Група колінчастого вала

До групи колінчастого вала належать власне колінчастий вал з усіма закріпленими на ньому деталями (противагами, розподільною, шестірнею, масловідбивачем, шківами та ін.) і маховик.

Колінчастий вал сприймає через шатуни зусилля від тиску газів і передає їх трансмісії автомобіля. Під час роботи двигуна колінчастий вал навантажується періодично діючими силами тиску газів і силами інерції поступально рухомих мас, а також постійно діючими відцентровими силами обертових мас. Ці сили обумовлюють появу значних скручувальних і згинальних напруг. Крім того, у валу виникають додаткові напруги внаслідок крутильних коливань і коливань вигину.

Виходячи з умов роботи, конструкції колінчастих валів повинні мати такі властивості:

- статичну і динамічну зрівноваженість; міцність, надійність і стійкість проти спрацювання; легкість при достатній жорсткості;

- відсутність резонансу крутильних коливань у робочому діапазоні кількості обертів;

- точність виготовлення корінних і шатунних шийок за розмірами і формою;

- достатню твердість і високу ступінь чистоти обробки поверхні шийок;

- розвантаженість корінних підшипників від відцентрових сил інерції; обтічність форми (малі вентиляційні втрати).

Конструкція і розміри колінчастого вала залежать від кількості циліндрів і їх розміщення та прийнятого порядку роботи двигуна.

Колінчасті вали карбюраторних двигунів можуть мати опори через дві шатунні шийки – двопрольотні, або через кожну шатунну шийку Колінчасті вали дизельних двигунів виконують повноопорними, тобто вони мають корінні підшипники після кожного циліндра або двоциліндрового відсіку (у V-подібних двигунах).

Повноопорні вали характеризуються великою жорсткістю на вигин, проте вони мають велику довжину і граничну жорсткість на крутіння. Підвищити, жорсткість як повноопорних, так і неповноопорних колінчастих валів можна, збільшуючи «перекриття шийок». Особливо велике перекриття одержують в короткохідних двигунах. Щоки колінчастих валів виконують еліптичної або близької до неї форми, що забезпечує високу жорсткість на вигин і крутіння.

Переходи (галтелі) від щік до шатунних і корінних шийок роблять більшим радіусом (приблизно 0,045—0,06 діаметра шийки) або двома-трьома дугами різних радіусів.

У шатунних шийках стальних кованих валів висвердлюють полегшуючі камери. У щоках і шийках роблять канали для підведення до підшипників мастила. Щоб розвантажити корінні підшипники від відцентрових сил і сил інерції, застосовують противаги, що виготовляються як продовження щік колінчастого вала або прикручують до них болтами. Для запобігання осьовому переміщенню вала на одному з корінних підшипників встановлюють упорні кільця або півкільця.

У деяких двигунах (наприклад, чехословацького виробництва «Татра» і «Шкода») застосовують збірні колінчасті вали. Вони особливо зручні, якщо роль опор колінчастого вала виконують підшипники кочення. Колінчастий вал встановлюють у картер двигуна на корінних підшипниках, вкладиші яких мають конструкцію, аналогічну конструкції шатунних вкладишів.

На кінцях колінчастого вала монтують різні вузли і деталі. На передньому кінці (носку) встановлюють ведучу шестірню механізму газорозподілу, масловідбивальну шайбу, шків привода вентилятора і храповик для зчеплення з пусковою рукояткою, а також погашувач крутильних коливань (якщо він потрібний).

На задньому кінці (п'ятці) розташовують масловідбивальний гребінь і фланець для кріплення маховика. Колінчасті вали карбюраторних і більшості дизельних двигунів виготовляють куванням або штампуванням із статей 45, 45А, 45Г2 і 50Г. Для форсованих дизелів (типу Д-12А) використовують сталі 18ХМА, 18ХВА, 40ХНМА.

Останнім часом почали застосовувати литі колінчасті вали, які виготовляють з високоміцного чавуну, модифікованого магнієм, або перлітового ковкого чавуну. Литі чавунні вали мають такі переваги перед іншими валами: менша витрата металу; велика втомна міцність внаслідок оптимального розподілу металу і зменшення концентрації напруг; менша маса.

Для підвищення втомної міцності стальні вали зміцнюють, тобто утворюють поверхневий наклеп (особливо на галтелях) за допомогою обкатування роликом, обдування дробом і т. д., або шляхом термічної і термохімічної обробки.

Термічна обробка полягає в поверхневому загартуванні струмами високої частоти на глибину 3…4 мм. При термохімічній обробці поверхні шийок азотують, внаслідок чого стійкість проти стомлюваності підвищується в 1,5 рази.

Діаметри корінних шийок: карбюраторні двигуни d_к.ш.= (0,6…0,7)D; дизельні двигуни d_к.ш.= (0,70…0,85)D

Діаметри шатунних шийок: карбюраторні двигуни d_ш.ш.= (0,6…0,7)D;

дизельні двигуни d_ш.ш.= (0,65…0,70)D. Довжина корінних шийок дорівнює: l_к.ш.= (0,5…0,6) d_к.ш;

Довжина шатунних шийок дорівнює: l_ш.ш.= d_ш.ш.

Маховик являє собою масивний диск, який відливають звичайно з чавуну і кріплять болтами до фланця колінчастого вала. На маховик надівають стальний зубчастий вінець для пуску двигуна стартером, а також монтують зчеплення.

Разом з колінчастим валом маховик старанно балансують. Щоб згодом при ремонті, пов'язаному з розбиранням, це балансування не порушувалося, на фланці передбачені установочні штифти. Для центрування можна використовувати також бурт самого фланця.

Штифти або отвори під кріпильні болти розміщують не симетрично

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Шатунна група	\|	Типи ГРМ та їх порівнювальна оцінка.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.