для чего растачивают коленвал
Проточка коленвала 11183
Всем доброго времени суток!
Работы по машине нынче движутся очень медленно в силу тотального отсутствия времени для занятия ею. Тем не менее, кое-что да и происходит. Сегодня я решил поделиться вами одним из подготовительных этапов к серьезной доработке. Какой? Сами догадаетесь. Даже люди, невидавшие и неинтересующиеся подобными вещами скорее всего сами поймут к чему эта запись.
Решено было покупать все по отдельности. Пащему? Да потому что я … Короч как-нибудь в другой раз все расскажу, когда мои планы станут ясны даже самому тупому и отсталому страусу.
Пошуршал Авито, нашел о продаже коленчатого вала 11183. Приехал, пообщался, поглядел, сторговал малость да и забрал:
Пробег коленвала около 20 тысяч км. Но есть одно НО — на одном кривошипе был неслабый задир. Это произошло вследствие долгого таскания бедного автомобиля в 30 градусный мороз. Хозяин сказал что после того как авто завели из мотора пошел неслабый свист. Разобрали, продефектовали. Мудрить они не стали, просто взяли и заменили коленвал на новый, а этот убрали на полку. Спустя время вывесили на авито, где его подстерегал я:
Первым делом я отвез коленвал на расточку, на Даурскую, к станковым дел мастерам. Ребята там работают, кстати, крайне дружелюбные, без комплекса «зажравшегося ленивого сервисника», по всем вопросам консультируют и идут навстречу. Проточили до первого ремразмера:
Далее я поинтересовался у них на предмет наличия знакомых токарей, на что они поделились контактами одного, который работает неподалеку (Неподалеку в географическом плане, чтобы доехать до него надо сделать крюк в несколько километров, дабы не утонуть с машиной в огромной луже или не сесть на брюхо на знаменитом участке дороги Даурская — Аделя Кутуя). Дядька оказался тоже добрым и приятным на общение человеком, эдакий токарь — бабай старой закалки. После того как я ему показал чертежи нужных мне деталей и кратко но четко объянил что мне нужно сделать он без проблем и лишних ломаний согласился и озвучил вполне нормальную цену. Уверен, что он сделал бы и дешевле, но он меня видел в первый раз и такой процедуры он еще не делал. Я согласился.
Имеем следующее:
Когда нужно растачивать коленвал
Коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания представляет собой один из основных элементов кривошипно-шатунного механизма, являясь деталью достаточно сложной формы. К коленчатому валу (в области шеек коленвала) реализовано крепление шатунов. Через шатун от поршня на коленвал передается усилие, что позволяет преобразовать возвратно поступательное движение поршней в цилиндрах во вращательное движение коленчатого вала.
Необходимо отметить, что коленвал в процессе работы двигателя испытывает значительные нагрузки, так как давление газов в результате сгорания топливно-воздушной смеси воздействует на весь КШМ, параллельно на него воздействует инерционная нагрузка и т.д. В совокупности все силы, оказывающие воздействие на элемент, переменные по своей величине и направлению. По этой причине к детали выдвигаются особые требования касательно прочности и материалов изготовления, что необходимо для способности успешно противостоять таким нагрузкам. При этом деталь, как и любой другой нагруженный элемент, рано или поздно выходит из строя. В этой статье мы поговорим о том, что такое расточка коленвала, когда нужна данная ремонтная процедура, а также как проводится расточка и шлифовка коленвалов.
Почему и в каких случаях нужна расточка коленчатого вала
Так как коленвал является нагруженной деталью, о его неисправностях водитель может узнать по появлению стука в двигателе. Если коленвал начал стучать, силовой агрегат нуждается в неотложном ремонте. В блоке цилиндров сам коленвал лежит в так называемой постели, закреплен посредством коренных подшипников скольжения (коренные вкладыши). Также в месте крепления шатунов к валу имеются шатунные подшипники (шатунные вкладыши). Материалы для изготовления вкладышей используются такие, чтобы элемент был прочным и имел гладкую поверхность. Это необходимо для минимизации трения в месте контакта вала и вкладыша, а еще позволяет валу свободно вращаться. На вкладыши в обязательном порядке дополнительно подается моторное масло из системы смазки, что и обеспечивает бесперебойную работу механизма.
В подобной ситуации простой заменой вкладышей на новые обойтись не удается. Следует устанавливать вкладыши ремонтного размера. Например, толщина стенки ремонтного вкладыша будет на 0. 2 мм толще, чем у стандартного или же установленного до этого ремонтного. По указанной причине установить ремонтные вкладыши возможно только после расточки коленчатого вала. Такая расточка означает, что наружный диаметр шеек будет подогнан под размеры вкладышей. Для каждого ДВС имеются различные комплекты ремонтных вкладышей, которые отличаются по размерам. Чем больше размеров выпускается для того или иного мотора, тем большее количество раз коленвал можно растачивать под конкретный ремонтный размер при ремонте. Для многих моторов предполагается 4 ремонтных комплекта. В процессе окончательной подгонки также может потребоваться такая операция, как расточка вкладышей коленвала, что будет зависеть от определенных индивидуальных особенностей устанавливаемых деталей.
Необходимость ремонта вала возникает и в том случае, если вкладыши рабочие, но на самом валу имеются производственные дефекты (брак). Эта ситуация возникает естественным образом, проявляясь в процессе эксплуатации. Другими словами, расточку проводят тогда, когда пострадали шейки коленчатого вала. Возникновение задиров, канавок, износ шеек коленвала более 0.03 мм. уже принято считать основанием для расточки, так как полное восстановление гладкой поверхности шеек попросту невозможно без этой процедуры. Вкладыши после расточки также нужно будет менять. В конечном итоге, при ремонте получается добиться того, что коленвал после расточки и новые вкладыши имеют абсолютно гладкую и ровную поверхность в местах сопряжения, позволяя нагруженному механизму нормально работать.
Если суммировать полученную информацию, общее состояние поверхности шеек коленчатого вала сильно зависит от того, в каком состоянии находятся вкладыши коленвала. Указанные элементы должны быть подогнаны друг к другу с филигранной точностью, чтобы сопряженная пара (шейка-вкладыш) могла нормально работать при условии значительных и постоянно меняющихся нагрузок. Добавим, что частой проблемой многих ДВС является проворачивание вкладышей коленвала. Нужно помнить, что если вкладыш провернуло, заменить один или все вкладыши без расточки коленвала будет недостаточно. По этой причине для проведения квалифицированного ремонта двигателя необходимо:
Другими словами, во время капремонта мотор полностью разбирается, после чего двигатель дефектуют, проводятся различные замеры при помощи нутромера, микрометра и другого оборудования. Затем на основании полученных результатов при необходимости проводится расточка блока цилиндров, коленвала, фрезеруется и шлифуется ГБЦ, осуществляется расточка постели коленвала и т.д. Только после выполнения всех этих операций подбираются ремонтные поршни и кольца, а также вкладыши коленвала и другие детали. Отметим, что заранее приобретать ремонтные запчасти не рекомендуется, так как во многих случаях расточка может производиться специалистами не в следующий, а сразу через один ремонтный размер или даже более. Это зависит от характерных особенностей имеющейся выработки, глубины повреждений и т.п.
Как растачивается коленвал
Начнем с того, что расточка и шлифовка коленвала своими руками в гаражных условиях под силу только опытным специалистам, которые имеют соответствующий набор специального оборудования. Прежде всего, в наличии должен быть станок для расточек коленвала, так как вся процедура должна выполняться с высокой точностью. Нужно учитывать и то, что от качества работ с коленвалом будет напрямую зависеть и сложность дальнейшей подгонки ремонтных вкладышей.
Также некоторые автолюбители в целях максимальной экономии умудряются шлифовать коленвал в гараже подручными средствами, но выполнять данную процедуру настоятельно не рекомендуется, так как результат может быть абсолютно непредсказуемым.
Подведем итоги
Для экономии денежных средств во время проведения капитального ремонта двигателя владелец автомобиля при желании всегда может взять разборку агрегата на себя. Самостоятельное снятие навесного оборудования, демонтаж ДВС и его извлечение из подкапотного пространства, а также мойка мотора позволит ощутимо уменьшить общую стоимость затрат. Если имеются навыки и инструменты, сам двигатель также можно разобрать у себя в гараже, доставив для дефектовки и расточки только отдельные элементы (например, ГБЦ, БЦ или коленвал). Последующую сборку мотора также можно провести самостоятельно.
При этом следует помнить, что замена вкладышей и расточка коленчатого вала является сложной процедурой. Если вы не уверены в своих силах, лучше полностью доверить весь процесс разборки, ремонта и сборки двигателя специалистам. Дело в том, что в автосервисе с хорошей репутацией имеется нужное оборудование, стенд для ремонта двигателя и т.д. В таких условиях мотор тщательно промывается изнутри, очищаются масляные каналы, труднодоступные полости. После ремонта на двигатель обязательно должны дать гарантию, так как в процессе сборки все детали перед установкой проверяются мастером и подгоняются при необходимости прямо на месте. Это позволяет упростить процесс сборки и экономит время, возможные дефекты обнаруживаются и устраняются до того момента, когда мотор уже стоит на автомобиле.
Не следует забывать и о том, что от качества моторного масла и своевременной замены смазочного материала и фильтров напрямую будет зависеть ресурс отремонтированного ДВС. Обратите внимание, шатунные и коренные вкладыши являются теми деталями, которые первыми выходят из строя в случае проблем с системой смазки двигателя. По этой причине следует следить за уровнем масла, использовать соответствующие данному типу силовой установки ГСМ, избегать активной езды на холодном моторе и т.д.
Расточка коленвала
Коленчатый вал — это специальная деталь, выполненная из высокопрочной стали и чугуна. С его помощью создаётся крутящий момент методом передачи усилий от поршней через шатуны. Конструкция данного механизма предусматривает несколько штучных и коренных шеек. Соединяются они щеками, которые создают противовес. В данной статье мы поговорим о том, как расточить коленвал, и зачем необходима эта процедура.
Зачем нужна расточка коленчатого вала
Расточка выполняется в процессе капитального ремонта двигателя. При полной реставрации силового агрегата разбираются абсолютно все узлы, и проводится тщательная проверка всех деталей. Сегменты с выработкой более 50% выбрасываются. Так как их реставрация в большинстве случаем невозможна или слишком затратная. Коленчатый вал — это дорогостоящая деталь. В отличие от большинства узлов, её реставрация обходится значительно дешевле покупки новой.
Расточка коленвала выполняется при обнаружении отклонений в форме, размере или при наличии отложений на поверхности шеек. Из-за высокой нагрузки данного сегмента в конструкции автомобиля, его выработка является неизбежной. Вопрос о целесообразности этой операции возникает в любом случае при обнаружении даже незначительных вышеописанных дефектов, так как от этого зависит качество проведения ремонтных работ в целом. Технические требования к рабочей поверхности очень велики, поэтому данная процедура должна проводиться только при наличии соответствующего инструмента, оборудования и знаний.
Расточка коленвала своими руками
Расточка коленвала представляет собой сложную процедуру, выполнить которую в условиях даже хорошо оборудованного гаража практически невозможно. Так как она требует высокой точности, и может проводиться только на профессиональном токарном оборудовании. К тому же, чтобы получить качественный результат, нужен большой опыт и соответствующая квалификация. Самостоятельно можно выполнить следующие процедуры:
Демонтировать двигатель и все дополнительные навесные узлы, в число которых входит КПП, сцепление и маховик.
Вскрыть поддон силового агрегата, отвинтить крышку коренных и шатунных подшипников. Затем снять её с вкладышем и извлечь коленчатый вал.
Выполнить очистку коленвала. Для этой процедуры можно воспользоваться специальными смесями, их изобилия на рынке позволяет подобрать оптимальную жидкость в любой ценовой категории.
Для выполнения расточки требуется специальное оборудование. Обработка детали начинается с шатунных шеек или из самых изношенных коренных сегментов.
Плюсы от расточки коленвала
В процессе эксплуатации коленчатый вал подвергается большой нагрузке, что приводит к возникновению самых различных дефектов. Постоянное снижение уровня чистоты и образование на поверхности неровностей приводят к ухудшению работоспособности системы. Избавиться от них можно только методом расточки. Помимо того, что вам не придётся покупать полностью новый коленвал, к числу преимуществ данной процедуры входят следующие моменты:
Обеспечивается идеальная чистота рабочих поверхностей. Использование специальных растворов и инструментов позволяет избавить деталь от инородных отложений.
Исправление дефектов (бочкообразности), которые возникают из-за неравномерных усилий при работе механизмов. Это приводит к возникновению зазоров в сопрягающихся деталях.
Устраняется овальность шеек, которая образуется из-за одностороннего усилия от шатуна и является побочным эффектом конструктивной особенности коленвала. Овальность возникает по истечении длительного эксплуатационного периода.
Восстанавливается диаметр шеек. Уменьшение диаметра шеек происходит неравномерно и зависит от режима работы цилиндров.
Как увеличить срок эксплуатации коленчатого вала
Не секрет, что расточка коленвала является дорогостоящей процедурой. Помимо самого рабочего процесса, нужно разбирать силовой агрегат, что также требует немало времени и финансовых затрат при условии обращения в сервис. Самый минимальный срок выполнения данной ремонтной работы выведет из строя автомобиль на несколько дней. В связи с этим советы опытных профессионалов о том, как продлить жизнь коленчатого вала, являются актуальными в любом случае.
Чтобы проводить столько сложные и затратные операции как можно реже нужно соблюдать некоторые правила при эксплуатации машины, так как срок службы коленвала во многом зависит от водителя и его характера езды.
Не допускайте перегревов силового агрегата и не эксплуатируйте машину на повышенных нагрузках.
Своевременно заменяйте расходные материалы: фильтры и моторное масло. Используйте только качественные детали и материалы, рекомендованные производителем.
Любые ремонтные работы, связанные с силовым агрегатом, выполняйте максимально аккуратно с привлечением опытных специалистов, при условии отсутствия личных навыков и знаний.
Регулярно отслеживайте состояние коленчатого вала по давлению в системе смазки и качеству масла.
Восстановление постелей коленчатых валов двигателей автомобилей
Восстановление постелей коленвалов в Механике
Износ постелей коленчатого вала
Коленчатый вал в блоке цилиндров устанавливается коренными шейками в специальные посадочные места – они называются «коренные опоры коленчатого вала» и выглядят следующим образом:
В опоры коренных шеек коленчатого вала устанавливаются вкладыши, на которые укладывается коленчатый вал:
Сверху коренные шейки коленвала закрываются крышками, в посадочные места которых также устанавливаются вкладыши:
Вот так выглядит коленвал, установленный в блок цилиндров:
Схематично коренная шейка коленвала, установленная в блоке цилиндров, выглядит так:
Схематичное изображение изношенного узла:
А вот так схематично выглядит коренная опора коленчатого вала после того, как коленчатый вал и вкладыш сняты:
Реальный износ опоры выглядит, например, так:
А вот так может выглядеть износ в крышке:
Что будет, если не восстанавливать постель коленчатого вала?
Принципиально возможно при наличии повреждений постели коленчатого вала ничего не делать с ней – просто поставить новые вкладыши, отшлифовать при необходимости коленчатый вал под ремонтный размер (или поставить новый), и собрать мотор. Но это плохо, и вот почему:
При восстановлении обе проблемы устраняются. Нужные размеры опор – и есть основная цель работы, а соосность обеспечивается технологией восстановления.
Таким образом, вариант «не восстанавливать», хотя принципиально и реализуем, на практике не имеет смысла – если, конечно, целью не стоит собирание максимума практических знаний о несоблюдении технологии ремонта. Как правило, мотор ремонтируют все же чтобы ездить, поэтому сделаем вывод о необходимости ремонтировать постели коленчатых валов, если те имеют повреждения.
Способы ремонта постелей коленчатых валов
Технологий ремонта достаточно много, конкретный технологический маршрут зависит от конкретного двигателя и его состояния, но общую методику мы опишем.
Первое, что надо понять, имея задачу восстановления постелей коленчатых валов – существуют ли для данного двигателя вкладыши ремонтных размеров, под увеличенный диаметр постели. Если да, и износ постелей не превышает этих размеров – то остается расточить постели под ремонтный размер. Конкретная методика будет описана ниже.
Если ремонтных вкладышей не существует – остается расточка под номинальный размер. Также возможна ситуация, когда постели изношены настолько, что расточка под ремонтный размер уже невозможна – в этом случае применяется нанесение (напыление, наваривание) дополнительного металла, который и растачивается в необходимый размер.
Расточка в любом случае производится на горизонтально-расточном станке, подобном приведенному на фото ниже, а вот технологии восстановления используются разные.
Расточка в номинальный размер с занижением крышек коренных опор
В этом случае снимается около 0.5 мм (зависит от конкретного случая) с плоскости, которой крышка постели коленчатого вала примыкает к ответной части. После этого крышки устанавливают на свои штатные места. Постель после этого приобретает эллипсность, а значит – ее можно расточить в необходимый размер.
На эскизе показана заниженная крышка, установленная на коренную опору. Величина занижения утрирована для наглядности:
Явный плюс этого способа – восстановление номинального размера и использование штатных вкладышей. Минус заключается в том, что ось коленчатого вала смещается, и при большом смещении это может быть критично для работы двигателя. Как правило, после измерения износа постелей коленвала становится ясно, на какую величину придется занижать крышки, и на сколько уйдет ось. Исходя из этого делается вывод, подходит ли такой способ для данного конкретного случая.
На эскизе показана постель коленчатого вала, восстановленная с занижением крышки. Отмечено смещение оси коленчатого вала:
Этот способ не подходит, в конструкции двигателя применены «разрывные» крышки опор, которые изготавливаются методом «отламывания». В этом случае поверхность соприкосновения крышек с постелью неровная. Занижать ее пришлось бы на несколько миллиметров, а это ведет к критическому изменению геометрии двигателя, не совместимому с его работоспособностью.
На фотографии показано сопряжение крышки и посадочного места:
Вот как выглядят сопрягаемая часть:
Расточка постелей коленчатого вала в ремонтный размер
В этом случае крышки постелей устанавливаются на свои штатные места без каких-либо доработок. После этого постели растачиваются в ремонтный размер.
На эскизе показано состояние «до» и «после»:
Это, в целом, наилучший вариант – он не приводит к смещению оси коленчатого вала, и в целом мотор после него максимально близок к «оригинальному» состоянию. Кроме того, способ подходит и для моторов с «разрывными» крышками постелей. Как уже говорилось выше, минус только в том, что не для всех моторов существуют вкладыши ремонтных размеров.
Расточка в номинальный размер после нанесения металла
Бывает и так, что ремонтных размеров постели не предусмотрено в принципе, и найти чего-то подходящего тоже нельзя. Бывает и так, что износ велик настолько, что все ремонтные размеры уже «пройдены». В этих случаях приходится наносить (например, напылением) слой металла, и затем растачивать в номинальный размер. Схематически процесс показан на эскизе ниже:
Описанных выше технологий достаточно для восстановления постелей коленчатых валов в подавляющем большинстве случаев, а наработанный опыт «Механики» позволяет делать это быстро и качественно.