При всеки двигател с вътрешно горене главният и спомагателният механизъм се задвижват от коляновия вал с помощта на шайба и ремък.Прочетете какво представлява шайбата на коляновия вал, какви видове съществуват, как работи и функционира, както и за подмяната и ремонта на шайба в предложената статия.
Предназначение и роля на шайбата на коляновия вал
Всеки двигател с вътрешно горене съдържа няколко системи, които изискват източник на механична енергия, за да работят.Такива системи включват газоразпределителен механизъм, системи за смазване и охлаждане, системи за контактно запалване с прекъсвач-разпределител, системи за подаване на гориво и други.Източникът на енергия за всички тези системи е коляновият вал - именно от него се поема част от въртящия момент, който се използва за задвижване на валове, помпи, генератор и други възли.В същото време в двигателя се използват няколко отделни задвижвания: зъбен ремък или верижно задвижване и зъбни задвижвания на агрегатите.Тук ще разгледаме само ремъчни задвижвания, които включват шайба на коляновия вал.
Ролката на коляновия вал е част от задвижването на зъбния ремък и други спомагателни механизми на двигатели с вътрешно горене (както бензинови, така и дизелови).Макарата е разположена на пръста (т.е. отпред) на коляновия вал, използва се за задвижване на разпределителния вал (или валове), както и редица възли - течна помпа (помпа), генератор, серво помпа, вентилатор, компресор за климатик, пневматичен компресор и др.
Освен това шайбата на коляновия вал може да изпълнява две спомагателни функции:
- Проследяване на ъгловата скорост и положението на коляновия вал с помощта на съответния сензор;
- Потискане на вибрациите, възникващи по време на стартиране/спиране на двигателя и преходни условия.
Като цяло шайбата на коляновия вал, въпреки своята простота и невидимост, е важна част от всеки съвременен двигател.Днес има голямо разнообразие от тези компоненти и всички те решават различни проблеми.
Видове и конструктивни характеристики на шайбите на коляновия вал
Двигателите използват два основни типа шайби на коляновия вал, които се различават по дизайн и предназначение:
- Брукови ролки за ремъчно предаване;
- Зъбни ролки за зъбчатия ремък.
Ролките Brook са класическо решение, което се използва при двигатели с вътрешно горене от самото им създаване.Външната повърхност на такава ролка има един или повече V-образни потока, които включват колан с подходяща форма (V-образен или V-ребро).Такива шайби се използват само в трансмисии с клиновидни ремъци, при които не е необходимо прецизно монтиране на коляновия вал и възлите един спрямо друг.Такива предавки включват задвижването на водната помпа, генератора, компресора на климатика, въздушния компресор, вентилатора и помпата за синхронизация.
Зъбните ролки са модерно решение, което се използва при двигателите през последните две до три десетилетия.Такива ролки се използват в предавки с ангренажни ремъци, които заместват верижното задвижване на ангренажа.Зъбните шайби на коляновия вал и възлите и свързващият ги зъбен ремък осигуряват определено положение на възлите един спрямо друг.В повечето случаи зъбната шайба се използва за задвижване на синхронизацията и водната помпа, а задвижването на останалите агрегати се осъществява от отделна трансмисия с клиновиден ремък.
Има и комбинирани макари, които представляват структура от зъбни и клиновидни (или V-оребрени) макари.Такива ролки се използват за задвижване на синхронизацията и редица спомагателни възли на двигателя.В този дизайн може да има няколко (до четири) клиновидни/V-оребрени макари.
Всички тези макари са разделени на два типа по дизайн:
- Едно парче/фрезовано;
- Композитен демпфиран.
Макарите от първия тип са твърди части, излети или издълбани от едно парче метал (чугун или стомана).Такива шайби са най-простите и най-евтините, но те предават на единиците всички вибрации, които възникват, когато коляновият вал се върти.
Ролките от втория тип са композитни, състоят се от главина и пръстен, свързани чрез гумен пръстен.Поради наличието на гумен пръстен, главината и короната са отделени, така че вибрациите и вибрациите, които възникват по време на въртенето на коляновия вал, се отслабват.Такива макари са по-тежки, по-сложни и по-скъпи, но това се отплаща с по-добра надеждност и издръжливост на цялото ремъчно задвижване.
Освен това макарите се разделят на две групи според вида на закрепването:
- Закрепване с централен болт и ключ;
- Закрепване с няколко (2-6) болта.
При съвременните двигатели шайбата на коляновия вал, особено при задвижване с ангренажен ремък, най-често се монтира на един болт и се предпазва от завъртане с ключ.Спомагателните шайби могат да бъдат закрепени с няколко болта, а монтажът се извършва върху главината, която е или продължение на зъбното колело на веригата за синхронизация, или е излята върху върха на коляновия вал, или е независима част със закрепване на шпонка на пръст на вала.
На шайбите на съвременните двигатели, в допълнение към потоците или зъбите под колана, може да се направи зъбно колело за работа на датчика за положение на коляновия вал (DPKV).Короната е т. нар. главен диск на датчика на коляновия вал, може да се излее заедно с шайбата или да се направи като отделна част с болтове.
Всяка шайба на коляновия вал се балансира по време на производството, за да се елиминират вибрациите и ударите.За да се отстрани излишният метал, в шайбата се пробиват малки вдлъбнатини.
Проблеми с подмяната и ремонта на шайбата на коляновия вал
Ролката на коляновия вал е надеждна и издръжлива част, но с течение на времето може да се повреди и да излезе от строя.При установяване на износване на зъбната ролка, както и при пукнатини, счупвания, деформации и други повреди, шайбата трябва да се демонтира и замени с нова.Демонтажът на ролката може да се наложи и при извършване на ремонтни работи по двигателя.
Процесът на подмяна на ролката на коляновия вал зависи от вида на нейното закрепване.Най-лесният начин е да премахнете шайбата на болтовете - просто развийте болтовете, като същевременно фиксирате коляновия вал, предотвратявайки въртенето му.Демонтажът на зъбна шайба на един болт е малко по-сложен и най-общо изглежда така:
1. Закрепете колата, като поставите ограничители под колелата, при бензинов двигател извадете конектора от запалителната бобина (така че стартера да върти, но двигателят да не запали), при дизелов двигател, отстранете съединителя от клапана за подаване на гориво на инжекционната помпа;
2. Третирайте болта с всякакви средства, които ще ви помогнат да разкъсате крепежните елементи от мястото им, без да го счупите;
3. Поставете ключ с дълга дръжка на болта, той трябва да стига до пода, или допълнително използвайте тръба;
4. Завъртете двигателя със стартера - в този случай болтът трябва да се завърти.Ако не работи от първия път, можете да повторите;
5.Развийте болта;
6. С помощта на специален теглич демонтирайте шайбата от върха на коляновия вал.
Трябва да се отбележи, че за достъп до ролката в автомобили с надлъжен двигател е по-добре да използвате ревизионната яма, а при автомобили с напречен двигател дясното колело ще трябва да бъде демонтирано.
При счупване на болта трябва да се внимава - той се завинтва с голямо усилие, така че рискът от счупване е доста голям.Препоръчително е да извадите шайбата от коляновия вал с помощта на специален теглич, въпреки че можете да използвате обикновен монтажен нож, но в този случай също трябва да внимавате.Някои макари имат специални отвори с резба, в които можете да завиете болтовете и да свалите макарата.В този случай обаче трябва да се постави стоманен лист под завинтените болтове, тъй като болтът може да премине през предната стена на блока на двигателя или други части, разположени под него.
Монтажът на шайбата на коляновия вал се извършва в обратен ред.Възможно е обаче да възникне трудност, тъй като шайбата е плътно монтирана върху върха на коляновия вал, което изисква много физически усилия.Мястото за кацане на ролката може да се третира с грес, за да се улесни нейното монтиране.
При правилна подмяна на шайбата на коляновия вал всички агрегати на двигателя ще работят нормално, осигурявайки надеждна работа на целия силов агрегат.
Време на публикуване: 27 август 2023 г