Дефектовка коленчатого вала

28.10.2014 /
25.04.2018

  •  

53945 /
28675

Если блок цилиндров является «базой» автомобильного двигателя, то коленчатый вал Состоящий из одного или нескольких колен и нескольких соосных коренных шеек, опирающихся на подшипники. Каждое колено К. в. имеет две щеки и одну шейку для присоединения шатуна. Оси шатунных шеек смещены относительно оси вращения К. в.. выполняет другую важнейшую функцию — именно с него снимается полезная мощность на трансмиссию и навесные агрегаты. То есть собственно то, ради чего и нужен мотор. Если коленвал выйдет из строя, то неизбежна полная разборка двигателя для ремонта. Причём, в исключительных случаях, поломка коленвала приводит к тяжелейшим последствиям — вплоть до разрушения блока. Грамотная дефектовка коленчатого вала поможет не только определить причины поломок, но и сбережёт немало времени и сил при ремонте.

Дефект 1. Сильный износ и задиры на поверхностях коренных и шатунных шеек коленчатого вала.

Причины:

• Недостаточное давление в системе смазки.
• Недостаточный уровень масла в картере.
• Некачественное масло.
• Сильный перегрев, приводящий к разжижению масла.
• Попадание в масло топлива (бензина или дизтоплива), приводящее к разжижению масла.
• Засорённый масляный фильтр.
• Работа двигателя на грязном масле.

Действия:

• Капитальный ремонт двигателя. Шлифовка шеек коленвала в ремонтный размер и установка утолщённых (ремонтного размера) вкладышей. В некоторых случаях — замена вала. Проверьте посадочные места под вкладыши коленчатого вала в блоке цилиндров и нижних головок шатунов, системы смазки и масляного насоса и при необходимости отремонтируйте или замените масляный насос. Прочистите, промойте и продуйте масляные каналы блока цилиндров и колен чатого вала. Проверьте системы охлаждения, при необходимости отремонтируйте её. Проверьте, при необходимости отремонтируйте системы питания.

Дефект 2. Сильный износ торцевых поверхностей под упорные полукольца коленчатого вала.

Причины:

• Неисправность привода выключения сцепления.
• Стоянка на месте с работающим двигателем и с выжатым сцеплением.
• Движение с неполностью отпущенной педалью сцепления.

Действия:

• При наличии подобных повреждений коленчатый вал, как правило, ремонтируется обработкой упорных фланцев в ремонтный размер с дальнейшей установкой утолщённых (ремонтного размера) полуколец. В некоторых случаях требуется замена коленчатого вала. Проверьте при вод выключения сцепления и в случае неисправности отремонтируйте его. Не держите без необходимости ногу на педали сцепления.

Дефект 3. Царапины на поверхности коренных и шатунных шеек коленчатого вала

Причины:

• Большой пробег двигателя.
• Попадание посторонних частиц в моторное масло.

Действия:

• Проверьте исправность системы смазки.
• Применяйте моторное масло надлежащего качества и регулярно, в предписанные производителем сроки, меняйте моторное масло и фильтр. При наличии подобных повреждений коленчатый вал, как правило, ремонтируется шлифовкой шеек в следующий ремонтный размер.
  Примечание. Подобные следы являются косвенным признаком износа шеек коленчатого вала. Проверку износа, эллипсности и конусности каждой шейки следует выполнять так: с помощью микрометра промеряем каждую шейку в двух взаимноперпендикулярных плоскостях и сравниваем полученные данные с размерами, предписанными производителем. Если полученный размер выходит за пределы указанных допусков, вал ремонтируется шлифовкой шеек в следующий ремонтный размер.

Дефект 4. Прогиб коленчатого вала.

Обязательно проверьте изгиб коленчатого вала. Особенно важна эта процедура для двигателей тяжёлых грузовиков и строительной техники. Вал укладывается на призмы, установленные на металлической плите. С помощью стрелочного индикатора, установленного на стойке, проверяем прогиб оси коленвала, вращая коленвал. Изгиб не должен превышать: для легковых моторов 0,05 мм; для грузовых моторов 0,1 мм. При необходимости произведите правку («выпрямление») коленчатого вала. Данная операция поможет выявить наличие трещин.

Дефект 5. Трещины коленвала.

Причины:

• Причины перечислены ранее, в пункте 1. К появлению трещин в коленвале может также привести разрушение поршня и шатуна в результате гидроудара или попадания в цилиндр посторонних предметов.

Действия:

• Коленчатый вал ремонту не подлежит.
  Примечание. Определить наличие трещин и их размеры можно визуально или с помощью небольшого молотка. При ударе молотком должен раздаваться чистый, а не дребезжащий звук.

Дефект 6. Выработка и царапины на поверхности под сальники коленчатого вала

Причины:

• Длительная работа двигателя.
• Попадание посторонних частиц в моторное масло.
• Неаккуратное обращение с коленчатым валом при замене сальников на двигателе.

Действия:

• Замена коленчатого вала. При наличии незначительных царапин возможна шлифовка поверхностей под сальники. При незначительной выработке возможна установка новых сальников с небольшим осевым смещением.

Дефект 7. Разрушение шпоночных пазов и посадочных мест под штифты и втулки.

Причины:

• Неправильная затяжка болтов, крепящих шкивы и маховики. Биение шкивов.
• Последствия аварии, при которой произошла деформация моторного отсека.

Действия:

• Замена коленчатого вала. В некоторых случаях возможно прорезание нового шпоночного паза или посадочного места под штифт или втулку. При сборке мотора с таким коленвалом требуется особое внимание при совмещении меток на шкивах или шестернях ГРМ.

Дефект 8. Разрушение резьбы в крепёжных отверстиях.

Причины:

• Неправильная затяжка крепёжных болтов.

Действия:

• Замена коленчатого вала. В исключительных случаях возможно нарезание резьбы большего диаметра.

Необходимо помнить: после ремонта коленчатый вал должен быть тщательно промыт и продут сжатым воздухом для удаления загрязнений.

Условия работы коленчатого вала. Неисправности коленчатого вала, их причины и способы устранения. Объем работ при ремонте коленчатого вала, страница 2

Другие предметы \
Организация ремонта тепловозов

Для уменьшения веса все
коренные и шатунные шейки коленчатого вала выполнены пустотелыми. 

Детали подшипниковых узлов коленчатого вала (шейки вала, рабочие вкладыши) работают
в наиболее тяжелых условиях как в отношении смазки, так и воспринимаемых ими
динамических нагрузок. Ремонт деталей этих узлов крайне сложен, а износ шеек
коленчатого вала является одной из причин капитального ремонта дизеля.

2 НЕИСПРАВНОСТИ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА ДИЗЕЛЯ 14Д40 И

СПОСОБЫ ИХ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ

Для проведения
контрольных и ремонтных операций коленчатый вал  помещают на опорах.
Характерные повреждения коленчатого вала: трещины в шейках вала, излом вала по
шейкам и щекам, риски, забоины, изгиб, задир шеек вала, конусность, овальность.
Причинами излома коленчатых валов являются: высокий уровень знакопеременных
напряжений  от изгиба или крутильных колебаний вала, литейные дефекты обработки
вала. Повышение уровня напряжений на изгиб в шейках и щеках вала происходит в
результате образования ступенчатости смежных опор, увеличенного изгиба вала,
нарушения уравновешенности вала.

Задир шеек вала происходит
вследствие перекрытия отверстий для подачи смазки при провороте ослабших
вкладышей подшипников коленчатого вала или выхода из строя масляного насоса и
неисправности реле давления масла, которое служит для остановки дизеля с целью
предотвращения задира шеек вала; попадания абразивных частиц между вкладышем и
шейкой вала; запуска дизеля без предварительной прокачки масла; разжижения
дизельного масла несгоревшим топливом, которое при чрезмерной подаче или
подтекании форсунок стекает по стенкам цилиндровых втулок в картер дизеля;
попадания охлаждающей воды в дизельное масло при нарушении герметичности
уплотнения втулок цилиндров в блоке дизеля, рубашек на втулках, адаптеров,
водяных переходников и выпускных коллекторов.

Изгиб вала бывает двух
видов: упругий и остаточный. Упругий изгиб вала происходит под действием сил,
действующих от шатунов и вала якоря тягового генератора, при неправильной
укладке коленчатого вала в постелях блока и нарушении центровки валов:
коленчатого и якоря генератора.

Остаточный изгиб
коленчатого вала образуется в результате неправильной шлифовки коренных шеек
(несоосность шеек) или релаксации остаточных внутренних напряжений, а также
неправильной укладки вала при его хранении.

Зазором «на масло»
называют суммарный зазор между шейкой вала и вкладышами подшипника. При
отсутствии провисания шейки вала весь зазор «на масло» будет расположен между
шейкой вала и верхним вкладышем. Эти зазоры измеряют щупом вдоль оси вала в
вертикальной плоскости, с двух сторон.

Шейки коленчатых валов,
имеющие овальность и забоины более допустимых величин, а также задиры,
обрабатывают шлифовкой на специальных станках, с последующим их полированием.
Шлифуют шейки до следующего градационного размера. Всего установлено семь
градационных размеров. Смежные градации отличаются на 0,5
мм друг от друга.

Полируют одновременно все
шейки вала на станке. На шейки вала закрепляют хомуты с войлочными подкладками, на которые наносят полирвальную пасту.
Направление вращения коленчатого вала при полировании должно совпадать с
рабочим направлением, в противном случае могут возникнуть задиры шеек вала при
работе дизеля.

Для повышения усталостной
прочности коленчатых валов галтели шеек накатывают роликами как при
изготовлении валов, так и при ремонте в случае перешлифовки шеек и необходимости
углубления галтели, чем срезается накатанный слой. Накатывание галтелей создает
в поверхностном слое сжимающие напряжения, повышая запас прочности вала.

Перед укладкой
коленчатого вала подбирают по толщине вкладыши так, чтобы опор вала не превышала
установленных норм.

Скачать файл

Симптомы поломки коленчатого вала | Почему у меня сломался коленчатый вал?

Повреждение коленчатого вала — чаще встречается в дизельных двигателях, чем в газовых

Повреждение коленчатого вала чаще встречается в дизельных двигателях, чем в газовых

Но хорошо то, что повреждение коленчатого вала встречается не очень часто.

Повреждение коленчатого вала, может произойти из-за дефекта литья или ковки, но это очень редко. Следовательно, сегодняшние системы контроля качества для ковки и обработки коленчатых валов являются современными.

В большинстве случаев повреждение коленчатого вала происходит из-за другого отказа, а не из-за самого коленчатого вала.

Поэтому в первую очередь нужно выяснить, что послужило причиной повреждения коленчатого вала. Многие из этих проблем могут возникнуть в любом двигателе, но давайте поговорим о дизеле в этом блоге. Во-первых, коленчатый вал — самая важная часть двигателя, нижняя часть.

Повреждение коленчатого вала дизельного двигателя

Сломанный коленчатый вал дизельного двигателя Повреждение

Величина крутящего момента, создаваемая во время неисправности, такой как пробуксовка подшипника, может привести к поломке кривошипа. Таким образом, дизельные двигатели более склонны к повреждению коленчатого вала. Потому что дизельные коленчатые валы чрезвычайно жесткие, с более высокой степенью сжатия.

Термическая и нитридная обработка

Способность компонента выдерживать более высокие напряжения нагрузки может быть достигнута за счет термообработки поверхностных слоев. Азотирование – это процесс, при котором на поверхность стали вводится азот при чрезвычайно высокой температуре.

Эта термическая обработка проводится для повышения износостойкости, улучшения усталости и получения высокой поверхностной твердости. Из-за этого процесса коленчатый вал становится чрезвычайно твердым, но также и хрупким.

Изношенная шейка кривошипа

Когда в двигателе выходит из строя подшипник, чрезмерный зазор может привести к изгибу кривошипа внутри двигателя. Коленчатый вал может изнашиваться до предела износа и подлежит замене. И, если коленчатый вал выглядит так, шатун, скорее всего, не поддается изменению размеров. Коленчатый вал может сильно погнуться или даже сломаться в некоторых случаях. Если коленчатый вал сломается, повреждение может быть настолько серьезным, что вам придется заменить двигатель.

В случаях, когда коленчатый вал из нитрида погнут, обычно не рекомендуется пытаться выправить его. Попытки сделать это могут привести к внутренним и внешним трещинам. Что может привести к повреждению коленчатого вала во второй раз.

Итак, у вас поврежден коленвал и его нужно заменить. Что теперь? Ну, вы можете просто купить новый или восстановленный комплект коленчатого вала и установить его. Но все не так просто. Помните эффект изгиба внутри двигателя? Это не только приводит к повреждению коленчатого вала, но и к повреждению отверстий корпуса.

Проверка отверстий под шатун и главный корпус

Проверка отверстия под корпус шатуна

Итак, коленчатый вал изгибается в двигателе. В результате коленчатый вал может стучать по отверстиям корпуса, делая их овальными. Огромный крутящий момент от изгиба коленчатого вала также может растянуть болты и деформировать отверстия корпуса. Основные колпачки могут ослабнуть в регистрах, что приведет к смещению.