Реклама

Колінчастий вал

Колінчастий вал

Колінчастий вал

Колінчастий вал – один з найважливіших і найдорожчих конструктивних елементів двигуна внутрішнього згорання. Він перетворює зворотно-поступальний рух поршнів в обертовий момент. Колінчастий вал сприймає періодичні змінні навантаження від сил тиску газів, а також сил інерції мас, що рухаються і обертаються.

Колінчастий вал двигуна, як правило є цілісним конструктивним елементом, а тому правильно його називати деталлю. Вал виготовляється із сталі за допомогою кування або чавуну шляхом лиття. На турбованих і дизельних двигунах встановлюються міцніші сталеві колінчасті вали.

Схема колінчастого валу

Конструктивно колінчастий вал об’єднує декілька корінних і шатуних шийок, сполучених між собою щоками. Корінних шийок, зазвичай, на одну більше, а вал з таким компонуванням називається повноопорним. Корінні шийки мають більший діаметр, ніж шатуні шийки. Продовженням щоки в протилежному від шатуної шийки напрямі є противага. Противаги урівноважують вагу шатунів і поршнів, тим самим забезпечують плавну роботу двигуна.

Схема колінчастого вала

  1. носок колінчастого валу;
  2. посадочне місце зірочки (шестерні) приводу розподільного валу;
  3. отвір підведення мастила до корінної шийки;
  4. противага;
  5. щока;
  6. шатуні шийки;
  7. фланець крутня;
  8. отвір підведення олії до шатунової шийки;
  9. противаги;
  10. корінні шийки;
  11. корінна шийка упорного підшипника.

Шатуна шийка, розташована між двома щоками, називається коліном. Коліна розташовуються залежно від числа, розташування і порядку роботи циліндрів, тактності двигуна. Положення колін повинне забезпечувати урівноваженість двигуна, рівномірність займання, мінімальні крутильні коливання і вигині моменти.

Шатуна шийка служить опорною поверхнею для конкретного шатуна. Колінчастий вал V-подібного двигуна виконується з подовженими шатуними шийками, на яких базується два шатуни правого і лівого рядів циліндрів. Деякі вали V-подібних двигунів мають спарені шатуні шийки, котрі зрушені один відносно одного на кут 18°, завдяки чому забезпечується рівномірність займання (технологія носить назву Split-pin).

Найбільш навантаженим в конструкції колінчастого валу є місце переходу від шийки (корінної, шатуної) до щоки. Для зниження концентрації напруги перехід від шийки до щоки виконується з радіусом закруглення (галтелью). Галтелі в сукупності збільшують довжину колінчастого валу, для зменшення довжини їх виконують з поглибленням в щоку або шийку.

Обертання колінчастого валу в опорах, а шатунів в шатуних шийках забезпечується підшипниками ковзання. В якості підшипників застосовуються роз’ємні тонкостінні вкладиші, які виготовляються із сталевої стрічки з нанесеним антифрикційним шаром. Провертанню вкладишів навколо шийки перешкоджає виступ, яким вони фіксуються в опорі. Для запобігання осьовим переміщенням колінчастого валу використовується упорний підшипник ковзання, який встановлюється на середній або крайній корінній шийці.

Схема системи змащування колінчастого валу

Схема системи змащування колінчастого валу

  1. мастильний піддон;
  2. датчик рівня і температури мастила;
  3. мастильний насос;
  4. редукційний клапан;
  5. мастильний радіатор;
  6. мастильний фільтр;
  7. перепускний клапан;
  8. зворотний клапан;
  9. датчик тиску мастила;
  10. колінчастий вал;
  11. форсунки;
  12. розподільний вал випускних клапанів;
  13. розподільний вал впускних клапанів;
  14. вакуумний насос;
  15. турбонагнітач;
  16. стікання мастила;
  17. сітчастий фільтр;
  18. дросель;

Корінні і шатуні шийки включені в систему змащування двигуна. Вони змащуються під тиском. До кожної опори корінної шийки забезпечується індивідуальне підведення мастила від загальної магістралі. Далі мастило по каналах в щоках подається до шатуних шийок.

Відбір потужності з колінчастого валу здійснюється із заднього кінця (хвостовика), до якого кріпиться маховик. На передньому кінці (носку) колінчастого валу розташовуються посадочні місця, на яких кріпляться шестерня (зірочка) приводу розподільного валу, шків приводу допоміжних агрегатів, а також у ряді конструкцій — гаситель крутильних коливань. По конструкції це два диски і пружний матеріал (гума, силіконова рідина, пружина), що сполучає їх, який поглинає вібрації валу за рахунок внутрішнього тертя.

Відео: колінчастий вал

Реклама