Съдържание
2 Юни 2023 Какво е колянов вал на автомобила и какви са проблемите с него
Колянов вал – предназначение и особености на конструкцията
Коляно-мотовилковият механизъм е основна част от всеки бутален двигател. Той се състои от колянов вал, мотовилки, бутала и бутални болтове. Основното предназначение на този механизъм е да превърне потенциалната енергия на налягането на изгорелите газове в цилиндрите в кинетична енергия на движението на буталата, както и да преобразува възвратно-постъпателното движение на буталата във въртеливо движение на коляновия вал.
Именно това преобразуване на движението се извършва от коляновия вал, а неговото предназначение обуславя специфичната му форма.
Колянов вал се състои от преден и заден край, както и разположени между тях основни и мотовилкови шийки, рамена и противотежести.
С опорните шийки коляновият вал лагерува в цилиндровия блок. Те поемат главно радиалните натоварвания от работата на коляно-мотовилковия механизъм. Обичайно аксиалните натоварвания се поемат от последния (откъм маховика) плъзгащ лагер. Ако коляновия вал лагерува в търкалящи лагери, те поемат и аксиалните и радиалните натоварвания.
Мотовилковите шийки са предназначени за закрепване и лагеруване на мотовилките.
Когато мотовилковата шийка се намира между две основни шийки, коляновият вал се нарича пълноопорен, в противен случай валът е непълноопорен.
Обикновено в шийките се изработват отвори и канали, които са предназначени за подаване на масло към лагерите с цел тяхното смазване, охлаждане и отмиване на продуктите от износването. По този начин, през мотовилките, се подава масло за мазане на буталния болт, а понякога, чрез специални дюзи, и за охлаждане челото на буталото. Кухините в шийките също така олекотяват конструкцията на коляновия вал.
Номер на артикул: HK0206VR1
560,00 € /
1095,26 лв.Цена вкл. 20% ДДС, Безплатна доставка
IPSA Колянов вал
лято желязо (чугун)
Номер на артикул: CK002200
324,00 € /
633,69 лв.Цена вкл. 20% ДДС, Безплатна доставка
Номер на артикул: CK001200
267,00 € /
522,21 лв.Цена вкл. 20% ДДС, Безплатна доставка
Номер на артикул: CK012700
433,50 € /
847,85 лв.Цена вкл. 20% ДДС, Безплатна доставка
Номер на артикул: HK0188
1038,50 € /
2031,13 лв.Цена вкл. 20% ДДС, Безплатна доставка
Рамената са свързващият елемент между съседните шийки.
Противотежестите са предназначени да уравновесят масата на буталата и мотовилките, като осигурят плавен ход и по този начин намалят пиковете на механичните натоварвания.
В предния и задния край на коляновия вал се изработват фланци, шпонкови канали или шлици с цел отдаване на мощност при работа на двигателя или приемане на мощност при първоначалното му стартиране. Обикновено двата края на коляновия вал имат шлифовани цилиндрични повърхности, предназначени за работата на детайли, възпрепятстващи изтичането на масло за двигател – семеринги, маслоотражателни шайби или салници.
Коляновите валове на някои двигатели се изработват разглобяеми, като отделните части се сглобяват една към друга посредством болтови съединения.
Материалът, използван за производството на тези отговорни елементи на буталните двигатели, най-често е легирана стомана или висококачествен чугун. Валът се изработва чрез леене, коване или щамповане с последваща механична и термична обработка. Преходите между рамената и шийките са обработват механично за елиминиране на концентраторите на напрежение. Лагерните шийки също са обработени механично и термично за достигане на висока якост и износоустойчивост. Един от последните етапи в производството на коляновия вал е неговото статично и динамично балансиране. При този процес се отнема материал с точно определена маса от противотежестите на вала, чрез пробиване на отвори в тях.
Особености в експлоатацията на коляновия вал
Една от най-честите повреди по коляновия вал е износване на плъзгащите лагери. Основен елемент на този тип лагери е стоманена черупка, залята със специална износоустойчива сплав. В черупката е изработен канал, в който се подава под налягане смазочно масло. Възелът на плъзгащия лагер е изработен така, че между шийката на коляновия вал и черупката на лагера да остане хлабина с точно определена стойност. Това предизвиква възникването на „маслен клин“ между вала и шийката при работата на двигателя, непозволяващ контакта между двата детайла. Когато натоварването в лагерите е по-високо от разчетното или якостта на масления клин е по-ниска от необходимата (поради ниско налягане, нисък вискозитет или лошо качество на маслото), се получава контакт между шийката и черупката на лагера. Това води до много интензивно износване и бързо задълбочаване на проблемите. Именно това износване на шийките на коляновия вал, води до увеличаване хлабината в лагера и прогресивно намаляване якостта на масления клин. Това е съпроводено от характерно „чукане“ и стържене при работата на двигателя и понижаване налягането на маслото, поради по-високия му разход през увеличените хлабини. Триенето между вала и черупките наранява техните повърхности. И докато лагерните черупки са евтини резервни части, то повредите по коляновия вал водят до скъпо струващи ремонти.
Ремонт на коляновия вал
Той се извършва по следния начин: валът се демонтира, а надраните шийки следва да се шлайфат, докато повредите се заличат. Шлайфането отнема от материала на шийките, т.е. намалява техния диаметър. За да се запази точната хлабина, осигуряваща стабилен маслен клин, намаленият диаметър на шийките трябва да се компенсира чрез намаляване и на вътрешния диаметър на черупките на плъзгащите лагери. Този нов размер на лагерите се нарича „ремонтен размер“ и се означава с поредни номера – например „Първи ремонтен размер, Втори ремонтен размер“ и т.н. На всеки ремонтен размер на лагерите съответства определен диаметър на шийките на коляновия вал, до който се достига при шлайфането му. Процесът на заличаване на надиранията по шийките на вала не може да продължи до безкрай – съществуват пределни диаметри, до които е позволено да се достигне при шлайфането. Ако тези размери са достигнати, но повредите все още не са отстранени, то коляновият вал се бракува.
Номер на артикул: CK011700
228,00 € /
445,93 лв.Цена вкл. 20% ДДС, Безплатна доставка
Номер на артикул: 20050365101
807,50 € /
1579,33 лв.Цена вкл. 20% ДДС, Безплатна доставка
Номер на артикул: CK013300
303,00 € /
592,62 лв.Цена вкл. 20% ДДС, Безплатна доставка
Номер на артикул: FT51705
393,50 € /
769,62 лв.Цена вкл. 20% ДДС, Безплатна доставка
Номер на артикул: 91M0318-JPN
154,99 € /
303,13 лв.Цена вкл. 20% ДДС, Не са включени разходите за доставка
В процеса на шлайфане на коляновия вал се проверява и неговото биене.
Както личи от описанието на ремонтните дейности, това е един трудоемък и сложен, а следователно скъп процес, чийто краен резултат не винаги е успешен.
Друга възможна повреда е скъсването на коляновия вал. За щастие това е рядко срещано събитие, което се дължи на дефекти при производството или проектирането на детайла. Такава авария се съпровожда с моментално спиране на двигателя и изисква смяната на коляновия вал с нов.
Цена на нов колянов вал
Тя може да варира в много широки граници – от няколко стотин лева за масовите 4-цилиндрови мотори, до няколко хиляди при мощните многоцилиндрови агрегати.
В никакъв случай не трябва да се пренебрегва съпътстващата цена за труд и консумативи, която вероятно ще е съизмерима с цената на новия колянов вал.
ТОП продукти по темата:
