности (цементация), при этом наиболее распространенной формой закалки является индукционный процесс.

Усиление или замена

Индукционная поверхностная закалка является хорошо известным и широко используемым процессом в мировой индустрии производства дизельных двигателей. Первоначально он использовался в основном для упрочнения шеек подшипников, повышая их износостойкость, но он также признан эффективной технологией для повышения сопротивления усталости высоконагруженных коленчатых валов дизельных двигателей.

Индукционная закалка и индукционный отпуск быстро становятся предпочтительными процессами для производства коленчатых валов для дизельных двигателей всех размеров. В дополнение к физическим требованиям, предъявляемым к дизельным коленчатым валам, отраслевые эксперты предупреждают, что наличие сменных подшипников будет иметь прямое влияние на то, следует ли — или можно ли — обслуживать эти гиганты.

В отличие от подшипников на вторичном рынке автомобилей, дизельные подшипники могут быть недоступны в удобных увеличенных размерах, поэтому с необычными валами рекомендуется не шлифовать их, пока подшипники не будут у вас в руках.

Но ремонт или замена кривошипа в конечном итоге зависит от того, насколько сильно он был поврежден. Если он был сломан, более чем вероятно, что его замена — ваш единственный вариант (но помните, что в большинстве случаев сломанный коленчатый вал является результатом какой-то другой проблемы).

Дополнительные распространенные причины повреждения коленчатых валов дизельных двигателей включают проскальзывание подшипников, что приводит к потере твердости шейки; износ вязких демпферов приводит к поломке кривошипа; выход из строя узла балансира, что привело к поломке кривошипа; и трещины в журналах.

Всесторонние производители дизельных двигателей для гоночных автомобилей, как правило, больше занимаются изготовлением внутренних компонентов двигателя на заказ, чтобы выдерживать нагрузку от огромного крутящего момента, который они производят.

Разбивка по рынку дизельного топлива

И, несмотря на различия между компонентами дизельного и бензинового материалов, в спектре среднеразмерных дизельных двигателей есть даже две стороны: с одной стороны — дорожные характеристики, а с другой — другие есть тотальные дизельные гоночные запчасти.

Дизельные двигатели для уличного движения в основном работают с деталями двигателя, которые в основном предназначены для крепления болтами и могут обеспечить значительный прирост мощности без ущерба для целостности автомобиля при ежедневном вождении.

Всесторонние производители гоночных дизельных двигателей, как правило, уделяют больше внимания изготовлению внутренних компонентов двигателя на заказ, чтобы выдерживать нагрузку от огромного крутящего момента, который они производят. Например, в типичном дизельном двигателе среднего размера запасные части, такие как поршни, довольно легко достать. Но это не относится к дизельным кривошипам и шатунам, по большей части.

Коленчатые валы

Что касается полной производительности, будь то дрэг-рейсинг или буксировка трактора, рынок послепродажного обслуживания активизировался. Есть несколько производителей коленчатых валов, которые предлагают нестандартные коленчатые валы для двигателей Power Stroke, Duramax и Cummins. Из-за высоких нагрузок по крутящему моменту и давлений в цилиндрах, которые могут создавать эти двигатели, требуется много инженерных работ и усилий, чтобы изготовить нестандартный коленчатый вал для этих применений.

Штатный коленчатый вал дизельного двигателя обычно изготавливается ковкой. Этот процесс заключается в том, что кусок стали, обычно изготовленный из сплава 4340 или 1020, нагревают до определенной температуры и придают ему форму с помощью ковочного штампа. Вот почему кованые кривошипы имеют такие широкие линии разъема из-за материала, который вытекает во время процесса.

Ковка обеспечивает прочность по сравнению с литьем. С другой стороны, «литой» компонент изготавливается, когда материал расплавляется и заливается в форму. Но это может оставить области, где материал толще или тоньше и склонен к растрескиванию под напряжением.

Изготовленный на заказ коленчатый вал для дизельных двигателей изготавливается из цельного куска стальной заготовки, которой буквально придают форму. Сталь обычно представляет собой сплав 4340, который является наиболее распространенным для коленчатых валов из-за того, что он обеспечивает высокую прочность на растяжение (максимальное напряжение, которое материал может выдержать до разрушения). Кроме того, 4340 хорошо поддается термообработке, которая выполняется после механической обработки и еще больше повышает прочность на растяжение. В процессе термообработки коленчатый вал подвергается сильному нагреву, чтобы контролировать поведение материала, часто называемого его «зерном». Этот процесс обеспечивает твердость сердцевины, а коленчатый вал закаляется на всем протяжении, увеличивая жесткость материала.

Некоторые коленчатые валы подвергаются «азотированию» — процессу, во время которого азот распыляется на поверхность металла для создания поверхностного упрочнения. Это используется для увеличения срока службы и долговечности подшипников.

На что следует обратить внимание при покупке дизельного коленчатого вала?

Во-первых, сколько вы хотите, чтобы он весил? Эмпирическое правило заключается в том, что если вы хотите облегчить кривошип, вы можете безопасно уменьшить вес на 5 процентов, но не более чем на 10 процентов. Чем больше вы облегчите коленчатый вал, тем менее прочным он будет. Но более легкий коленчатый вал имеет меньшую вращающуюся массу, поэтому двигатель будет быстрее набирать обороты. Но более легкие кривошипы также имеют меньшую инерцию и также быстро падают обороты.

Вопросы противовеса

Следует также учитывать противовес коленчатого вала.

Некоторые магазины делают то, что известно как ножевая кромка. Именно здесь противовесы коленчатого вала обрабатываются так, чтобы они выглядели как лезвие ножа, а не просто вырезались на заводе под прямым углом.

Теория, лежащая в основе этого, заключается в том, чтобы помочь коленчатому валу «прорезать» масло, когда противовес вращается в масляном поддоне.

Используется для лучшего контроля масла и уменьшения сопротивления воздуха. Теперь этот метод перешел от лезвия ножа к более сложным противовесам с аэродинамической конструкцией. Некоторые противовесы теперь напоминают капли дождя, что снижает разбрызгивание и отклонение масла.

Изготовленные на заказ коленчатые валы также предлагаются с так называемой микрополировкой. Это выполняется обычно двумя разными способами.

Один с химическим травлением, а другой с каким-то носителем. В завершенном виде весь коленчатый вал выглядит буквально как зеркало.

Основной причиной этого процесса является стекание масла с коленчатого вала. Это, в свою очередь, создает меньше аэрации масла и помогает снизить температуру масла.

Соединительные стержни

Производители двигателей, которые хотят получить большую мощность дизельных двигателей, также должны учитывать целостность своих шатунов. Большинство дизельных двигателей среднего размера вплоть до конца 90-х — начала 2000-х годов были коваными. Затем производители начали использовать механический металлический материал для своих шатунов.

Приводной металл подходил для стандартных применений, но поскольку для повышения производительности были добавлены простые болтовые крепления, эти детали начали выходить из строя. Это следует учитывать при поиске увеличения мощности новых дизельных двигателей.

Шатуны в дизельном двигателе могут испытывать большую нагрузку из-за более высокой степени сжатия. Как и в случае с коленчатыми валами, компании, занимающиеся послепродажным обслуживанием, ответили на призыв производить шатуны с высокими эксплуатационными характеристиками.

Некоторые компании предлагают стандартную длину и размеры подшипников, в то время как другие предлагают нестандартные размеры для конкретных применений.

Большинство запасных стержней для вторичного рынка изготовлены из кованого материала, такого как 4340, с добавлением хрома, никеля, молибдена и ванадия. Это улучшает поток зерна, прочность и долговечность.

При покупке комплекта кованых шатунов на вторичном рынке производители часто предлагают услуги по ремонту, когда двигатели нуждаются в обновлении.

Кованые стержни для вторичного рынка прочны и могут выдержать серьезные нагрузки. Шатуны этого калибра должны служить в течение всего срока службы и могут быть восстановлены за небольшую часть стоимости.

Индивидуальные приложения

Для более серьезной мощности некоторые производители теперь предлагают полностью обработанные заготовки для пользовательских приложений.

Эти стержни-заготовки предлагаются в виде двутавровой или двутавровой балки с прямой или наклонной головкой на выбор и крепежными элементами на ваш выбор. Конструкции с наклонной крышкой часто используются для зазора кулачка или малого диаметра.

Большинство изготовленных на заказ стержней снабжены втулками на маленьком конце для поршневых штифтов, но их можно обработать для запрессовки поршневых штифтов, если они покрыты алмазоподобным покрытием.

При использовании шатунов из заготовок типичные заводские зазоры в подшипниках работают хорошо, если только вы не используете масло с более высокой вязкостью.

В зависимости от применения может потребоваться увеличение зазоров. Для некоторых дизельных двигателей также производятся и успешно используются алюминиевые шатуны.

Нужен ли вам нестандартный коленчатый вал или шатун или вы просто хотите модернизировать существующий комплект, производители вторичного рынка адаптируют свою продукцию под ваши нужды.

И многие производители послепродажного обслуживания используют качественные материалы, произведенные здесь, в США, обработанные с точными допусками и спецификациями, чтобы удовлетворить требования вашего дизельного агрегата с высокими характеристиками.

Полный список поставщиков дизельных коленчатых валов и шатунов можно найти в нашем онлайн-справочнике для покупателей по адресу www.EngineBuilderMag.com/BuyersGuide.

Коленчатый вал дизельного двигателя-22 Лучшее руководство по концепциям

Содержание

Коленчатый вал дизельного двигателя

базовая конструкция к технологии выравнивания коленчатого вала. В дополнение к коленчатому валу я также подробно описал подшипники коленчатого вала — этот пост будет полезен морским инженерам и студентам.

Коленчатый вал (Коленчатый вал дизельного двигателя )

 

Коленчатый вал дизельного двигателя — самый загадочный, сложный и важный компонент любого двигателя внутреннего сгорания.

Во время работы двигателя Коленчатый вал испытывает большие эксплуатационные нагрузки.

Коленчатый вал преобразует возвратно-поступательное движение во вращательное, развиваемое за счет сгорания топлива и воздуха в боковой камере сгорания.

Это вращательное движение далее передается для различных применений. В случае двигателей Propulsion он используется для вращения гребного винта, а для генераторов — для вращения генератора переменного тока 9.0003

Функционирование других компонентов зависит от правильного вращения коленчатого вала, например распределительного вала для порядка зажигания и времени подачи топлива. Двигатель остановится, если выйдет из строя хотя бы одна часть коленчатого вала.

Из-за характера работы коленчатый вал дизельного двигателя подвергается воздействию нескольких типов сил, таких как изгибающие и скручивающие воздействия на коленчатые валы, в зависимости от характера применения. Эти силы возникают из-за различных факторов, не ограничивающихся весом поршня, нагрузками при сгорании, осевой нагрузкой от гребных винтов, сжимающими нагрузками перемычек на шейки и большими крутящими нагрузками генераторов.

Types of the Diesel engine crankshaft

The crankshaft of marine Diesel is as per the following classifications

Sr. No.	Type of Crankshaft
1	Solid Single Piece
2	Полувстроенный
3	Полностью построенный
4	Сварной

8 Дизельный двигатель коленчатого вала0140

В этой конструкции пальцы и шатун отлиты отдельно. Такая же поковка используется для бросков, состоящих из 2-х полотен и шатунных шейок. Отдельно выточенные коренные шейки вставляются в просверленные отверстия шейки кривошипа с термоусадкой.

Преимущество этого метода заключается в том, что шатунные шейки и шейки изготовлены из цельной ковки, а толщина шейки может быть уменьшена, что снижает вес без снижения прочности.

Но есть недостаток, заключающийся в том, что из-за горячей посадки возникающие кольцевые напряжения могут привести к образованию трещин. Этого можно избежать путем балансировки агрегата.

Полностью собранный Коленчатый вал дизельного двигателя

В этом типе конструкции все компоненты изготавливаются отдельно и спрессовываются. Сетки, шатуны и коренные шейки изготавливаются отдельно. Шатунные шейки и шейки механически обрабатываются и усаживаются в нагретые шейки с просверленными соответствующими отверстиями. Установка дюбеля в локатор не допускается, так как эти дюбеля являются концентраторами напряжений.

Причины отказа коленчатого вала дизельного двигателя

1. Превышение скорости двигателя под нагрузкой.
2. Вихревые токи/ блуждающие токи, проходящие от неисправного генератора
3. Сильная вибрация, возникающая из-за кручения, может привести к трещине в шатунной шейке и коренных шейках.
4. Недостаток смазки является наиболее распространенной причиной выхода из строя подшипников, что приводит к значительным потерям коленчатых валов.
5. Избыточное давление в цилиндре из-за гидрозатвора из-за протечки воды в цилиндрах.
6. На галтелях образовалась трещина.
7. Перекос коленчатого вала

Причина перекоса коленчатого вала дизеля

1. Повреждение коренного подшипника удерживающих устройств коленчатого вала.
2. Неправильная затяжка фундаментных болтов
3. Трещина в седле подшипника
4. Ослаблены болты коренных подшипников
5. Чрезмерное усилие со стороны узла поршня вызывает изгибающий момент.
6. Пожар/взрыв картера
7. Трещина в корпусе подшипника

10. Сломанные стяжные болты

11. Ослабление конструкции из-за эрозии и коррозии

Предотвращение поломки коленчатого вала дизеля для устранения неисправности 14 19 900 вибрация. Не запускайте двигатель в течение длительного времени с сильной вибрацией.

Регулярно проверяйте фундаментные болты двигателя.

Держите двигатель в тонусе

Регулярно проверяйте отклонение коленчатого вала.

Следите за тем, чтобы двигатель и генератор были выровнены, и показания выравнивания должны поддерживаться в установленных пределах.

Во время очистки всегда ищите металлические частицы на диске фильтра смазочного масла.

Периодически проверяйте пробу смазочного масла.

Много раз неисправность регулятора была причиной превышения скорости двигателя. Следовательно, периодически выполняйте техническое обслуживание регулятора в соответствии с графиком.

Избегайте перегрузки двигателя

10. Избегайте превышения скорости двигателя.

11. Проведите функциональную проверку следующих приборов

1. Отключение по превышению скорости
2. Аварийный сигнал низкого давления смазочного масла.
3. Аварийный сигнал высокой температуры смазочного масла
4. Аварийный сигнал давления в картере

Технология центровки коленчатого вала дизельного двигателя

Расположение, при котором первичный двигатель и генератор переменного тока расположены прямолинейно или параллельно и радиально друг другу (A) называется выравниванием.

Основные признаки перекоса коленчатого вала дизельного двигателя

1. Повышенная вибрация
2. Высокая температура литья корпуса
3. Частое ослабление/ломка фундаментных болтов
4. Чрезмерная утечка через уплотнения
5. Высокая частота выхода из строя муфты
6. Преждевременный и частый выход из строя подшипников

Результаты перекоса коленчатого вала дизельного двигателя

1. Выход из строя коленчатого вала и подшипников.
2. Вибрации в машине
3. Полная поломка компонентов из-за стрессовой нагрузки

Причины для выполнения центровки коленчатого вала дизельного двигателя

1. Всякий раз, когда ведущий или приводимое оборудование снимается для ремонта.
2. Чрезмерная вибрация оборудования

Тип перекоса коленчатого вала дизельного двигателя

• Параллельный перекос
• Угловое смещение

Измерение и коррекция смещения коленчатого вала дизельного двигателя

Основные принципы измерения параллельного и углового смещения

Важнейшей частью выполнения центровки является соблюдение контрольных точек. И поддерживать то же самое на протяжении всего процесса. Если опорные точки изменены, есть вероятность, что Выравнивание не будет идеальным.

В выравнивании pr 9 есть следующие компоненты0139 процесс.

1. Подвижный компонент : – Компонент, который перемещается в процессе выравнивания, называется подвижным компонентом. Переместить двигатель непросто, поэтому при центровке смещается только генератор.
2.  Фиксированный компонент: –  Первичный двигатель считается фиксированным компонентом. Он остается неподвижным, а его вал становится точкой отсчета.

Выход вала

Выход торца Лучшее руководство по концепциям |Коленчатый вал дизельного двигателя 55

Поместите индикатор часового типа на неподвижную поверхность и наведите указатель на переднюю часть колеса. Поверните вал на один полный оборот. Любое изменение в чтении укажет на неверное начало.

Радиальное биение Лучшее руководство по концепциям |Коленчатый вал дизельного двигателя 56

Поместите циферблатный индикатор на неподвижную поверхность и указатель на периферию маховика, чтобы проверить диаметр центра. Поверните маховик на один полный оборот, чтобы получить показания диаметра вне центра.

Параллельность между двумя компонентами Лучшее руководство по понятиям |Коленчатый вал дизельного двигателя 57

Для измерения параллельности вала поверните вал на один оборот, удерживая циферблатный индикатор на неподвижной поверхности и стрелку на колесе.

Прогиб (Коленчатый вал дизельного двигателя)

Коренные шейки опираются на коренные подшипники. Эти коренные подшипники поддерживают общий вес коленчатого вала. При длительной эксплуатации происходит износ подшипников. Характер этого износа является ненормальным из-за различных условий работы двигателя. Центральная линия коленчатого вала изменит свое положение в случае ненормального износа подшипников. Это изменение статуса будет либо вверх, либо вниз. Это небольшое изменение положения коленчатого вала заставит его работать с усталостью в шейках кривошипа. По этой причине требуется измерение прогиба щеки коленчатого вала. Если отклонение превышает допустимый предел, уровень усталости будет опасным и приведет к выходу из строя коленчатого вала.

Лучшее руководство по концепциям |Коленчатый вал дизельного двигателя 58

Важные инструкции (функция коленчатого вала)

1. Показания прогиба могут различаться в зависимости от условий измерения, которые должны быть максимально одинаковыми для точного сравнения.
2. Измерение прогиба должно выполняться при холодном двигателе. Циферблатный индикатор должен иметь почти такую ​​же температуру, что и двигатель.

Проверка прогиба коленчатого вала Процедура источник изображения-HYUNDAI HEAVY INDUSTRIES CO.LTD

1. Поверните коленчатый вал в положение измерения 1.
2. Установите циферблатный индикатор на ноль отклонение от нуля установок циферблатного индикатора записывать .)
3. Оценить эти показания.

• Показания в позиции 5 должны быть почти такими же, как и в позиции 1 . В случае значительной разницы повторите шаги со 2 по 5.
• Вертикальные и горизонтальные отклонения следующие.
• Вертикальное отклонение; dv =T-(x+y)/2Горизонтальное отклонение ;
• dh= P-S

Инструкции

• Если отклонения по вертикали и горизонтали превышают пределы, установленные производителем оборудования, отцентрируйте двигатель и приводимое оборудование.
• Перед повторной центровкой проверьте металл подшипников на предмет чрезмерного износа.
• Еще раз проверьте отклонение, повторив шаги с 1 по 5.
• Запишите измерения ts  

Преимущества центровки коленчатого вала дизельного двигателя

1. Повышение надежности и срока службы машины.
2. Сокращение в следующих областях.

• Потребление запасных частей
• Затраты на техническое обслуживание
• Производственные потери
• Необходимость резервных мероприятий
• Безопасность
• Стоимость энергопотребления

Подшипники коленчатого вала коленчатого вала дизельного двигателя Лучшее руководство по концепциям | Коленчатый вал дизельного двигателя 59

Мощность вращения гребного винта или генератора переменного тока для вращения коленчатого вала зависит от двигателя. Подшипники шатуна и коренные подшипники поддерживают коленчатый вал через шатун. Коренные подшипники передают нагрузку с металлическими компонентами с нулевым трением

Специальный материал подшипника играет жизненно важную роль в удержании вращающейся коренной шейки в коренном подшипнике в пленке смазочного масла.

Подшипник судового дизельного двигателя subj

Следующие силы действуют на подшипники судового дизельного двигателя.

1. Давление газа в цилиндре.
2. Из-за развития сил инерции возвратно-поступательными и вращающимися частями.
3. Возвратно-поступательные и вращающиеся части создают центробежные силы.
4. Вибрация двигателя, создающая трение между шейкой коленчатого вала и Barings.

Конструкция основного подшипника такова, что он преодолевает различные силы вместе с опорой коленчатого вала, вращающегося на высокой скорости. Следовательно, материал для подшипника выбран так, чтобы он поддерживал шейку и обладал свойствами заделки.

Металлургия коренных подшипников

1. Должна быть коррозионностойкой
2. Высокая стойкость к трению для снижения потерь
3. Должна иметь достаточную прочность, чтобы выдерживать динамическую нагрузку Должна быть смазочная масляная пленка, поддерживающая гидродинамическую смазку.
4. Должна обладать наилучшей способностью к внедрению для внедрения любых мелких частиц, переносимых вместе со смазочным маслом
5. Прочность материала на растяжение и сжатие должна быть на высшем уровне.
6. Термическая стойкость позволяет выдерживать температуру в некоторых аномальных условиях, если подшипник работает в горячем состоянии.

Types of Bearing

1. L ead Bronze Bearing
2. Bi-metal Bearing
3. Tri-Metal Bearing

Types of bearing failure (function of Crankshaft)

1. Fatigue failure
2. Протирка
3. Эрозия
4. Искровая эрозия

Используйте новые подшипники во время технического обслуживания в соответствии с рекомендациями OEM. Однако при осмотре подшипника и оценке его состояния может потребоваться преждевременная замена подшипника. Анализ показаний бывшего в употреблении подшипника выявит причину износа.

Как правило, все подшипники имеют признаки износа. Во время тщательного осмотра он выявит задиры, протирания, грязь или вкрапления посторонних частиц. О некоторых других проблемах, требующих внимания, будет свидетельствовать повреждение или неравномерный износ одного или нескольких коленчатых валов.

ПРИЧИНЫ НЕИСПРАВНОСТИ ПОДШИПНИКОВ

Целью этого раздела является предоставление читателю возможности диагностики неисправности подшипников двигателя. Максимально распространенные причины отказа подшипников перечислены ниже.

• Dirt Lubrication system dirt
• Dirt at the bearing back
• Inadequate Lube Oil

• Lubrication system problems
• Oil seal leakage
• Wrong Assembly

• Подшипник в сборе в обратном положении
• Крышки шатунных подшипников в сборе в обратном положении
• Детали обработаны ненадлежащим образом -образной или конической формы.
• Несоосность корпуса и вала (деформированная линия отверстия корпуса)
• Раздавливание недостаточно.
• Перегрузка
• Коррозия
• Кавитации
• ГРИБА

ГРИБА. и распространенные причины серьезного повреждения подшипника. Грязный двигатель — главная проблема. Если объем грязи больше поверхности заделки, то частицы грязи вызовут царапины и, в тяжелых случаях, глубокие накладки на шейках и шатунных шейках.

Руководство: –  Обеспечить полную тщательную очистку двигателя после ремонта 

Грязь на задней крышке подшипника

Наличие посторонних частиц в грязи на задней крышке коленчатого вала дизельного двигателя приведет к поднятию подшипника с этого момента, соприкасаясь с шейкой коленчатого вала. Может наблюдаться локальный износ в области, противоположной частице, и на внутренней поверхности подшипника.

 Указания ;- Перед сборкой тщательно очистите корпус подшипника.

Недостаточная смазка

Полный или частичный отказ подачи масла к шейкам коленчатого вала дизельного двигателя приведет к сильному заклиниванию подшипника. В этом случае количество масла, подаваемого в подшипник, не может образовывать гидродинамическую смазочную пленку и приводит к граничной смазке. Эксплуатация в таких условиях приведет к катастрофическому отказу основных компонентов.

 Указания ;-Правильно очистите корпус подшипника перед сборкой коленчатого вала дизельного двигателя

Недостаточная смазка

Рекомендации:-  выполните полную проверку системы смазки, чтобы установить причину проблемы. Результаты такого исследования приведут к засорению канала смазочного масла, неправильной установке подшипника или выходу из строя насоса смазочного масла.

Выход из строя сальника;-  Выход из строя сальника коленчатого вала приведет к утечке масла из точки смазки. Из-за разрыва масляной пленки подшипник заклинит

.  Указание:-  Проверьте и замените сальники в таких местах.

Подшипник, собранный в обратном положении

Если половинки вкладыша подшипника собраны в неправильном положении, смазочное отверстие будет закрыто половиной вкладыша, имеющей смазочное отверстие. Это приведет к значительному приступу.

Руководство;-  Дважды проверьте положение вкладышей подшипников перед установкой на место.

Деформированное отверстие в корпусе: – Из-за вибраций форма отверстия меняется. Это создаст отпечаток на вкладыше подшипника, чтобы он принял ту же форму. Это может быть овал или какая-либо другая форма, не сохраняющая идеальную округлость, и это приведет к захвату подшипника.

Руководство : – Проверьте точность обработки отверстия и вала.

Неправильная обработка компонентов

Это явление возникает, если точильный камень чрезмерно изношен и принял другую форму. Эта форма повлияет на заземленную часть детали, что приведет к овальной, бочкообразной или конической форме штифта и цапф. Перегруженная территория региона будет страдать от нефтяного голодания и приводить к изъятиям.

Руководство: –  Проверьте форму тона помола перед операцией помола. При необходимости проводят декорирование камня.

Несоосность корпуса и вала – функция коленчатого вала

Вал и корпус могут сместиться из-за следующих факторов.

• Неправильная обработка
• Погнутый коленчатый вал
• Деформированный блок цилиндров
• Деформированная опорная плита.

Все вышеперечисленные неисправности приведут к выходу из строя смазочного масла в локализованном месте и заклиниванию подшипника.

Указания:- Указания-  Убедитесь, что допуски на механическую обработку компонентов находятся в пределах, установленных производителем.

Неправильная посадка

 Неправильная посадка не позволит кольцу правильно сидеть на месте и двигаться вместе с движениями. Это создаст заплаты и окончательный выход из строя подшипника в случае длительного пробега.

Рекомендации:- Следуйте рекомендациям производителя по правильному размеру отверстия корпуса и крутящему моменту.

 Перегрузка

Чрезмерная нагрузка из-за условий эксплуатации приведет к выходу подшипника из строя из-за усталости металла.

Руководство;-  T двигатель должен быть хорошо настроен и. Монтажные зазоры должны поддерживаться в соответствии с предписанными допусками.

Коррозия

Плохое состояние масла может повредить поверхности подшипников. Этот эффект является результатом растворения свинца в сплаве.

Guidance

Руководящие указания по сорту масла должны соблюдаться в соответствии с рекомендациями OEM. График замены масла должен строго соблюдаться в соответствии с графиком замены масла коленчатого вала дизельного двигателя.

Кавитация

Из-за некоторых тяжелых условий эксплуатации давление масла падает и образуются пары, которые вызывают отказ кавитации.

Руководство;- Проверить давление масла и скорость потока.

Свойства смазочного масла

Картер главного двигателя

• Щелочное число должно быть ниже
• Хорошая моющая способность
• Хорошая термостойкость и устойчивость к окислению.
• Water separable property

Cylinder Lubrication Properties

• TBN retention capability with high TBN
• High stability to oxidation and thermal
• Anti-wear property should be perfect
• Good detergency
• Burning without residue formation.

Вспомогательный двигатель (Какова функция коленчатого вала)

1. Низкое образование золы и нагара
2. Высокая устойчивость к окислению и термическим воздействиям
3. Хорошая водоотделяемость
4. Высокая способность удержания 11 TB 12 12 N 901 901 с высоким щелочным числом
5. Высокая диспергируемость и моющая способность
6. Не содержит цинка для защиты ленточного подшипника
7. С высоким индексом вязкости

Осмотр и замена коренного подшипника

Осмотр и замена коренного подшипника

1. Снятие крышек картера
2. Поверните коленчатый вал в положение, удобное для выполнения работ.
3. Демонтируйте крепежные винты (боковые винты)
4. Установите гидравлический инструмент и ослабьте гайки шпилек коренных подшипников.
5. Снимите гидравлический инструмент и немного ослабьте гайки.
6. Вставьте рым-болты с обеих сторон по диагонали в резьбовые отверстия крышки подшипника.
7. Наденьте трос на оба болта с проушиной, чтобы удерживать крышку подшипника на месте при снятии гаек подшипника.
8. Отсоедините крышку коренного подшипника от рамы двигателя, обмотав ее лентой свинцовым молотком.
9. Отверните гайки подшипников, слегка приподняв крышку коренных подшипников.
10. Нижняя крышка подшипника на направляющей трубе. Крышка подшипника должна плотно прилегать к направляющей трубке, надетой на шпильки подшипника.
11. Снимите вкладыш подшипника, удалив стопорный элемент на крышке подшипника.
12. Снимите вкладыш подшипника с помощью съемника верхнего вкладыша подшипника.
13. Осмотр вкладыша коренного подшипника / Примечание; – (Подшипники маркированы по размеру, и новый подшипник также должен соответствовать размеру)
14. Вдавить верхний вкладыш подшипника в верхнюю часть корпуса до упора
15. Вставить съемник подшипника в масло отверстие и медленно вращайте коленчатый вал, чтобы повернуть вкладыш подшипника в корпусе. Убедитесь, что вкладыш входит в правильное положение, и снимите инструмент для верхнего коренного подшипника.
16. Используйте молибденовую пасту для смазывания торца вкладыша подшипника.
17. Поднимите крышку подшипника на место. Выньте направляющие трубки и установите шпильки подшипников с соответствующей смазкой. (Обеспечить правильное положение вкладыша подшипника и крышки подшипника)
18. Снимите проволочные хомуты.
19. Затяните гайку до указанного предела, установив гидравлический инструмент.
20. Покройте обратную сторону стяжных винтов алевролитом.
21. Установите гайку и затяните ее с надлежащим крутящим моментом..

Методы проверки зазоров подшипников

Существует два метода проверки зазоров подшипников.

1. Метод с проволокой
2. Метод с щупом

Метод с проволокой

Метод с проволокой является наиболее популярным методом проверки зазоров подшипников. В этом методе принята следующая процедура.

1. Поставьте шатунную шейку в ВМТ
2. Снимите фиксаторы с болтов. Отметьте положение гайки.
3. Установите гидравлический инструмент и ослабьте гайки
4. Сдвиньте нижнюю половину
5. Положите тройную или пластиковую палку.
6. Установите нижнюю половину подшипника на место и затяните до полного гидравлического давления или динамометрическим ключом.
7. Ослабьте гайки
8. Сдвиньте нижнюю половину
9. Выньте сжатый свинец или пластмассовую деталь.
10. Измерьте толщину
11. Сравните измерение с данными производителя двигателя.
12. Замените вкладыши подшипников, если измеренный зазор превышает установленные пределы.

Щуп Метод проверки зазора коленчатого вала дизельного двигателя

Хотя этот метод быстрее, чем метод с проволочным выводом, его следует проверять с особой осторожностью, так как есть вероятность появления царапин на подшипнике при вставке щупа измерять.

Выполните проверку в соответствии со следующей процедурой.

1. Приведите коленчатый вал в положение НМТ.
2. Снимите показания, вставив щуп между нижней половиной и шатунной шейкой.

Этот метод не дает точных показаний. Поскольку область измерения подшипника и вала имеет круглую поверхность, а щуп прямой.

Как проверить работоспособность после замены коленчатого вала дизеля?

После работ по техническому обслуживанию коленчатого вала выполняются следующие проверки для оценки производительности коленчатого вала

Статические проверки (коленчатый вал)

• Проверните коленчатый вал, чтобы проверить твердость при вращении.
• Проверьте прогиб коленчатого вала на всех шейках. Показания холодного и горячего прогиба должны соответствовать данным производителя оборудования.
•  Показания центровки должны совпадать или быть близкими к показаниям во время новой установки этой машины.
• Проверьте концевой люфт коленчатого вала. Конечный флотации должен быть почти близок к первоначальным показаниям Cranks 9.0139 вал.

Динамические проверки

Выполните и запишите следующие проверки во время пробного запуска машины

• Давление смазочного масла
• Температура смазочного масла
• Шум от генератора и свободный конец Температура
• 2 конец
• Признаки любой горячей точки внутри картера (после остановки двигателя)

Размеры подшипников MAN B&W Лучшее руководство по концепциям |Коленчатый вал дизельного двигателя 60Лучшее руководство по концепциям |Коленчатый вал дизельного двигателя 61Лучшее руководство по концепциям |Коленчатого вала дизельного двигателя 62Лучшее руководство по концепциям |Коленчатого вала дизельного двигателя 63

Надеюсь, статья о коленвале дизельного двигателя была полезна читателю. I will welcome the Reader’s comment for the improvement of this post-Diesel engine crankshaft

Top Marine Engineering Books

9 |Коленчатый вал дизельного двигателя 76

Product Image	Title	Buying Option
	Pounder’s Marine Diesel Engines and Gas Турбины	Лучшее руководство по концепциям | Коленчатый вал дизельного двигателя 64
	Diesel Generator Handbook	The best guide on the concepts of |Diesel engine crankshaft 65
	Reeds Diesel Engine Troubleshooting Handbook	The best guide on the concepts of |Diesel engine crankshaft 66
	Судовые дизельные двигатели: техническое обслуживание, устранение неисправностей и ремонт	Лучшее руководство по концепциям | Коленчатый вал дизельного двигателя 67
	Устранение неполадок и ремонт дизельных двигателей	Лучшее руководство по концепциям | Дизельный двигатель коленчатый вал 68
	ВВЕДЕНИЕ TO Marine Engineering		.	Как стать морским инженером	Лучшее руководство по концепциям | Коленчатый вал дизельного двигателя 70
	Общие инженерные знания для морских инженеров	The best guide on the concepts of |Diesel engine crankshaft 71
	Marine Auxiliary Machinery	The best guide on the concepts of |Diesel engine crankshaft 72
	Lamb’s Questions and Answers on the Marine Дизельный двигатель	Лучшее руководство по концепциям |Коленчатый вал дизельного двигателя 73
	Судовые дизельные двигатели и газовые турбины Паундера	Лучшее руководство по концепциям |Коленчатый вал дизельного двигателя 74
	Морское электрическое оборудование и практика	Лучшее руководство по концепциям | Коленчатый вал дизельного двигателя 75
	Карманный справочник по морской технике: вопросы и ответы по лучшим концепциям

Часто задаваемые вопросы

Прогиб коленчатого вала и показания датчика износа для судового дизельного двигателя

Отклонение коленчатого вала и показания датчика износа для судового дизельного двигателя Главная || Дизельные двигатели ||Котлы||Системы подачи ||Паровые турбины ||Обработка топлива ||Насосы ||Охлаждение ||

Дизельный двигатель — это тип двигателя внутреннего сгорания, который зажигает топливо, впрыскивая его в горячий воздух под высоким давлением при сгорании камера. Как и все двигатели внутреннего сгорания, дизель двигатель работает с фиксированной последовательностью событий, которая может быть достигнута либо за четыре такта, либо за два, причем ход — это ход поршня между его крайними точками. Каждый удар выполняется за половину оборот коленчатого вала.

выровнять=»влево»>

• Дом


• Дизельные двигатели


• Морской котел


• Кондиционер


• Сжатый воздух


• Батареи


• Охлаждение


• Судовые насосы


• Система подачи


• Инсинератор


• Хладагенты


• Коробки передач


• Губернаторы


• Охладители


• Пропеллеры


• Рулевой механизм


• Электростанции


• Турбинный редуктор


• Турбокомпрессоры


• Паровые турбины


• Теплообменники


• Противопожарная защита

align=»left»>

• Измерение расхода


• Четырехтактные двигатели


• Двухтактные двигатели


• Система впрыска топлива


• Топливная система


• Масляные фильтры


• Двигатель MAN B&W


• Дизельный двигатель Sulzer


• Морские конденсаторы


• Сепаратор маслянистой воды


• Защита от превышения скорости


• Поршень и поршневые кольца


• Прогиб коленчатого вала


• Станция очистки сточных вод


• Система пускового воздуха


• Аварийный источник питания


• UMS Операции


• Сухой док и ремонт


• Критическое оборудование


• Палубные механизмы


• Контрольно-измерительные приборы


• Безопасность машинного отделения


• Главная

выровнять=»влево»> Прогиб коленчатого вала и показания датчика износа

Во избежание выхода из строя коленчатого вала и серьезных поломок абсолютно необходимо поддерживать правильное соосность коренных подшипников двигателя. Выравнивание должно быть проверено в соответствии с инструкциями изготовителя с помощью калибра моста основного подшипника и калибра прогиба шатуна. При выполнении этих измерений необходимо соблюдать крайнюю осторожность, чтобы убедиться, что шейка опирается на подшипник. Толщина вкладышей нижней половины коренных подшипников также должна быть измерена и записана. Если уменьшение толщины отдельных вкладышей подшипников неравномерно, то эти различия будут свидетельствовать о несоосности.

Изготовитель двигателя предоставляет таблицу с различными допустимыми допусками. Снятые показания часового манометра следует сверить с этой диаграммой, чтобы убедиться, что выравнивание находится в удовлетворительных пределах.

Осмотры : Измерение гильз цилиндров:

Измерения гильз цилиндров также должны быть сняты и записаны в соответствующей форме. Ненормальная скорость износа должна быть расследована и доведена до сведения суперинтенданта. Поскольку гильзы цилиндров являются дорогостоящими компонентами, важно внимательно следить за удельным расходом смазочного масла и степенью износа. Другие калибровки, требуемые производителями двигателей, должны выполняться через соответствующие промежутки времени.

Осмотр картера:

Осмотр картера должен проводиться в рабочее время производителя или в течение этого времени. В случае пневматических пусковых систем главный воздушный пусковой трубопровод должен быть слит и полностью удален.

Перед проверкой картера необходимо включить поворотный механизм, открыть контрольные краны или другие устройства сброса давления в цилиндрах, а также перекрыть подачу воздуха или другие пусковые устройства. В случае небольших среднеоборотных двигателей и высокоскоростных двигателей без поворотного механизма пусковые устройства должны быть отключены, а устройства сброса давления в цилиндрах открыты. В рамках дизельных двигателей, от высокоскоростных до среднескоростных и низкоскоростных типов, существует большое разнообразие устройств ходовой части и подшипников, и все они должны быть проверены в соответствии с инструкциями производителя, однако должны быть выполнены следующие проверки. вне:

• Решетки дренажа поддона на наличие засоров, металлических или других загрязнений.
• В зависимости от типа двигателя необходимо провести проверку давления смазочного масла.
• Необходимо внимательно следить за адекватностью потока масла из подшипников, его направлением и характером и сравнивать с инструкциями производителя. Этот тест может дать положительные указания в отношении обнаружения неисправных подшипников.
• Установите зазоры щупов в соответствии с инструкциями производителя.
• В зависимости от типа двигателя и сборных коленчатых валов контрольные метки должны быть проверены на правильность совмещения. Соответствующий офис управления должен быть проинформирован, если есть какие-либо сомнения относительно контрольных марок.

Ходовая часть, такая как коленчатый вал, коренные подшипники, подшипники нижнего конца, подшипники верхнего конца, направляющие, задние стержни и т. д., должны быть осмотрены при каждой возможности, предпочтительно, как только картер станет безопасным для входа, после «завершенного осмотра». с двигателями».

При проведении этого осмотра необходимо обратить внимание на стопорные устройства и затяжку всех гаек, труб смазочного масла, трубок охлаждения поршней и сальников, если они установлены, устройства для слива масла, дренажные линии и т. д. на любые признаки чешуек или осколков белого металла, поскольку они часто очевидны, если какие-либо подшипники «протерлись» или имеют тенденцию «бежать».

Следует также обратить внимание на соединительные болты коленчатого вала. Раз в три месяца необходимо проверять затяжку этих гаек с помощью легкого молотка и гаечного ключа, обращая внимание на то, чтобы стяжные болты не растягивались слишком сильно. Сварку основных несущих балок необходимо проверить на наличие признаков растрескивания. Техническое обслуживание, выполненное на главном двигателе в форме отчета о техническом обслуживании

Цепи и/или зубчатые передачи, приводящие распределительный вал, также должны быть проверены. Цепи должны поддерживаться в правильном натяжении. Крайне важно, чтобы дверцы картера всегда заменялись между периодами капитального ремонта в порту, чтобы в картере конденсировалось как можно меньше влаги. Следует следить за тем, чтобы вентиляторы не были направлены в картер по той же причине. Дверцы сброса давления картера, которые установлены на каждом картере основного двигателя, следует периодически осматривать, а диафрагму, если она установлена, заменять в случае повреждения.

Следующие инструкции по предотвращению взрывов и пожаров в картерах должны быть размещены на видном месте на двигателе, и все аварийно-спасательные бригады должны быть с ними знакомы:

Осмотр прижимных болтов

Затяжку прижимных болтов, особенно главных и вспомогательных двигателей, необходимо проверять каждые три месяца. Во время осмотра колодки также должны быть проверены, чтобы удостовериться в отсутствии смещения или истирания. При проверке прижимных болтов с упругими прокладками следует соблюдать особые меры предосторожности, чтобы убедиться, что соосность не нарушена. Также необходимо проверить эти детали, если судно побывало в непогоду.

Дополнительная информация:

Предотвращение выхода из строя коленчатого вала

Руководство по работе в машинных отделениях на борту грузового судна

Устройство поршневое для дизельного двигателя

Пневматическая система запуска дизельного двигателя — принцип работы

Причина повреждения турбокомпрессора и как избежать

Измеритель мощности судового дизельного двигателя. Индикатор двигателя

Циркуляция забортной водой охладителей смазочного масла, охлаждение поршня, вода рубашки охлаждения, наддувочный воздух, турбокомпрессор

Механизм редуктора для снижения привода двигателя до соответствующих оборотов гребного винта

Устройства управления и безопасности для судового дизельного двигателя — функция регуляторов

Требование по контролю выбросов выхлопных газов

Руководство по эксплуатации четырехтактных дизельных двигателей

Топливная система дизельного двигателя

Функция топливной форсунки дизельного двигателя

Масляная система для судового дизельного двигателя — принцип работы

Охлаждение судового двигателя – как оно работает, требования к системе охлаждения пресной и забортной водой

Руководство по эксплуатации двухтактных дизельных двигателей

Методы продувки — перекрестноточная, петлевая и прямоточная продувка

Противодействие космическим пожарам

Различное Теплообменник для работающих механизмов на борту грузовых судов

Дизельный двигатель MAN B&W — Основные принципы и руководство по эксплуатации

Как работает двигатель Sulzer? Дизельный двигатель Sulzer RTA72U — Руководство по эксплуатации

Муфты, сцепления и редукторы судового дизеля

Разница между двухтактными и четырехтактными дизельными двигателями

Взрывозащитный клапан судового дизельного двигателя

Предохранительный клапан цилиндра судового дизеля — руководство по эксплуатации

руководство по эксплуатации поворотного устройства

детектор масляного тумана картера судового дизеля

Производство дистиллированной воды

Принцип работы морского мусоросжигателя

Принцип работы сепаратора нефтесодержащей воды и рекомендации

Очистка сточных вод на борту

Паровые турбины и зубчатые передачи на борту

Кожухотрубные и пластинчатые охладители Принципы работы и руководство по эксплуатации

Судовая техника — Полезные теги

Судовые дизельные двигатели || Парогенератор || Система кондиционирования воздуха || Сжатый воздух || Морские батареи || Грузовой холодильник || Центробежный насос || Различные охладители || Аварийный источник питания || Теплообменники отработавших газов || Система подачи || Насос для отбора корма || Измерение расхода || Четырехтактные двигатели || Топливная форсунка || Топливная система || Обработка мазута || Редукторы || Губернатор || Морской мусоросжигатель || Масляные фильтры || Двигатель MAN B&W || Судовые конденсаторы || Сепаратор масляной воды || Устройства защиты от превышения скорости || Поршень и поршневые кольца || Прогиб коленчатого вала || Морские насосы || Различные хладагенты || Станция очистки сточных вод || Пропеллеры || Электростанции || Система пускового воздуха || Паровые турбины || Рулевой механизм || Двигатель Sulzer || Турбинный редуктор || Турбокомпрессоры || Двухтактные двигатели || Операции UMS || Сухой док и капитальный ремонт || Критическое оборудование || Палубные механизмы и грузовые механизмы || Контрольно-измерительные приборы || Противопожарная защита || Безопасность машинного отделения ||

Machinery Spaces. com посвящен принципам работы, конструкции и работе всего оборудования. предметы на корабле предназначены в первую очередь для инженеров, работающих на борту, и тех, кто работает на берегу. Для любых замечаний, пожалуйста Свяжитесь с нами

Copyright © 2010-2016 Machinery Spaces.com Все права защищены.
Условия использования
Ознакомьтесь с нашей политикой конфиденциальности|| Домашняя страница||

Коленчатые валы Detroit Diesel

Каждый компонент дизельного двигателя должен функционировать с безупречной точностью, чтобы двигатель работал хорошо, но для всех типов двигателей наступает время, когда некоторые детали необходимо заменить. Компоненты двигателя постоянно работают в условиях интенсивных нагрузок и нагревания, что может привести к износу различных компонентов. Если сегодня вам нужно отремонтировать двигатель, возможно, вы ищете запасные коленчатые валы Detroit Diesel. Вы всегда можете легко найти именно то, что вам нужно, благодаря Diesel Pro Power.

Функция коленчатых валов в дизельных двигателях

Коленчатые валы Detroit Diesel выполняют жизненно важные функции преобразования мощности между возвратно-поступательным движением и вращением. Это деталь, которая работает вместе с шатунами, маховиком и другими компонентами двигателя, и часто работает с очень высокой скоростью. Когда эта часть каким-либо образом повреждается или изнашивается, это отрицательно сказывается на всей жизнеспособности двигателя. Хорошей новостью является то, что вы можете легко найти запасную часть для своего двигателя при совершении покупок в Интернете через наш веб-сайт. Нет необходимости бежать в местный магазин запасных частей только для того, чтобы столкнуться с вероятностью того, что нужных вам деталей нет на складе. Это пустая трата времени и энергии, и вы можете наслаждаться более простым процессом покупки, когда ищете свою деталь в Интернете. Нужны детали коленвала на 9к.0139 12V71 ? Без проблем! Просто найдите номер детали, которую вы покупаете, через нашу форму поиска, и вы сразу же увидите результаты, которые ищете. Мы упростили для вас поиск нужных деталей двигателя для всех ваших потребностей в покупках.

Запасные части для коленчатого вала Detroit Diesel Premium

Коленчатые валы и другие детали Detroit Diesel, доступные вам через наш веб-сайт, отличаются высоким качеством и продаются по конкурентоспособной цене. Более того, они могут быть отправлены в любую точку мира. Если вам нужно заказать коленчатый вал для вашего двигателя сегодня, заставьте наш сайт работать на вас.
Коленчатые валы и другие детали Detroit Diesel, доступные вам через наш веб-сайт, отличаются высоким качеством и продаются по конкурентоспособной цене. Более того, они могут быть отправлены в любую точку мира. Если вам нужно заказать коленчатый вал для вашего двигателя сегодня, заставьте наш веб-сайт работать на вас, и другие детали, доступные вам через наш веб-сайт, отличаются высоким качеством и продаются по конкурентоспособной цене. Более того, они могут быть отправлены в любую точку мира. Если вам нужно заказать коленчатый вал для вашего двигателя сегодня, заставьте наш сайт работать на вас.

Коленчатые валы Detroit Diesel 353, 453, 6V53 и 8V53

Являетесь ли вы механиком-самоучкой, профессиональной ремонтной мастерской или отвечаете за управление и техническое обслуживание морского флота, Diesel Pro Power поможет вам найти запасные части, необходимые для ваших двигателей серии 53. У нас есть новые коленчатые валы Detroit Diesel для моделей 353, 453, 6V53 и 8V53, разработанные для обеспечения оптимальной производительности и долговечности. Наш ассортимент также включает в себя профессионально восстановленные коленчатые валы, восстановленные в соответствии со спецификациями OEM или превосходящие их.
Являясь поставщиком комплексных решений, мы предлагаем практически все необходимое для обслуживания и ремонта двигателей серии 53. От заглушек и шпонок коленчатого вала до наборов вкладышей, упорных шайб и шестерен привода масляного насоса — вы найдете запчасти премиум-класса по экономичным ценам.

Коленчатые валы Detroit Diesel Marine

Мы предоставляем доступ к полному ассортименту коленчатых валов Detroit Diesel для двигателей 71-й серии. Наш инвентарь включает новые компоненты для моделей 271, 371, 471, 671, 6V71, 8V71, 12V71 и 16V71. Мы также предлагаем различные восстановленные варианты, которые обеспечивают производительность как у нового по отличной цене.
Зачем бродить по проходам местного автомагазина или искать в, казалось бы, бесконечных онлайн-каталогах, когда вы можете найти все необходимые детали и расходные материалы прямо здесь, в Diesel Pro Power? В дополнение к прокладкам коленчатого вала, уплотнениям и манометрам мы предлагаем топливные насосы, компоненты выхлопной системы, топливные и масляные фильтры и многие другие детали и компоненты для судовых двигателей 71-й серии с турбонаддувом и без него.

Коленчатые валы Detroit Diesel 6V92, 8V92, 12V92 и 16V92

Ищете ли вы новый коленчатый вал Detroit для 6V92 или 8V92 или бывшее в употреблении решение для модели 12V92 или 16V92, у нас есть все для вас. Мы предлагаем варианты передних и задних частей коленчатого вала для универсального вращения и двигателей левого или правого вращения.
Являясь исчерпывающим поставщиком деталей для серии 92, мы храним на складе широкий ассортимент коленчатых валов и сопутствующих товаров. У нас есть стандартные и негабаритные наборы вкладышей, заглушки, дюбели, шайбы, уплотнения и многое другое. Вы также найдете множество прокладок масляного поддона, прокладок и корпусов маховика и всех других деталей в вашем списке.

Коленчатые валы Detroit Diesel серии 60

Трудно переоценить важность функции коленчатых валов в дизельных двигателях. Вот почему мы предлагаем первоклассные сменные продукты для обслуживания двигателей промышленных грузовиков серии 60. У нас есть восстановленные 12,7-литровые детали коленчатого вала стандартного размера, которые функционируют так же, как заменяемый оригинальный компонент. Изучите наши страницы с описанием коленчатых валов Detroit Diesel, чтобы получить дополнительную информацию о нашем полном перечне деталей, доступных для серии 60.

Заказ деталей коленчатого вала стал проще благодаря Diesel Pro Power

Мы приложим все усилия, чтобы вы были полностью удовлетворены своими покупками. Мы успешно обслужили более 15 000 клиентов и получили множество отличных онлайн-отзывов, обеспечив качество, ценность и выбор, которые вы ищете в онлайн-поставщике запчастей для грузовиков. Благодаря огромному ассортименту продукции на складе и круглосуточной доставке по всему миру мы позаботимся о том, чтобы коленчатые валы Detroit Diesel, которые вам нужны, всегда были на расстоянии одного звонка или щелчка мыши.

Приобретите запасные части в Diesel Pro Power уже сегодня.

Конструкция и назначение коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания

06.09.2022 17.09.2009 by Prasanna

Коленчатый вал – одна из важнейших частей двигателя внутреннего сгорания. Основная функция коленчатого вала заключается в преобразовании линейного движения поршня во вращательное движение.

Возможно, вы слышали эти слова много раз или видели эти части. Но что именно вы знаете об этих инженерных частей?

Если вы что-то знаете, то эта статья освежит ваши знания. Если вы ничего не знаете, то вы находитесь в правильном месте.

Приведенное ниже описание познакомит вас с коленчатым валом, используемым в двигателе внутреннего сгорания .

В многоцилиндровых двигателях используется более сложный коленчатый вал двигателя, в то время как в малом двигателе достаточно простой конструкции.

Кривошипная шайба или шатунная шейка, к которой прикреплен большой конец шатуна, завершает преобразование между двумя движениями. Это дополнительная опорная поверхность, ось которой смещена относительно оси кривошипа.

Маховик или шкив коленчатого вала крепится на кривошипе для накопления выработанной энергии и использования для дальнейшей работы. Маховик также уменьшит характеристику пульсации четырехтактного двигателя.

Для плавной работы двигателя без вибраций коленчатый вал установлен в коренном подшипнике. Количество подшипников двигателя зависит от различных факторов, таких как конструкция двигателя, количество цилиндров, конструкция коленчатого вала и т. д.

Но всегда есть как минимум два таких подшипника, один на приводной стороне, а другой на неприводной стороне. Если все работает нормально, возникает редкая потребность двигатель требуется замена подшипника.

Обычно коленчатый вал четырехцилиндрового двигателя имеет три коренные шейки, четыре шатунных шейки, четыре противовеса и две шейки кривошипа.

Противовес снижает изгибающую нагрузку на коленчатый вал, а также помогает двигателю не трястись при вращении кривошипно-шатунного механизма. Балансировка коленчатого вала в основном зависит от противовесов.

Перемычка кривошипа двигателя представляет собой часть кривошипа между шатунной шейкой и валом или между соседними шатунными шейками. Он также известен как кривошипный рычаг.

Сальник коленчатого вала предназначен для предотвращения утечки смазочного масла из картера.

Типы коленчатых валов

Существует три различных типа кривошипов, которые можно использовать в двигателе. много дизельных и бензиновых двигателей. Как следует из названия, они изготавливаются из ковкого чугуна методом литья.

Они довольно дешевы в изготовлении и отлично работают, поэтому производители часто выбирают их.

Плоский кривошип — это кривошип, шейки которого расположены на 180 градусов друг от друга, что характерно для всех четырехцилиндровых рядных двигателей. В то время как кривошип с поперечной плоскостью, с другой стороны, нуждается в пресс-форме из нескольких частей, потому что шейки и противовесы несимметричны.

Литые кривошипы могут быть закалены пламенем для повышения износостойкости в определенных местах.

• Кованые шатуны

Это более прочные коленчатые валы, чем литые. Они чаще встречаются в двигателях с более высокими нагрузками и входят в стандартную комплектацию некоторых 16-вольтовых двигателей.

Кованый кривошип делается совершенно по-другому. Набор штампов обрабатывается до приблизительной формы кривошипа.

Эти штампы помещаются в очень большой гидравлический пресс с усилием зажима в несколько тонн. Горячий стержень из сплава высококачественной стали помещают на нижнюю матрицу и матрицу закрывают.

Когда штампы закрываются, металл очень плотно сжимается. Затем материал уплотняется и выравнивается лучше, чем в процессе литья.

Шатуны этого типа также закалены, как и литые, но с использованием индукционной закалки.

• Кривошипные шатуны

Кривошипные шатуны — лучший тип кривошипа, который вы можете использовать в своем двигателе, если хотите получить от него максимальную отдачу. Сталь

4340 обычно используется для изготовления кривошипа такого типа. Он содержит никель, хром, алюминий и молибден среди других элементов.

Эти кривошипы популярны из-за наименьшего времени обработки коленчатого вала.