Неисправности коленчатого вала: Коленчатый вал. Признаки неисправности

что это, как работает, неисправности :: Autonews

Классический двигатель внутреннего сгорания способен какое-то время проработать без фильтров и даже с минимумом масла, но без коленчатого вала он просто не может существовать! Этот базовый элемент конструкции мотора является к тому же одним из самых дорогих в автомобиле.

  • Что это

  • Компоненты

  • Датчик

  • Неисправности

  • Как продлить срок службы

adv.rbc.ru

Что такое коленвал

Коленвал — это расположенный в блоке двигателя внутреннего сгорания (ДВС) элемент сложной формы, преобразующий возвратно-поступательное движение поршней во вращательное, которое через маховик и трансмиссию передается на колеса.

Слово «коленвал» является сокращением от термина «коленчатый вал». Употребляется и жаргонное обозначение элемента, «колено». Коленом также называют сегменты вала, смещенные относительно его оси вращения. Количество колен зависит от числа цилиндров.

В серийных ДВС имеется один коленвал, но создавались опытные образцы с двумя «коленами». Коленчатые валы изготавливают из литого высокопрочного чугуна и различных видов стали (для моторов с наддувом и дизелей). В ДВС малой и средней мощности для сокращения стоимости производства могут применяться стальные коленчатые валы, полученные методом горячей штамповки, а наилучшими характеристиками обладают кованые стальные элементы. В автомобильных ДВС, в отличие устанавливаемых на мототехнике, используют неразборные коленвалы.

Основные компоненты коленвала

В коленчатом вале любого ДВС выделяют следующие основные компоненты:

  1. Коренные шейки — сегменты вала, находящиеся на его оси вращения. 

  2. Шатунные шейки — сегменты вала, смещенные относительно его оси вращения и коренных шеек. Служат для крепления шатунов с поршнями и воспринимают передаваемое от них усилие. Диаметр шатунных шеек меньше, чем у коренных.

  3. Щеки — как правило, округлые или эллиптические диски, служащие для соединения коренных и шатунных шеек. В щеки также интегрированы противовесы, предназначенные для снижения уровня вибраций ДВС.

  4. Носок — передняя часть коленвала, к которой крепится звездочка / шкив привода газораспределительного механизма и вспомогательных систем.

  5. Хвостовик (фланец маховика) — задняя выходная часть коленвала, соединенная с маховиком, а через него — с трансмиссией.

  6. Масляные каналы — система полостей во всех шейках и щеках вала для подачи масла к трущимся частям.

Из чего состоит коленчатый вал
(Фото: globaldrive-shop.ru)

По типу опоры различают две разновидности коленвалов:

  1. Полноопорные. У таких валов коренные шейки располагаются по обеим сторонам от шатунных и их на одну больше. Сложны в изготовлении, но позволяют сочетать легкость и надежность конструкции. Сегодня являются самым распространенным видом коленвалов.

  2. Неполноопорные. В таких валах коренных шеек меньше, чем шатунных, а с обеих сторон щеки могут располагаться смещенные относительно друг друга шатунные шейки. Проще в производстве, но из-за меньшего числа точек опор (коренных шеек) для получения приемлемого уровня надежности должны быть более тяжелыми.

Датчик коленвала

Бензиновые и дизельные двигатели с электронной системой управления имеют датчик коленвала или датчик положения коленвала (ДПКВ). Он необходим для синхронизации систем зажигания и впрыска топлива. Рассогласованность в их работе, вызванная неисправностью ДПКВ, может привести к тому, что двигатель не заведется или заглохнет.

ДПКВ могут устанавливаться:

  1. У шкива коленвала.

  2. В блоке ДВС.

  3. В корпусе коробки передач.

По принципу действия различают следующие виды ДПКВ:

  1. Магнитные — основаны на эффекте электромагнитной индукции, не требуют источника питания.

  2. Датчики Холла — измеряют напряженность магнитного поля. Точнее магнитных, но требуют подключения к источнику питания.

  3. Оптические — срабатывают при затенении светодиодного источника света специальным устройством.

ДПКВ, как и любое устройство, может выйти из строя. Причины этого следующие:

  1. Механические повреждения при выполнении ремонтных работ в моторном отсеке.

  2. «Затенение» датчика посторонними предметами.

  3. Окисление недостаточно загерметизированных контактов датчика.

Фото: Shutterstock

Как проявляется неисправность ДПКВ?

  1. Затрудненный пуск двигателя, особенно в сырую погоду.

  2. Плавающие обороты двигателя как при остановке, так и в движении.

  3. Детонация в цилиндрах при высоких нагрузках, проявляющаяся в повышенной вибрации двигателя.

  4. Явное снижение мощности.

  5. При работающем стартере двигатель не заводится, а стрелка тахометра при этом неподвижна.

  6. Двигатель внезапно глохнет.

  7. На панели приборов загорается индикатор Check engine.

К счастью, ДПКВ не «умирает» скоропостижно, поэтому при появлении таких симптомов, как правило, есть возможность добраться до сервиса. Самостоятельно поменять ДПКВ на дороге у большинства современных автомобилей крайне сложно, поскольку их моторные отсеки плотно нафаршированы различным оборудованием.

Неисправности коленвала

Коленвал — вещь массивная и «железная», но и нагрузки он испытывает серьезные, а потому «колено» тоже может заболеть. Чем?

Задиры шатунных шеек

Главная причина — недостаточная смазка элемента, испытывающего сильные нагрузки. Что к этому привело — плохое качество масла, забитый масляный фильтр или конструктивный просчет, — дело второе. Задиры не позволяют коленвалу свободно вращаться в подшипниках (вкладышах), из-за чего возникает перегрев, чреватый деформацией коленвала. Если своевременно принять меры, можно ограничиться шлифовкой шатунных шеек и подбором более толстых ремонтных вкладышей.

Коленвал — вещь массивная и «железная», но и нагрузки он испытывает серьезные
(Фото: cool-shina. ru)

Срез шпонки коленвала

Шпонка — вставляющийся в пазы миниатюрный металлический клин, который в данном случае позволяет закрепить на носовой части коленвала звездочку / шкив привода газораспределительного механизма и вспомогательного оборудования. Некачественный металл становится причиной среза шпонки. Поврежденный паз в коленвале можно попытаться восстановить сваркой с последующей фрезеровкой.

Износ отверстий фланца коленвала

Этот дефект, вызванный усталостью металла, можно устранить, рассверлив отверстия под бóльший диаметр болтов.

Течь масла из-под сальников

Со временем сальники, установленные на задней и носовой части коленвала, изнашиваются и начинают пропускать масло, которое может попасть на сцепление и/или ремень ГРМ, что чревато отказом первого и обрывом второго. В таком случае дорогостоящий ремонт обеспечен.

Как продлить срок службы коленвала

Коленвал не та деталь двигателя, к которой можно легко добраться, а любая неисправность элемента может больно ударить по карману. Чтобы не нарваться на крупные неприятности, лучше выполнять элементарные меры профилактики:

  1. Своевременно менять масло в двигателе на рекомендованное производителем.

  2. Выбирать качественные масляные фильтры и менять их одновременно с заменой масла.

  3. Периодически проводить визуальный осмотр на предмет утечки моторного масла из-под сальников.

  4. Не допускать перегрева двигателя.

  5. Следить за состоянием прокладки головки блока цилиндров, чтобы не допустить попадания в моторное масло охлаждающей жидкости и топлива.

Коленвал не та деталь двигателя, к которой можно легко добраться, а любая неисправность элемента может больно ударить по карману
(Фото: Shutterstock)

Признаки неисправного датчика положения коленвала (ДПКВ)

Существует ряд причин, по которым датчик положения коленчатого вала может выйти из строя, и ряд симптомов, связанных с этим отказом. Проблемы с датчиком положения коленчатого вала часто проявляются как проблемы с синхронизацией двигателя. Вот несколько общих симптомов неисправного датчика коленчатого вала, которые могут помочь вам определить, вышел ли он из строя.
Проблемы с датчиком коленвала могут быть связаны с несколькими причинами. К 2 распространенным относятся:

1. Перегрев двигателя. Чрезмерное нагревание двигателя может привести к повреждению датчика из-за расплавления пластикового покрытия.
2. Проблемы проводки. Неправильное напряжение или ослабленная, изношенная или поврежденная проводка может нарушить передачу сигналов на ДПКВ и от него, что приведет к возникновению проблем.
Обычно неисправный датчик вызывает любой из следующих признаков, которые предупреждают водителя о потенциальной проблеме, которую необходимо устранить.

Вам возможно будет интересно!

Масло
мировых рекордов!

Предлагаем вашему вниманию высококачественные моторные масла для автомобилей.  Мы являемся дистрибьюторами смазочных материалов Yacco, которые производятся во Франции. 

Проблемы с запуском автомобиля

Наиболее частый симптом и чаще распространённый — затруднение при запуске двигателя. Датчик коленвала контролирует положение и частоту вращения коленчатого вала, а также другие параметры, которые играют важную роль при запуске двигателя. Если датчик неисправен, возможно, у автомобиля периодически возникают проблемы с запуском или вообще не запустится, что более вероятно.
Неисправный датчик может повлиять на угол опережения зажигания вашего автомобиля. Это может привести к тому, что на свечи зажигания не будет подаваться напряжение, что приведет к невозможности запуска. Если затронут только один или два цилиндра, проблема может быть в катушке зажигания.

Периодическая остановка

Если датчик или его проводка имеют какие-либо проблемы, то это может привести к отключению сигнала коленчатого вала при работающем двигателе, что в следствии приведет к остановке двигателя.
Проблемы с датчиком усугубляются при низких оборотах двигателя. Иногда двигатель может даже полностью заглохнуть на низких оборотах, если топливные форсунки не подадут ему необходимое топливо.
Обычно это признак проблемы с проводкой. Однако неисправный датчик коленвала также может вызывать данную проблему.

Неравномерное ускорение транспортного средства

Из-за неточного входного сигнала, поступающего от датчика положения коленчатого вала, блок управления двигателем не может регулировать время зажигания и впрыск топлива при увеличении частоты вращения двигателя. Медленное или неравномерное ускорение может быть результатом недостаточной точности и затруднить поддержание постоянной скорости.

Пропуски зажигания или вибрация в двигателе

Если чувствуете вибрацию в двигателе, то это может быть признаком пропусков зажигания в цилиндрах из-за неисправного датчика положения коленчатого вала. Поэтому он не может предоставить правильную информацию о положении поршня в двигателе, что приводит к пропуску зажигания в цилиндре. Это также может происходить из-за неправильной синхронизации свечей зажигания.

Резкий холостой ход и вибрация двигателя

Еще один признак неисправности ДПКВ — грубый холостой ход. На холостом ходу на красный свет или при остановке иным образом вы можете заметить скрежет или вибрацию двигателя. Датчик не контролирует положение коленчатого вала, что приводит к вибрациям, которые влияют на общую мощность двигателя.

Увеличение потребления топлива

Не имея точной информации о времени от датчика положения коленчатого вала, топливные форсунки не могут эффективно подавать топливо в камеру сгорания. Двигатель будет использовать больше топлива, чем ему нужно, на коротких и длинных поездках, что снизит общую экономию топлива.

Загорается индикатор двигателя Check Engine

Если компьютер обнаружит проблему с сигналом датчика положения коленчатого вала, то он активирует световой индикатор Check Engine, чтобы предупредить водителя о проблеме. Индикатор Check Engine также может быть вызван рядом множеством других проблем. Настоятельно рекомендуется выполнить диагностику на наличие неисправностей.

ДПКВ имеет решающее значение для правильной работы и производительности двигателя из-за важного сигнала, который он обеспечивает для расчетов двигателя. Проблемы с датчиком могут быстро привести к проблемам, влияющих на управляемость автомобиля.

Как обычно происходит отказ коленчатого вала — Блог Motionics

Автор: Motionics, LLC. В области коленчатого вала, анализа вибрации, беспроводного анализа вибрации и балансировки ротора

Коленчатый вал является центральной частью двигателя и передает мощность рабочего цилиндра от поршня к вращающемуся пропеллеру, а в случае генератора передает мощность от поршня к генератору переменного тока.

Причин выхода из строя коленчатого вала может быть больше, но основные причины указаны ниже:

Усталостное разрушение:

Усталостное разрушение является одной из основных причин отказа коленчатого вала в стальных коленчатых валах. Это может произойти при изменении поперечного сечения, например, на кромке смазочного отверстия, просверленного в шатунной шейке.

Источник изображения: https://urlzs.com/FHbBo
Отказ из-за вибрации:

Вибрация в двигателе во время работы, особенно крутильная вибрация, является одной из основных причин, которая может привести к трещине в шатунной шейке и шейке выход из строя коленчатого вала.

Источник изображения:  https://urlzs.com/JZPA8

Недостаточная смазка:

Недостаточная и недостаточная смазка подшипника коленчатого вала может привести к износу подшипника и, в конечном итоге, к отказу коленчатого вала.

Источник изображения: https://urlzs.com/fpxFC

Цилиндр с избыточным давлением:

Если внутри гильзы имеется гидравлический запор (протечка воды), то из-за чрезмерного давления коленчатый вал может проскальзывать или даже изгибаться.

Трещины:

Трещины являются серьезной причиной выхода из строя коленчатого вала и могут образовываться на галтели между шейкой и перемычкой, особенно между положением, соответствующим 10 и 2 часам, когда поршень находится в ВМТ.

Источник изображения: https://urlzs.com/KtQFN

Вышеперечисленное является основными причинами выхода из строя коленчатого вала. В любом случае, время от времени осмотр и техническое обслуживание коленчатого вала могут избежать больших потерь в виде выхода из строя коленчатого вала.
Для получения дополнительной информации посетите:

Ссылка:
https://www.quora.com/How-does-failure-usually-occur-in-crankshaft

Нравится:

Нравится Загрузка…

коленчатый валотклонение коленчатого валатест на отклонение коленчатого валакомплект для проверки отклонения коленчатого валаобнаружение коленчатого валаизмерение коленчатого валадетали коленчатого валаположение коленчатого валаотклонение полотна коленчатого валаперекрестная плоскость коленчатого валасбор данныхперемещениедвигатель коленчатый валинжинирингдвигателиморские пехотинцыинженер-механикMotionicsmotionics продуктывибрациябеспроводная связьБеспроводное измерение размеровбеспроводные инструменты измерениябеспроводной анализатор вибрации

Причины выхода из строя и перекоса коленчатого вала в судовых двигателях

ByAnish
Главный двигатель

Коленчатый вал — это промежуточная часть морского двигателя, которая передает мощность рабочего цилиндра от поршня, совершающего возвратно-поступательное движение, к вращающемуся гребному винту (или генератору переменного тока в случае генератора).

Работа других компонентов двигателя зависит от правильного вращения коленчатого вала, например, распределительного вала для подачи топлива, порядка запуска агрегатов и т. д. Выход из строя одной детали коленчатого вала может привести к остановке двигателя и корабля.

Морской инженер, работающий на корабле, должен знать различные причины, которые могут привести к выходу из строя этого важного компонента.

Причины выхода из строя коленчатого вала

Усталостный отказ: Большинство отказов стальных коленчатых валов происходит из-за усталостного разрушения, которое может возникнуть при изменении поперечного сечения, например, на кромке смазочного отверстия, просверленного в шатунной шейке.

Отказ из-за вибрации : Если двигатель работает с сильной вибрацией, особенно с крутильными вибрациями, это может привести к трещине в шатунной шейке и шейке

Недостаточная смазка : Если смазка подшипника в коленчатом валу недостаточна, это может привести к износу подшипника и отказу коленчатого вала

Цилиндр с избыточным давлением: утечка) внутри вкладыша и из-за сильного давления коленчатый вал может пробуксовывать или даже погнуться (если предохранительный клапан этого узла не работает).

Трещины : Трещины могут образоваться на галтели между шейкой и перемычкой, особенно между положением, соответствующим 10 часам и 2 часам, когда поршень находится в ВМТ.

 

Причины смещения коленчатого вала

Коленчатый вал морского двигателя представляет собой массивный компонент, когда он полностью собран в двигателе. Первоначально весь коленчатый вал выравнивается по прямой линии (соединение, проведенное из центра коленчатого вала, образует прямую линию), прежде чем устанавливать его на верхнюю часть коренных подшипников.

Но со временем из-за различных факторов прямая линия может отклоняться и смещаться. Степень несоосности допустима в определенных пределах, но если значение выходит за пределы, указанные изготовителем; это может привести к повреждению или даже поломке коленчатого вала.

Причины перекоса коленчатого вала-

  • Повреждение или износ коренного подшипника
  • Ослабление фундаментного болта двигателя, вызывающее вибрацию
  • Деформация корпуса судна
  • Трещина в седле подшипника
  • Ослабленный болт коренного подшипника, ведущий к повреждению коренного подшипника
  • Очень высокий изгибающий момент на коленчатом валу из-за чрезмерной силы от узла поршня
  • Заземление корабля
  • Взрыв или возгорание картера
  • Дефектные или изношенные подшипники дейдвудной трубы или промежуточного вала
  • Ослабленные или сломанные дроссели в фундаменте
  • Гнезда подшипников с трещинами
  • Основание деформировано – поперечная балка повреждена
  • Стяжные болты ослаблены или сломаны
  • Ослабление конструкции из-за коррозии

Поэтому рекомендуется регулярно проверять картер и прогиб коленчатого вала (для проверки смещения).