Принцып работы коленвала в двигателе

Содержание
  1. Коленчатый вал ДВС
  2. Металл коленвала
  3. Марки стали состава коленвала в порядке распространенности:
  4. Марки стали коленвалов дизельных двигателей:
  5. Назначение коленвала
  6. Обработка коленвала
  7. Что такое коленвал в автомобиле и как он работает
  8. Строение коленвала
  9. Как работает коленчатый вал в двигателе автомобиля
  10. Возможные проблемы коленвала и их решение
  11. Задиры шатунных шеек кривошипа
  12. Срез шпонки кривошипа
  13. Износ отверстий фланца
  14. Течь из-под сальника
  15. Неисправность датчика коленвала
  16. Коленчатый вал коленопреклонённый
  17. Коленчатый вал. Назначение
  18. Коленчатый вал это конструкция, короче много раз изогнутая железяка
  19. Основные элементы КВ
  20. Материалы для изготовления
  21. Конструктивные особенности
  22. Коленчатый вал двигателя (коленвал): работа, устройство, вращение
  23. Как выглядит
  24. Из каких материалов и как изготавливается
  25. Для чего необходим
  26. Маховик
  27. Носок
  28. Коленвал автомобильного двигателя – его устройство и основные функции
  29. Функции и принцип работы коленвала
  30. Устройство и элементы конструкции коленвала двигателя автомобиля
  31. Основные неисправности коленвала
  32. Автовсе – Интернет-магазин автозапчастей в Симферополе
  33. Где расположен датчик
  34. Описание 1G FE датчика
  35. Принцип работы датчика коленвала
  36. Какой датчик надежнее
  37. Устройство датчика положения коленвала
  38. Как проверить датчик положения коленвала
  39. Признаки неисправности
  40. Р0336 ошибка датчика и другие частые ошибки ДПКВ
  41. Самостоятельная замена ДПКВ
  42. Ошибка датчика синхронизации – как проверить осциллографом

Коленчатый вал ДВС

Принцып работы коленвала в двигателе

Коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания, он же коленвал — это однородная деталь (если состоит она из нескольких частей, то это составной вал) сложной формы в виде стержня с коленами, функция которой является преобразование возвратно-поступательного движения в крутящее.

статьи:

Металл коленвала

Коленчатый вал ДВС воспринимает большие нагрузки, поэтому он изготавливается с большим запасом прочности. Материалы для изготовления коленвала следующие:

  • углеродистая сталь;
  • хромомарганцевая сталь;
  • хромоникельмолибденовая сталь;
  • высокопрочный чугун.

Марки стали состава коленвала в порядке распространенности:

  1. Сталь 45. Означает, что в сплаве металла содержится от 0,42 до 0,5 % углерода (С).
  2. Сталь 45Х. Это конструкционный легированный сплав, в котором содержится хром в количестве 1%. Из справочников по ГОСТу хрома содержится в этой марке от 0,8 до 1,1 %.
  3. Сталь 45Г2.

    Буква Г в шифре стали означает, что содержится марганец (Mn) в количестве 2%.

  4. Сталь 50Г. Этот шифр обозначает, что это марганцевая сталь с содержанием 1% марганца (Mn) и 0,5% углерода (С).

Если в шифре сплава металла содержится более, чем 2,14% углерода (С), то — это чугун.

Марки стали коленвалов дизельных двигателей:

  1. Сталь 40ХНМА.
  2. Сталь 18ХНВА.

Коленчатый вал (коленвал) ДВС состоит из:

  1. Коренная шейка.
  2. Шатунная шейка.
  3. Щёки.
  4. Передняя выходная часть вала или, по-другому — носок.
  5. Задняя выходная часть вала, или, по-другому — хвостовик.
  6. Противовесы.

Коренная шейка вала коленчатого вала — это специальное посадочное место для коренного подшипника, на котором сидит и вращается коленвал.

Обозначения рисунка «Коленчатый вал ДВС»:

  1. Фланец маховика.
  2. Противовесы.
  3. Шатунные шейки.
  4. Коренные шейки.
  5. Щека.
  6. Отверстия подвода масла к шейкам.
  7. Противовесы.
  8. Коренная шейка упорного подшипника.
  9. Посадочное место звездочки (шестерни) привода распределительного вала.
  10. Носок коленчатого вала.

В строении коленвала ДВС имеются коренные шейки, соединяющиеся с шатунныйми шейками посредством щёк. Помимо соединительной функции щек, они еще являются балансирами кривошипно-шатунного механизма, то есть выравнивают вес поршней и шатунов. Благодаря сбалансированному вращению коленвалу, двигатель работает плавно, без рывков.

На коренные и шатунные шейки надеваются подшипники скольжения, называемые вкладышами. Вкладыши тонкостенные располовинчатые из стальной ленты с антифрикционным слоем (то есть, устойчивым к трению).

Шатунная шейка является опорой для шатуна. Самой большой нагрузке в строении коленвала ДВС подвергаются места перехода от шеек к щекам.

Чтобы весь коленчатый вал двигателя не перемещался по оси, не имел осевой люфт, используется упорный подшипник скольжения. Подшипник скольжения удерживающий от перемещения по оси коленвала устанавливается на крайней или средней коренных шейках.

В конструкции шеек и щек коленвала конструкторами предусмотрены специальные отверстия для смазки. Через эти отверстия под давлением подается моторное масло к каждой шейке вала. Коренные шейки обеспечены такой индивидуальной смазкой. Через каналы в щеках, масло подается на шатунные шейки.

Задняя часть коленвала — это хвостовик, обеспечивающий передачу крутящего момента маховику, который закрепляется на хвостовике, а маховик, в свою очередь, передает вращение на коробку переключения передач.

Передняя часть коленвала — это носок. На носке монтируются такие детали:

На носке также монтируется, так называемый гаситель крутящих колебаний. Так как коленвал ДВС постоянно испытывает огромные нагрузки на кручение и излом, на носке необходимо подавлять вибрацию (колебания).

Гаситель вибраций коленвала состоит из двух дисков и растягивающегося элемента (резина, силикон, масляная жидкость, пружина). Вибрация на носке вала уменьшается благодаря гасителю крутильных колебаний.

Назначение коленвала

Во всех сложно-технических устройствах происходит возникновение одной одного вида энергии, которая кинематическими схемами преобразуется в другую, например, вращательное — в поступательное, и т.д.

В двигателе ДВС коленчатый вал — это сердце двигателя. Принцип работы коленвала следующий: когда поршень удалился на самое максимальное расстояние — щёки и шатун вытягиваются в одну линию.

Далее, в рабочей камере сгорания цилиндра происходит взрыв топливно-воздушной смеси, из-за чего поршень опускается вниз с шатуном. Основание шатуна проворачивается вокруг оси шатунной шейки коленвала, так как шатун сидит на ней.

После достижения поворота на 180 градусов, шатун начинает движение вверх и поднимает поршень. Таким образом происходит цикл вращения деталей цилиндро-поршневой группы.

Максимально удаленное и максимально приближенное расстояния от коленвала до поршней называются мертвыми точками, в мертвых точках скорость движения равна нолю.

Обработка коленвала

Коленвалы ДВС в процессе изготовления подвергаются механической и химико-термической обработкам. Так как коленчатый вал двигателей — это сложное устройство с высокой точностью, оно делается с высокими квалитетами только на заводах. Механобработка вала, в основном, понятна многим — это изменение формы по заданным параметрам.

Химическая обработка коленвалов — это закалка током высокой частоты (ТВЧ), азотирование, закалка поверхностного слоя. Изношенные азотированные валы не шлифуют, они подлежат замене. Благодаря всем этим хим и термическим обработкам повышается прочность и износоустойчивость.

Источник: https://autostuk.ru/kolenchatyj-val-dvs.html

Что такое коленвал в автомобиле и как он работает

Принцып работы коленвала в двигателе

Коленвал это деталь в моторе автомобиля, приводящаяся в движение поршневой группой. Он передает крутящий момент на маховик, который в свою очередь вращает шестерни трансмиссии. Далее вращение передается на полуоси ведущих колес.

Все автомобили, под капотом которых установлены двигатели внутреннего сгорания, оснащаются таким механизмом. Эта деталь создается специально под марку двигателя, а не под модель автомобиля.

В процессе эксплуатации коленчатый вал притирается к особенностям строения ДВС, в котором он установлен.

Поэтому при его замене мотористы всегда обращают внимание на выработку трущихся элементов и на то, почему она появилась.

Как выглядит коленвал, где он находится и какие бывают неисправности?

Строение коленвала

Коленчатый вал устанавливается в нижнюю часть двигателя непосредственно над масляным картером и состоит из:

  • коренной шейки – опорная часть детали, на которой устанавливается коренной подшипник картера мотора;
  • шатунной шейки – упоры для шатунов;
  • щек – соединяют  все шатунные шейки с коренными;
  • носка – выходная часть коленвала, на которой закреплен шкив привода газораспределительного механизма (ГРМ);
  • хвостовика – противоположная часть вала, к которой крепится маховик, приводящий в движение шестерни коробки передач, к нему же подсоединяется и стартер;
  • противовесов – служат для сохранения баланса во время возвратно-поступательных движений поршневой группы и снимают нагрузки центробежной силы.

Осью коленвала являются коренные шейки, а шатунные всегда поочередно смещены в противоположном направлении друг от друга. В этих элементах сделаны отверстия для подачи масла на подшипники.

Кривошип коленчатого вала это узел, состоящий из двух щек и одной шатунной шейки.

Раньше в автомобили устанавливали сборные модификации кривошипов. Сегодня все двигатели оснащены цельными коленвалами. Они изготавливаются из высокопрочной стали путем ковки, а затем обработки на токарных станках. Менее дорогие варианты изготавливаются из чугуна при помощи литья.

Вот пример создания стального коленвала:

3 Вытачивание коленвала Полная автоматизация процесса

Как работает коленчатый вал в двигателе автомобиля

Для чего нужен коленвал? Без него невозможно движение машины. Работает деталь по принципу вращения педалей велосипеда. Только в автомобильных моторах используется больше шатунов.

Коленвал работает следующим образом. В цилиндре мотора воспламеняется воздушно-топливная смесь. Образовавшаяся энергия выталкивает поршень. При этом приводится в движение шатун, подсоединенный к кривошипу коленчатого вала. Эта деталь совершает постоянное вращательное движение вокруг оси коленвала.

В этот момент другая деталь, расположенная на противоположной части оси, движется в обратном направлении и опускает следующий поршень в цилиндр. Цикличные движения этих элементов приводит к ровному вращению коленвала.

Так возвратно-поступательное движение преобразуется во вращательное. Крутящий момент передается на шкив привода ГРМ. От вращения коленвала зависит работа всех механизмов двигателя – водяной помпы, масляного насоса, генератора и другого навесного оборудования.

В зависимости от модификации двигателя кривошипов может насчитываться от одного до 12 (по одному на цилиндр).

Подробно о принципе работы кривошипно-шатунного механизма и разновидности их модификаций смотрите в видео:

Смазка коленвала и шатунных шеек, принцип работы и особенности разных конструкций

Возможные проблемы коленвала и их решение

Хотя коленвал изготавливается из прочного металла, из-за постоянных нагрузок он может выйти из строя. Данная деталь испытывает механические нагрузки от поршневой группы (порой давление на один кривошип может достигать десяти тонн). Помимо этого во время работы мотора температура внутри него поднимается до нескольких сотен градусов.

Вот некоторые причины поломок составной части кривошипно-шатунного механизма.

Задиры шатунных шеек кривошипа

Износ шатунных шеек – распространенная неисправность, так как в этом узле образуется сила трения при большом давлении. В результате таких нагрузок на металле появляются выработки, которые затрудняют свободный ход подшипников. Из-за этого коленвал неравномерно нагревается и впоследствии может деформироваться.

Игнорирование данной проблемы чревато не только сильными вибрациями в моторе. Перегрев механизма приводит к его разрушению и по цепной реакции – всего двигателя.

Проблема устраняется путем шлифовки шатунных шеек. При этом их диаметр уменьшается. Чтобы размер этих элементов был одинаковым на всех кривошипах, данную процедуру следует выполнять исключительно на профессиональных токарных станках.

Так как после процедуры технические зазоры детали становятся больше, после обработки на них устанавливается специальный вкладыш, компенсирующий образовавшееся пространство.

Задиры появляются из-за низкого уровня масла в картере двигателя. Также на возникновение неисправности влияет качество смазки. Если не менять масло вовремя, оно загустевает, от чего масляный насос не способен создать нужное давление в системе. Своевременное ТО позволит кривошипно-шатунному механизму работать длительный срок.

Срез шпонки кривошипа

Шпонка кривошипного механизма позволяет передать крутящий момент с вала на приводной шкив. Эти два элемента оснащены пазами, в которые вставляется специальный клин. Из-за некачественного материала и большой нагрузки эту деталь в редких случаях может обрезать (например, при заклинивании двигателя).

Если пазы шкива и КШМ не разбиты, то достаточно просто заменить эту шпонку. В старых моторах такая процедура может не принести желаемого результата из-за люфта на соединении. Поэтому единственным выходом из ситуации будет замена этих деталей на новые.

Износ отверстий фланца

На хвостовике коленчатого вала закреплен фланец с несколькими отверстиями для подсоединения маховика. Со временем эти гнезда могут разбиваться. Такие неисправности относятся к категории усталостного износа.

В результате работы механизма под большими нагрузками в металлических деталях образуются микротрещины, из-за которых образуются одиночные или групповые углубления на соединениях.

Неисправность устраняется путем рассверливания отверстий под больший диаметр болтов. Эту манипуляцию следует выполнить как с фланцем, так и с маховиком.

Течь из-под сальника

На коренных шейках вала устанавливается два сальника (по одному с каждой стороны). Они предотвращают вытекание масла из-под коренных подшипников. Если смазка попадает на приводные ремни газораспределительного механизма, это значительно снижает их ресурс.

https://www.youtube.com/watch?v=AMwvcPELG2o

Течь сальников может появиться по следующим причинам.

  1. Вибрации коленчатого вала. В этом случае изнашивается внутренняя часть сальника, и она неплотно прилегает к шейке.
  2. Длительный простой на морозе. Если машина долго стоит на улице, сальник пересыхает и теряет свою эластичность. А из-за мороза он дубеет.
  3. Качество материала. Бюджетные детали всегда имеют низкий рабочий ресурс.
  4. Ошибка в установке. Большинство механиков производят монтаж при помощи молоточка, аккуратно набивая сальник на вал. Чтобы деталь функционировала дольше, производитель рекомендует использовать предназначенный для данной процедуры инструмент (оправка для подшипников и сальников).

Чаще всего сальники изнашиваются одновременно. Однако если возникла необходимость в замене только одного – следует поменять и второй.

Неисправность датчика коленвала

Этот электромагнитный датчик устанавливается на двигатель для синхронизации работы системы инжектора и зажигания. Если он неисправен, то мотор невозможно будет запустить.

Датчик коленвала определяет положение кривошипов в мертвой точке первого цилиндра. На основании этого параметра электронный блок управления автомобиля определяет момент впрыска топлива в каждый цилиндр и подачи искры. Пока от датчика не поступит импульс, искра не образуется.

В случае выхода из строя этого датчика проблема решается его заменой. Только подобрать следует ту модель, которая разработана для данного типа двигателей, иначе параметры положения коленчатого вала не будут соответствовать реальности, и ДВС будет неправильно функционировать.

Более подробно о функции ДПКВ и диагностики его неисправностей смотрите в видео:

Датчики коленвала и распредвала: принцип работы, неисправности и способы диагностики. Часть 11 » Статьи » Что такое коленвал в автомобиле и как он работает

Источник: https://AvtoTachki.com/chto-takoe-kolenval-v-avtomobile-i-kak-on-rabotaet/

Коленчатый вал коленопреклонённый

Принцып работы коленвала в двигателе

Первая деталь, которую я научился узнавать, учась в автошколе, был коленчатый вал.

Вот и мы сегодня поговорим о назначении и конструктивных особенностях коленчатого вала, а также о материалах из которых его делают.

Коленчатый вал. Назначение

Коленчатый вал это, одна из важных деталей двигателя. Он преобразует поступательное движение поршня во вращательное, которое через трансмиссию передается к колесам.

Несмотря на относительную сложность устройства, его принцип работы достаточно простой. В камере сгорания сжигается топливо и выделяются газы, которые толкают поршни, и придают им поступательное движение.

Поршни через шатуны отдают механическую энергию на шейку коленвала, в результате поступательное движение преобразуется во вращательное.

Как только вал поворачивается на 180˚, шатун начинает двигаться в обратном направлении, возвращая поршень в исходную позицию ‒ цикл повторяется.

Коленчатый вал это конструкция, короче много раз изогнутая железяка

Коленвал представляет собой расположенные на одной оси коренные шейки, соединенные щеками и шатунные шейки, количество которых определяется числом цилиндров. При помощи шатунов шейки коленвала соединены с поршнями.

В зависимости от того как расположены коренные шейки, коленвал бывает:

  • полноопорный – если коренные шейки располагаются по обе стороны от шатунной шейки;
  • неполноопорный – если коренные шейки располагаются только с одной стороны от шатунной шейки.

Большинство современных автомобильных двигателей оснащены полноопорными коленчатыми валами.

Основные элементы КВ

К основным элементам относятся:

  • Коренная шейка – это главная часть узла, которая находится на коренных подшипниках (вкладышах), расположенных в картере;
  • Шатунная шейка – соединяет коленчатый вал с шатунами. Смазываются шатунные механизмы через специальные масляные каналы. Шатунные шейки смещены в стороны;
  • Щеки коленвала – соединяют коренные и шатунные шейки;
  • Противовесы – уравновешивают вес поршней и шатунов;
  • Передняя, фронтальная часть или носок – элемент механизма, оснащенный зубчатым колесом (шкивом) и шестерней, а в отдельных случаях еще и гасителем колебаний. Он контролирует мощность привода газораспределительного механизма (ГРМ) и других устройств;
  • Задняя часть (хвостовик) – элемент механизма, соединенный с маховиком с помощью маслоотражающего гребня и маслосгонной резьбы, выполняет отбор мощности.

Тыльная и фронтальная стороны коленчатого вала уплотняются защитными сальниками. Они не допускают протекания масла в местах, где маховик выходит за пределы блока цилиндров.

Свободное вращение коленчатого вала гарантируют подшипники скольжения, которые представляют собой тончайшие стальные вкладыши, со специальным антифрикционным слоем.

Чтобы не допустить осевое смещение, существует упорный подшипник, устанавливаемый на коренную шейку (крайнюю или среднюю).

Материалы для изготовления

Коленчатый вал это трудяга, который подвергается действию сильных, быстроизменяющихся нагрузок. Показатели его надёжности определяются конструктивными особенностями и материалами, из которого он сделан.

У этого элемента двигателя, обычно, цельная структура. Так что материалы для его изготовления должны использоваться максимально прочные, потому что от этого зависит стабильная работа системы. Лучшие материалы ‒ углеродистая и легированная сталь и высокопрочный чугун.

Коленчатые валы изготавливают методом литья, ковки из стали, а затем их вытачивают. Заготовки производят горячей штамповкой или литьем.

Важный момент ‒ расположение волокон материалов в заготовке. Чтобы они не перерезались в процессе обработки, применяют гибочные ручьи. Когда заготовка изготовлена, её еще раз обрабатывают высокой температурой и освобождают от окалины.

Материал и технология производства зависит от класса и типа автомобиля.

  1. Для серийных моделей коленвалы производятся методом литья из чугуна. Это уменьшает себестоимость.
  2. Для дорогих спортивных моделей берут кованные стальные коленвалы. Такой вариант обладает рядом преимуществ по размерам, весу и показателям прочности, и все чаще используются в автомобилестроении.
  3. Для супер дорогих двигателей изделие вытачивается из цельных стальных болванок. При этом приличная часть материала остается в отходах.

Конструктивные особенности

Теперь вы знаете, что кроме серийных, есть и спортивные коленвалы.

Они дают возможность ускорить ход поршня в крайней точке сжатия, благодаря специальной форме шатунных шеек. У стандартного вала они круглые, а у спортивного ‒ немного вытянутые, за счет этого характеристики двигателя изменяются.

Многие автомобилисты считают, что по маркировке коленчатого вала можно узнать о его характеристиках. Это заблуждение – маркировка лишь номер в каталоге производителя, который используют для подбора запчасти. К свойствам изделия она не имеет отношения.

Поздравляю вас, господа. Теперь вы в курсе, что коленчатый вал это не только тяжелая железяка, но и незаменимая деталь, от которой зависит комфортная езда, ресурс двигателя и его узлов.

А ещё она обеспечивает многие устройств автомобиля крутящим моментом: трансмиссию, генератор, карданы, и так далее до колес.

Конечно рассказывать об этом своей любимой девушке не обязательно, а вот друзьям автомобилистам через социальные сети сообщите. Пусть тоже читают наш блог – будет много интересного.

И до скорой встречи.

Источник: https://auto-ru.ru/kolenchatyj-val.html

Коленчатый вал двигателя (коленвал): работа, устройство, вращение

Принцып работы коленвала в двигателе

Коленчатый вал или, как часто говорят автомобилисты, «коленвал» – это одна из самых значительных (и не только по размеру) и ответственных деталей современного двигателя. Он располагается в нижней части блока цилиндров, снизу его закрывает картер – поддон двигателя, заполненный моторным маслом.

Как выглядит

Как видно на фото, этот элемент имеет довольно сложную форму. Его основными составными частями являются:

  • коренные шейки;
  • шатунные шейки;
  • щеки;
  • противовесы.

Коренные (опорные) шейки служат для опоры коленвала в так называемых «постелях». В них крепятся не смещающиеся в процессе работы подшипники, обеспечивающие вращение. Поскольку на коренные шейки приходятся более значительные нагрузки, их диаметр больше, чем у шатунных.

Шатунные шейки (колена) – это опорные поверхности шатунов. С учетом порядка работы цилиндров колена смещаются относительно оси вращения на определенные углы.

Если коленчатый вал сконструирован так, что по обе стороны от каждой шатунной шейки находятся опорные, то он называется полноопорным, в противном случае – неполноопорным. В современных автомобильных двигателях наибольшее распространение имеют именно полноопорные коленвалы.

Колена соединены между собой щеками. Противовесы, являющиеся продолжениями щек в сторону противоположную колену, уравновешивают центробежные силы, возникающие при вращении. Внутри коленвала имеется масляные каналы, при помощи которых происходит смазка шатунных шеек.

Из каких материалов и как изготавливается

Материал и технология производства зависят от класса и назначения автомобиля:

  1. Для стандартных серийных автомобилей коленчатый вал отливается из чугуна, этим достигается минимальная себестоимость производства.
  2. Коленвал более мощных и спортивных машин кованый и изготовлен из стали. По сравнению с чугунным он обладает улучшенными характеристиками по таким параметрам, как габариты, вес и прочность.
  3. Самый дорогостоящий вариант, использующийся в люксовых моделях, – коленчатый вал, выточенный из цельного куска стали.

Место перехода щек в шейки является самым нагруженным, так как здесь концентрируются максимальные напряжения. Для того чтобы разгрузить соединение, его выполняют с полукруглым переходом (галтелью).

Как правило, галтели делают двойными с промежуточным технологическим пояском.

Такое конструктивное решение позволяет сохранить максимальное значение активной площади шеек – поверхности, находящей под вкладышами.

Как раз по причине возникновения высоких нагрузок в соединениях, не нашел широкого применения коленчатый вал составной конструкции, в котором отдельные части соединены между собой крепежом.

Для чего необходим

При помощи кривошипно-шатунного механизма двигателя возвратно-поступательное движение поршней цилиндров двигателя переходит во вращательное движение и передается через трансмиссию к колесам автомобиля. Коленчатый вал как раз и нужен для того чтобы выполнить такое превращение. При работе каждый из поршней четырехтактного двигателя постоянно находится в одном из тактов:

  • впуск;
  • сжатие;
  • рабочий ход;
  • выпуск.

В фазе рабочего хода поршень толкает связанный с ним шатун, а тот, в свою очередь, смещает коленчатый вал. Так реализуется вращение. Следующий по порядку работы цилиндров двигателя поршень в это время сжимает горючую смесь и после ее воспламенения толкает свой шатун, в результате чего коленчатый вал непрерывно вращается.

Маховик

К заднему, если смотреть со стороны расположения ремней/цепей механизма газораспределения, концу коленвала через фланец при помощи болтов крепится маховик – массивный чугунный диск с напрессованным зубчатым венцом (см. фото).

Для того чтобы маховик не смещался и не нарушалась балансировка, предусмотрены центровочные штифты или специальные болты, расположенные несимметрично.

Для предотвращения утечек масла на фланец маховика устанавливается дополнительное уплотнение (сальник).

Маховик накапливает энергию, необходимую для поддержания равномерного вращения в промежутках между воспламенениями горючей смеси в цилиндрах и выводит поршни из мертвых точек (крайних верхних и нижних положений поршня в цилиндре).

Зубчатый венец маховика связан с шестерней стартера. При пуске двигателя маховик проворачивается стартером, придавая валу начальное вращение. Наконец, именно через маховик на узлы и агрегаты трансмиссии передается вращательное движение.

Обычно для контроля правильности установки фаз газораспределения на маховике имеются метки, указывающие положение первого поршня в верхней мертвой точке.

Носок

В передней части коленвала, называемой «носком», устанавливается шкив или шестерня привода газораспределительного механизма, элементов системы охлаждения и других агрегатов (см. фото). Носок уплотняется кольцевой манжетой (сальником). Кроме того, с внешней стороны носка в крышке двигателя устанавливается пылеотражатель, препятствующий проникновению загрязнений в картер.

Источник: https://autolirika.ru/teoriya/rabota-kolenchatogo-vala-dvs.html

Коленвал автомобильного двигателя – его устройство и основные функции

Принцып работы коленвала в двигателе

— Функции и принцип работы коленвала

— Устройство и элементы конструкции коленвала

— Основные неисправности коленвала

Функции и принцип работы коленвала

Коленчатый вал (коленвал) – одна из главных деталей практически всех двигателей внутреннего сгорания. Поршни, которые перемещаются в цилиндрах двигателя, совершают лишь поступательные движения «вперед/назад».

Чтобы преобразовать возвратно-поступательное движение поршней во вращательное (кручение колес), используется деталь сложной формы с несколькими изгибами (коленами) – коленчатый вал, к которому крепятся шатуны поршней.

Автомобильные двигатели – четырехтактные.

Соответственно, каждый из поршней, и каждая из связанных с ними шеек коленвала в определенный момент времени находится в одном из 4 положений: впрыск топлива, сжатие топливо-воздушной смеси, рабочий ход поршня, выпуск отработанных газов. Поршни через шатуны толкают шейки коленвала и проворачивают его, а их последовательная работа обеспечивает плавность вращения.

По сути дела, коленчатый вал полностью принимает на себя кинетическую энергию двигателя, преобразует ее во вращение и передает энергию дальше коробке передач, карданному валу, генератору, помпе и прочим основным и вспомогательным механизмам и узлам автомобильного двигателя. Будучи столь энерго-нагруженной деталью двигателя, коленчатый вал испытывает во время работы огромные перегрузки. Соответственно для его изготовления используются лишь особо прочные сплавы стали и чугуна с добавлением хрома и молибдена.

Большое значение имеет и технология изготовления коленчатого вала. Для обычных массовых автомобилей коленвалы обычно изготавливаются дешевым методом чугунного литья.

Двигатели спортивных автомобилей могут оснащаться коваными коленвалами из стальных сплавов – они легче и делают двигатели более динамичными.

Коленвалы для двигателей супер-каров вытачиваются из цельной стальной заготовки – это наиболее дорогой и трудоемкий способ.

Устройство и элементы конструкции коленвала двигателя автомобиля

Коленвал автомобильного двигателя обычно находится под блоком цилиндров, в масляной ванне внутри картера двигателя – так обеспечивается его постоянная смазка. Исключение составляют оппозитные двигатели (например, автомобилей Subaru, Porsche) с противоположным горизонтальным расположением цилиндров – в них коленвал находится в центре двигателя – между рядами цилиндров.

Количество колен, их взаимное расположение и конфигурация коленчатого вала конкретного двигателя зависит от количества цилиндров в нем и порядка их работы. Основными элементами конструкции всех автомобильных коленвалов являются:

  • Коренные (опорные шейки) – находятся на главной оси коленвала и выполняют опорные функции.
  • Шатунные шейки – смещены относительно оси вала, к ним крепятся шатуны поршней, через них передается усилие от поршней к коленвалу.
  • Щеки – специальные пластины, соединяющие коренные и шатунные шейки.
  • Противовесы (балансиры) – сглаживают колебания коленчатого вала
  • Передняя выходная часть вала (носок) – часть коленвала, выступающая за пределы картера. На нем крепится шкив коленвала, который через специальные ремни ГРМ заставляет работать газораспределительный механизм двигателя в головке блока цилиндров и навесное оборудование двигателя (генератор, помпу и др.)
  • Задняя выходная часть вала (хвостовик) – на нее крепится маховик отбора основной мощности двигателя, через него энергия вращения передается от двигателя коробке передач.
  • Сальники коленвала – предотвращают утечку масла из картера через носок и хвостовик коленвала.
  • Подшипники коленвала – обеспечивают его легкое вращение и предотвращают его осевые колебания
  • Подшипники хвостовика и носка коленвала

Основные неисправности коленвала

Неисправности в кривошипно-шатунной группе двигателя автомобиля, важной частью которой является коленчатый вал, как правило, дают о себе знать в виде лишних вибраций, стука и шумов при работе двигателя, повышенного расхода топлива и моторного масла.

При надлежащем уходе за автомобилем: правильной его эксплуатации (не допускать перегрева и низкого уровня масла), своевременной замене моторного масла и антифриза, коленчатый вал должен прослужить весь срок службы автомобиля.

Тем не менее, бывают ситуации, когда коленчатый вал или отдельные детали его конструкции нуждаются в обслуживании или замене.

  • Течь сальников коленвала – подлежат замене
  • Износ подшипников коленвала – подлежат замене
  • Нарушение целостности конструкции (трещины, сколы, изгибы) самого коленвала, его шеек, щек или противовесов из-за низкого качества сплава (редко, но бывает) – коленвал подлежит замене
  • Задиры и царапины на шейках коленвала – проблема решается шлифовкой и полировкой шеек или заменой коленвала
  • Износ подшипников хвостовика и носка коленвала – подлежат замене
  • Деформация посадочного места шкива коленвала – рекомендуется замена коленвала

Так как для ремонта и обслуживания коленчатого вала практически во всех случаях необходимо вынимать и разбирать двигатель, этот вид ремонта стоит доверять только квалифицированным СТО и автомеханикам. Подобные ремонтные работы требуют четкого соблюдения технических регламентов и применения специфических инструментов.

Источник: http://stotandem.by/blog/kolenval-avtomobilnogo-dvigatelia-ego-ustroistvo-i-osnovnye-funktsii

Автовсе – Интернет-магазин автозапчастей в Симферополе

Принцып работы коленвала в двигателе

Датчик положения коленчатого вала – один из центральных элементов системы зажигания и впрыска топлива в двигателе современного автомобиля. Это главный и единственный датчик, без которого мотор работать не будет, машина не поедет.

ДПКВ должен отвечать за синхронизацию электронного управления с механизмом газораспределения мотора. Он создает сигналы для всех типов (тактового, цикличного и углового) управления впрыском топлива (инжектор или дизель) и системы зажигания (бензин).

Раньше в автомобильных двигателях применялся карбюратор – почти полностью механический прибор. После появления инжекторных систем производители стали от них отказываться, только последние модели карбюраторных двигателей использовали электромагнитный клапан. Такие системы были надежны, к поломкам могло привести только сильное загрязнение, неправильная регулировка или повреждения механизма.

Однако принцип работы карбюратора не мог гарантировать необходимую точность дозирования топлива, особенно при смене режимов работы мотора, поэтому расходовалось его слишком много.

На смену карбюраторной пришла инжекторная система, основанная на работе электронного блока управления. Действие новой системы позволило точнее определять количество топлива для более эффективной работы двигателя в конкретный момент. Расход топлива сократился на порядок.

С другой стороны, более точная электронная система потребовала более подробной информации о функционировании систем автомобиля, то есть – значительно большего количества разнообразных датчиков. Как любая электронная система, она менее надежна, чем механическая, но позволяет кроме экономии добиться повышения мощности двигателя.

ВАЖНО! Среди множества устройств, контролирующих двигатель, главным является датчик оборотов коленчатого вала. Коленвал – основная и самая дорогая деталь двигателя, поэтому контроль за его работой – важнейший процесс.

Сейчас автопроизводители применяют микропроцессорные системы, где угол зажигания зависит не только от частоты вращения коленвала, но и от температуры охлаждающей жидкости и всасываемого воздуха, сигналов детонации. Это позволяет максимально эффективно использовать двигатель, сокращая расход топлива.

  • 1 Где расположен датчик
  • 2 Описание 1G FE датчика
  • 3 Схема датчика положения коленчатого вала Ауди А3
  • 4 Принцип работы датчика коленвала
  • 5 Какой датчик надежнее
  • 6 Устройство датчика положения коленвала
    • 6.1 Как проверить датчик положения коленвала
    • 6.2 Признаки неисправности
    • 6.3 Р0336 ошибка датчика и другие частые ошибки ДПКВ
    • 6.4 Самостоятельная замена ДПКВ
    • 6.5 Ошибка датчика синхронизации – как проверить осциллографом

Где расположен датчик

Датчик располагается рядом с коленвалом, способ доступа к нему зависит от конкретного автомобиля. Иногда его расположение таково, что проще добраться не через капот, а подняв автомобиль на стенд. Иногда (например, в случае с «Ленд Ровер Фрилендер») для этого придется снимать колесо и подкрылок.

Описание 1G FE датчика

Особенность расположение датчика в двигателях 1G FE состоит в том, что до 1996 года он располагался внутри трамблера, что осложняет его замену. Для демонтажа и установки такого датчика проще всего будет использовать яму или подъемник. Если попытаться достать его через капот – потребуется демонтировать большое количество деталей двигателя.

Принцип работы датчика коленвала

Задача ДПКВ заключается в образовании индуктивных сигналов. Это делается тремя методами, их суть одна. Проходящие рядом с датчиком зубья шкива коленвала создают импульсы тока. Ориентируясь на это, прибор фиксирует каждый поворот вала и обеспечивает синхронизацию работы топливных форсунок и зажигания в системе.

Российские автомобили, на которых стоит индуктивный ДПКВ:

  • «Гранта».
  • «Калина».
  • «Шевроле Нива».
  • «Газель Бизнес».
  • «Шевроле Лачетти».
  • «Чери Амулет».
  • «Ленд Ровер Фрилендер.
  • «Дэу Матиз».
  • «Фольксваген Кадди».
  • ВАЗ 2110.
  • ВАЗ 2111.
  • ВАЗ 2112.
  • ВАЗ 2115.
  • ВАЗ 2107.
  • Volvo.
  • Nissan.

ДПКВ управляет и другими системами и механизмами, функционирование которых так или иначе зависит от положения и частоты вращения вала. В том числе от него зависит, как будет работать распредвал или коробка-автомат (АКПП).

Угловые импульсы возникают благодаря синхронной работе датчика и диска синхронизации. Последний устроен таким образом, чтобы передавать данные о скорости вращения и положении коленвала в конкретный момент времени. Как правило, применяются диски 60-2 (58 зубцов, пропуск в 2 зубца). Показатели работы коленвала измеряются благодаря отсутствующим зубцам.

Какой датчик надежнее

Выпуском такого оборудования занимаются многие крупнейшие мировые бренды. Например, концерн «Сименс». Также среди популярных моделей датчики от Perkins, Kazuma и другие.

По степени надежности датчики можно разделить на три группы, основываясь на принципе их работы.  Наиболее популярный – индуктивный. Это простой и надежный вариант, устанавливается в подавляющее большинство автомобилей во всем мире.

Кроме индуктивного (магнитного) типа, применяются еще два вида:

На основе эффекта Холла. Устройство находится в снабженном магнитопроводами корпусе, зубцы диска намагничены. В результате напряжение возникает при прохождении зубца рядом с датчиком. Возникает переменный электрический ток, сигнал поступает на ЭБУ.

Такая конструкция применяется реже, чем индуктивная. Он не только сложнее конструктивно, для нее должно стоять отдельное питание. Зато гарантирует повышенную точность замеров работы коленвала. Такие датчики ставятся на автомобили марки «Приора».

Оптический. Его схема строится на измерении работы коленвала с помощью светодиода и фотодиода. Импульс тока возникает, когда между диодами проходит либо зубец, либо «пробел» на месте зубца.

Этот тип применяется еще реже, чем основанный на эффекте Холла. Главные его недостатки – уязвимость к условиям эксплуатации и необходимость постоянной профилактики. Пыль, неизбежные загрязнения и т.д.

часто заставляют устройство передавать неверный сигнал, что отрицательно сказывается на двигателе.

Устройство датчика положения коленвала

Стандартный (индуктивный) прибор монтируется у шкива привода генератора и конструктивно состоит из трех деталей:

Цилиндрический корпус из пластика или алюминия, снабженного следящим элементом.Фланцевое основание крепления.

Кабель, включающий датчик в бортовую цепь.

Как проверить датчик положения коленвала

Обычно датчик или функционирует, или нет. Но есть ряд причин, которые оказывают отрицательное влияние на качество и срок его работы:

  • Перегрев (регулярные нагрузки при повышенных температурах).
  • Частые резкие смены температурного режима.
  • Повышенный уровень влажности.
  • Внешние или внутренние повреждения.

ВАЖНО! Самый частый вид неисправности – износ проводки, но причин отказа прибора больше. Поэтому необходимо регулярно проводить осмотр и диагностику ДПКВ.

На станциях технического обслуживания применяется специальный диагностический сканер, входящий в базовый инструментарий на любой городской СТО. Если датчик перестал работать в дороге между крупными населенными пунктами, проще будет поставить новый, а не искать СТО с диагностическим сканером.

Признаки неисправности

В большинстве современных автомобилей на поломку ДПКВ указывает сигнал «check engine» на панели. В этом случае надо проверить проводку, и, скорее всего, сменить устройство. Автомобили, выпущенные в прошлом веке такой функцией часто не оснащены, поэтому можно ориентироваться на следующие моменты:

  • Мотор глохнет, нет холостого хода.
  • На холостом ходу мотор работает нестабильно.
  • Не срабатывает зажигание.
  • Динамические характеристики автомобиля в целом резко упали.
  • Мотор без причины глохнет во время езды.
  • Мощность силового агрегата без причины резко падает.
  • При нагрузке на двигатель возникает ощутимая детонация.

Появление этих проблем – симптом того, что датчик теряется работоспособность. Тем, более, если владелец авто проверяет его на работу не регулярно. Эффективнее всего обратиться в СТО, проверить и заменить прибор.

Если есть желание сэкономить деньги, протестировать и поменять датчик самостоятельно вполне реально. Его установка – простой процесс. При этом стоит помнить, что неисправный датчик – основная и самая вероятная, но не единственная причина проблем. Лучше всего провести диагностику всех элементов двигателя.

Р0336 ошибка датчика и другие частые ошибки ДПКВ

Одно из самых распространенных сообщений, которые выдает система – «ошибка датчика синхронизации». Сигнал говорит о проблемах с датчиком коленвала. Часто это связано не столько с датчиком, сколько с проводом или штекером. Если их замена не помогла, стоит заменить ДПКВ.

Другие частые ошибки могут быть связаны не с самим датчиком, а с проводами.

Например, когда панель ВАЗ 2114 выдает Р0335 (Р0336 ошибка датчика) это говорит, скорее всего, об обрыве провода возле разъёма. Если это обнаружено при осмотре, можно заменить разъём, а не датчик.

P0341 ошибка говорит он несоответствии датчика распредвала с датчиком коленвала (к датчику коленвала ошибка отношения не имеет).

Самостоятельная замена ДПКВ

Чтобы решить проблему без лишних затрат, надо аккуратно демонтировать датчик и провести его детальный осмотр. Если на корпусе есть трещины или он деформирован – надо заменять.

 Если с корпусом все нормально – проверяется на сопротивление обмотка. Это делается с помощью мультиметра. Допустимый уровень сопротивления – в пределах 600-900 Ом.

Отклонения говорят о нарушениях в работе.

При работе двигателя на холостом ходу амплитуда напряжения должна составлять менее 6 Вт, при вращении двигателя стартером – превышать 5 Вт.

Альтернативный метод тестирования с помощью мультиметра – помахать рядом к датчиком предметом из металла, имитируя работу диска. Если измеритель зафиксирует скачки напряжения – устройство работает корректно.

Частая причина проблем – мусор, попавший между датчиком и диском синхронизации или другие, не связанные с неисправностью непосредственно датчика случаи. Они могут влиять на работу и двигателя.

ВАЖНО! Можно протестировать питание и возникновение искры на форсунках. Но это рискованный способ, подходит только опытным автовладельцам. Для этого со свечи зажигания удаляется высоковольтный провод и подносится к мотору, после чего прокручивается стартер. Если искры нет – ДПКВ не функционирует. Опасность состоит в том, что искра может вызвать слишком мощный разряд, что повредит ЭБУ.

Для определения питания на форсунках можно обойтись без мультиметра, хватит лампочки на 12 Вт. Если датчик работает, при вращении двигателя стартером лампочка загорится. Если этого не произойдет – надо менять прибор.

Заменить датчик без автомастера – простой, но требующий внимательности процесс. Потребуются обычные ключи (в российских автомобилях обычно на 10). Главное – зазор между сердечником датчика и синхронизационным диском.

Перед демонтажем устройства желательно сделать метки по отношению болтов крепления к корпусу и положению датчика, провода питания. Установка нового проводится с использованием старых болтов.

Особенности крепления датчика у каждого типа двигателя свои.

Ошибка датчика синхронизации – как проверить осциллографом

Электронный осциллограф позволяет проконтролировать не только показатели напряжения, но сам процесс формирования импульсов. Это даст максимально точные данные. Для безопасности датчик лучше снять, но можно провести проверку при работающем двигателе.

Процедура такова:

  • Подсоединить осциллограф к выводам датчика, полярность может быть любой.
  • Сымитировать работу диска, помахав перед датчиком предметом из металла.
  • Если датчик функционирует корректно, будет воспроизведена осциллограмма.

Аналогичная проверка на работающем двигателе даст более точный результат.

Датчик частоты вращения коленчатого вала – самый важный элемент электронной системы автомобиля. Поэтому автовладельцы с богатым опытом решения проблем вместе с запасным колесом возят в багажнике запасной датчик коленвала.

Особенно, если ранее был замечен признак его некорректной работы. Оригинальный ДПКВ стоит недорого, а установка – простая процедура.

При этом оказаться в дороге с поломанным ДПКВ – серьезная проблема и если не располагать запасным, можно потерять много времени.

Источник: https://xn--80aeam7bte.com/info/stati/kolenchatyy-val-princip-raboty-na-chto-vliyaet-datchik-polozheniya-kolenchatogo-vala

Юриспруденция
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: