Правильно установить маховик и поставить коленвал
Маховик и его правильная установка
Как правильно установить маховик, чтобы потом заново не давать переделывать специалистам? Нужно ли выставлять его по метками относительно кривошипного вала или нет? Все эти вопросы задаются автомобилистами, которые заняли активную позицию в жизни, не хотят переплачивать за услуги в СТО, и стремятся научиться делать, пусть не все операции, но хотя бы возможные, своими руками.
О метках
К примеру, на автомобиле Газ-21 вовсе не нужно выставлять никаких меток. Чтобы обеспечить правильную установку и плотность усадки диска, используются родные болтовые крепежи. Что касается балансировки, то она проводится, как в совокупном режиме, так и обособленно.
Совокупная балансировка подразумевает выравнивание одновременно кривошипного вала и сидящего на нем маховика. Обособленная – выравнивание только маховика. О балансировке подробнее будет написано ниже.
Метки имеются на ВАЗовских моделях авто. Необходимы они в данном случае для того чтобы не сбилась изначальная установка фаз ГРМ, что случается во время замены ременного привода или помпы. Другого варианта здесь не предусмотрено конструкторами. Если меняется маховик, то для повторного правильного его устанавливания потребуется корректировка по меткам.
Зачем нужны метки
Автомобиль Газ-24 тоже подразумевает наличие меток. Они расположены прямиком на шкиве кривошипного вала и на крышке распределительных механизмов. В данном случае провести грамотную корректировку будет значительно проще, ведь Волга – автомобиль заднеприводный, кривошипный вал возможно прокручивать «кривым стартером» (ручкой), тем самым, выставив метки. А вот на переднеприводных ВАЗах сделать это не получится, так как мотор расположен поперечно.
Интересный и важный момент. Шкив привода помпы и генератора устанавливается лишь в единственной позиции, ведь один из болтов априори ставится со смещением. Это сделано специально, чтобы в процессе установки не ошибиться.
Видео: как найти метки на маховике
Балансировка
Является важнейшей процедурой, которая проводится при установке нового маховика. Подвергается ей также кривошипный вал и другие элементы автомобиля.
Вообще, балансировка деталей автомашины, проведенная, естественно, грамотно, способна удлинить ресурс элемента на срок, исчисляемый в 25-100 процентов. Другими словами, если балансировка проведена не будет, то деталь может вообще не прослужить и дня.
Это касается и кривошипного вала, который функционирует нередко в режиме 6000 об/мин и даже больше. К примеру, если масса детали равна 20 кг, то даже малейшее несоответствие веса в 0,1 мм может создать разрушительную силу, которая повлечет за собой немало проблем:
- увеличение расхода горючего;
- уменьшение срока эксплуатации ДВС;
- увеличение шума в моторе, вызванного вибрациями;
- падение мощности силового агрегата.
Одним словом, вся нагрузка от, казалось бы, незначительной несогласованности в весе детали придется на «сердце» машины – ее мотор.
Кривошипные валы известных зарубежных автопроизводителей основательно балансируются на заводе вместе с маховиком, сцеплением и т.д. Таким образом, обеспечивается соосность всех деталей относительно другу друга, а это дает возможность замены любого из узлов без последующих, сложных корректировок.
Балансировка маховика и коленвала на стенде
К сожалению, такого принципа в работе придерживаются не все производители, а только лучшие из них, известные бренды мирового масштаба.
Автопром отечественный и ближнего зарубежья, как ни крути, оставляет своим клиентам сюрпризы. В частности, проводить балансировку маховика и кривошипного вала при установке необходимо бывает в 99 случаях из 100. Правда, если на ВАЗы установлены сплошь оригинальные запчасти, то они, по уверениям, тщательную балансировку проходят.
Самым неприятным сюрпризом для балансировщика, и это подтвердят многие специалисты, является установленный кривошипный вал. Он на некоторых моделях отечественного автопрома имеет дисбаланс, который на порядок превышает всякие существующие нормы. Беспредел, одним словом, полный. В некоторых случаях отклонение даже превышает 700 г*см, что не воспринимается никаким станочным оборудованием.
Такие кривошипные валы балансируются только путем сверления в маховике отверстий напротив штатных. Другими словами, мастер вынужден осуществлять перебалансировку, а штатная корректировка получается проведенной «для галочки».
Возможна и другая ситуация. Например, когда балансировка проводится за счет одного маховика. Однако такой вариант для ремонтника окажется куда хуже:
- если маховик будет установлен на старый КШВ, то даст большие вибрации;
- если же оставить маховик, заменить вал, то вибрации пойдут от кривошипного вала, а последствия окажутся еще более непредсказуемыми.
Взаимная соосность всех деталей
Итак, правильно поставить маховик, значит, осуществить грамотную установку детали, согласно меткам ГРМ и соосности с остальными элементами системы двигателя. В противном случае, если балансировке не будут подвержены все необходимые части, предсказать последствия будет невозможно. На маховик установка КШВ осуществляется согласно инструкции.
Преимущества совместной балансировки, когда корректируется одновременно и кривошипный вал, и маховик налицо.
Балансировка коленвала с маховиком в домашних условиях
И так друзья новый этап в сборке двигателя. На днях с Костяном 754 наконец то доехали и сделали балансировку коленвала.И скажу Вам что делали её не зря. балансировка показала не маленькие отклонения от нормы, особенно это касалось маховика и корзины сцепления, но и сам коленвал был не без греха.Но в итоге всё исправили, и вывели практически в ноль. Доволен как слон)) теперь низ мотора полностью готов к сборке. для тех кто не знает что это такое и для чего это нужно прилагаю инфу по этому вопросу.
Дисбаланс — одно из самых опасных явлений, которое действует на все вращающиеся детали в автомобиле, в том числе и коленчатый вал. Его внешними признаками являются повышенные вибрации, которые при разной частоте вращения могут усиливаться или уменьшаться. Эти проявления вызывают дополнительные нагрузки на детали, ослабляют крепеж, что ведет к ускоренному износу и поломкам. Кроме того, они чрезвычайно вредны для здоровья водителя и пассажиров.
Среди основных причин появления дисбаланса можно назвать:
неточность изготовления деталей;
неоднородность материала детали;
неточное центрирование сопряженных деталей;
увеличенные зазоры в сопряжениях деталей и узлов и несоосность их монтажа;
деформации валов при механической и термической обработке, а также из-за повреждений в процессе эксплуатации.
Наибольший вклад вносят несбалансированные детали большого диаметра, вращающиеся с большой угловой скоростью. На практике ими становятся колеса, карданный вал, сцепление или гидротрансформатор автоматической трансмиссии, маховик и коленчатый вал.
Так что же что такое дисбаланс? У любой вращающейся детали по той или иной причине центр массы находится не на оси вращения, а смещен от неё на расстояние R (так называемый эксцентриситет). В этом случае имеется дисбаланс, равный произведению массы детали M на величину эксцентриситета R. При массе детали М=1 кг и эксцентриситете R=3 мм дисбаланс будет равен 3000 гмм. При вращении детали будет возникать центробежная сила F, вызывающая вибрацию. Эта сила пропорциональна дисбалансу и квадрату угловой скорости детали, а также зависит от жесткости соответствующего узла. Поэтому с теоретической точки зрения балансировка состоит в том, чтобы создать у детали дисбаланс, равный по величине (модулю) и противоположный по знаку исходному дисбалансу. Сумма этих дисбалансов (результирующий дисбаланс) будет равна нулю, а значит наша деталь сбалансирована, и при вращении вибрации не будет.
Существуют два способа балансировки: статическая и динамическая. При первом способе не нужно вращать деталь — достаточно лишь качнуть ее. Второй способ применяется в случае более сложной неуравновешенности — так называемая моментная балансировка. При этом на деталь действует не одна сила F, а несколько. Поскольку силы приложены не в одной плоскости, то при вращении детали будет возникать момент, стремящийся повернуть ось вращения детали. Этот момент будет вращаться синхронно с деталью, что также приведет к появлению сильной вибрации, причем очень опасной. На практике статический или моментный дисбаланс никогда не применяются в чистом виде — только их сочетание.
При динамической балансировке нужно вращать балансируемую деталь и находить как минимум пару «тяжелых» мест и корректировать их. Этот способ требует применения специальных станков. Существует несколько вариантов динамической балансировки, и для каждого — свой станок. Но при любом способе важно установить деталь так, чтобы ось ее вращения точно совпадала с осью вращения в том узле, где она должна работать. Все вышесказанное в полной мере относится и к коленчатым валам.
Кстати, на автосборочных или авторемонтных предприятиях степень дисбаланса коленчатых валов определяют именно таким способом. А избавляются от этого явления путем снятия (высверливания или срезания) металла со щек или противовесов. Следует учесть, что балансировка коленвалов обычно производится в сборе с маховиком и ведущим диском («корзиной») сцепления. Вал устанавливается на станок подобно тому, как он установлен на автомобиле, закрепляется, и оператор осуществляет первый пуск. При вращении возникают центробежные силы от «тяжелых мест», датчики, установленные в опорных модулях станка, воспринимают эти силы, а датчик положения дает информацию о мгновенном положении вала. При первом пуске определяется исходное состояние вала, то есть величина и фаза дисбалансов. Затем устанавливается масса и положение «тяжелых мест». Оператору остается только высверлить лишний металл. После этого вал повторно проверяется, и, если дисбаланс находится в поле допуска, вал можно снимать со станка.
Как ни странно, при составлении перечня операций по механообработке, обязательных при капитальном ремонте двигателя, такая процедура, как балансировка коленчатого вала, для многих автовладельцев и даже механиков остается под вопросом. Стоит ли тратить деньги?
Безусловно! Смотрите сами: коленчатый вал весом 20 кг, получив эксцентриситет всего е=0,1 мм за счет прогиба вала, биения посадочного места под маховик, неправильной шлифовки, замены элементов, влияющих на дисбаланс (противовесы, поршни, шатуны, маховик, «корзина» сцепления) и при частоте вращения 6000 об./мин. создает центробежную силу, равную 7729 H (или 788 кг). Эта нагрузка через опоры силового агрегата передается на кузов и шасси, приводя к таким негативным последствиям, как: — увеличенный расход топлива; — падение «полезной» мощности; — уменьшение ресурса двигателя и других агрегатов; — повышенные вибрации и шум, которые плохо влияют на пассажиров и груз.
Качественная балансировка деталей увеличивает ресурс мотора как минимум на четверть, снижает расход топлива и уменьшает шум.
Как правило, коленчатые валы двигателей хороших зарубежных производителей тщательно балансируются на заводе методом модульных сборок. То есть все детали (коленвал, маховик, сцепление, передний шкив и пр.) соосны, сбалансированы сначала по отдельности, а потом и в сборе. Это дает возможность заменить любую составляющую без последующей балансировки. К слову, коленвалы массой до 10 кг имеют после балансировки остаточный дисбаланс не более 15-30 г. Однако после любых механических повреждений, при шлифовке после деформации, при каком-либо «вмешательстве» в узлы (облегчение противовесов, маховика и т. д.) коленвалы требуют обязательной балансировки. А коленвалы отечественных производителей необходимо балансировать практически в любом случае. Все равно — новые они или уже поработавшие. Причем в худшую сторону отличаются валы ЗМЗ и при их балансировке иногда приходится браться не за дрель, а за «болгарку», снимая «лишний» металл чуть ли не килограммами!
Модульные сборки требуют особого подхода. Проводя балансировку таких валов заново, приходилось сверлить отверстия в маховике напротив заводских! В этом случае балансировка одного лишь маховика ничего не даст. Скорее всего, после коррекции он, будучи установлен на старый вал, даст еще большую вибрацию. Если же поменять маховик на новый, то последствия могут быть и вовсе непредсказуемы. Поэтому балансировать отдельные детали этого узла — дело неблагодарное. Для получения оптимального результата лучше не пожалеть сил и денег и отбалансировать весь коленвал методом модульных сборок.
Всем спасибо за внимание! «мне нравится» и «рекомендую» конечно же приветствуются!
Готов ответить на возникшие у Вас вопросы!)
И совсем забыл сказать что балансировка делалась при 8 тыс. об. в мин. Так что при этих оборотах дисбаланса не будет.
Балансировка коленвала в домашних условиях может понадобиться тем, кто очень хочет полностью узнать свой автомобиль и не доверяет специалистам на СТО. Ниже будут рассмотрены все нюансы, связанные с этим вопросом.
Зачем нужна балансировка коленчатых валов?
Балансировка коленчатых валов является ничем иным, как механической операцией, вследствие которой значительно снижаются вибрации и прочие виды нагрузок на элементы двигателя. Это позволяет повысить его надежность, работоспособность и производительность. Безусловно, чаще всего в подобной операции нуждаются уже изношенные механизмы, хотя бывают случаи, когда дисбаланс наблюдается и в новеньком автомобиле, только что приобретенном из салона.
Понять то, что вам светит балансировка коленвала своими руками, и пора засучить рукава, можно по следующим признакам. Прежде всего, обратите внимание на ручку переключения передач во время движения на холостом ходу, она начинает болтаться. Точно также себя будет вести и сам двигатель, так что не забудьте заглянуть под капот своего «железного коня».
Что же насчет причин подобного поведения, так их может быть несколько. Среди них нельзя исключить и возможные погрешности, допущенные во время изготовления сопряженных деталей. Кроме того, не самым лучшим образом сказывается неоднородность материалов, из которых изготовлены элементы коленчатого вала. Появлению люфта также способствуют увеличенные зазоры в сопряженных узлах, их несоосность, некачественный монтаж и, конечно же, недостаточно точное центрирование.
И не стоит забывать о естественном износе, который никогда еще не играл положительной роли.
Где отбалансировать коленвал – варианты ремонта
Есть два способа, как отбалансировать коленвал. Первый – статический, он является менее точным. В этом случае используются специальные ножи, на которые и устанавливается деталь. А дисбаланс определяется по ее положению во время вращения. Если верхняя часть коленвала легче нижней, то на нее крепят грузики и производят такие замеры и догрузку до достижения равновесия. И только после этого на противоположной стороне высверливаются отверстия для противовеса.
Второй вид – динамическая балансировка коленчатого вала. Для ее осуществления необходимо специальное оборудование. Коленчатый вал устанавливается в плавающие постели и раскручивается до нужных оборотов. Световой луч находит и сканирует наиболее тяжелую точку, которая провоцирует тряску, и выводит ее на экран. А для достижения баланса дело остается за малым – удалить с нее лишний вес.
Балансировка коленвала в домашних условиях
В основном, в домашних условиях осуществляется балансировка коленвала с маховиком. Для этого также необходимо определить самую тяжелую точку. Делается это следующим образом: устанавливаются две Т-образные пластины, естественно по уровню, и сверху на них кладется деталь. В случае дисбаланса коленчатый вал будет катиться, пока его наиболее тяжелая точка не окажется в нижнем положении. Таким образом, определяется место, с которого необходимо снять немного металла. Повторять эту процедуру следует до достижения полного равновесия.
Если же речь идет о новых автомобилях, то в этом случае нужно прибегнуть к методу модульной сборки, когда все элементы проходят балансировку по отдельности, а не в сборе. Но осуществление данной процедуры лучше доверить профессионалам, тем более что, в основном, такие машины состоят на гарантийном обслуживании, и пренебрегать им не стоит. Не столь важно, где отбалансировать коленвал, главное помните, что данная процедура позволит значительно увеличить ресурс и мощность движка, да и авто в целом.
Для экономии затрат, идущих на техническое обслуживание в автосервисе, можно выполнять балансирование коленчатого вала в условиях гаража. В статье описываются варианты, как можно проводить балансировку коленвала своими руками.
При дисбалансе коленчатого вала неравномерно распределяется масса вдоль и поперек оси, то есть нарушается баланс: один край легче другого. В основном причиной поперечного дисбаланса является износ деталей вала при продолжительной эксплуатации.
Балансировка коленвала проводится, чтобы снизить нагрузку и вибрации на узлы силового агрегата. Эта операция дает возможность поднять производительность двигателя, продлить срок эксплуатации. В основном балансировка необходима для изношенных элементов двигателя, но встречаются случаи, когда в балансировке нуждается новый автомобиль.
Балансировка коленвала в гараже
Определить, нужна ли балансировка коленвала, можно по поведению ручки переключения передач: она начинает болтаться при передвижении на холостом ходу. То же самое касается двигателя: если на холостом ходу мотор работает с рывками.
Причины появления неполадок могут быть разные:
- некачественное изготовление сопряженных деталей;
- неоднородность материала, который использован для коленчатого вала;
- люфты, возникшие в результате нарушения зазоров между сопряженными элементами;
- некачественная сборка;
- неточное центрирование;
- естественный износ.
После замены маховика или его зубчатого венца, корзины сцепления необходимо отбалансировать коленвал. Если не выполнить эту процедуру, то даже при небольших скоростях мотор начнет вибрировать из-за нарушения баланса.
Отбалансировать коленчатый вал можно двумя способами:
- Статический способ применяется при незначительных нарушениях баланса. В этом случае коленчатый вал находится в неподвижном состоянии. При этом тяжелая сторона опущена вниз. Легкая часть уравновешивается с помощью грузов, которые крепятся на край легкой стороны. Затем с помощью специальных ножей снимается металл с тяжелой части, пока не опустится нагруженная часть.
Шлифовка коленчатого вала
Балансировку можно выполнить в автосервисе, где, естественно, процедура будет проведена более точно, либо в собственном гараже. Для проведения процедуры в домашних условиях нужно изготовить специальное приспособление – станок, на который будет устанавливаться маховик. Сложного ничего нет. Сделать такой станок своими руками сможет даже человек, неимеющий слесарного опыта.
В первую очередь нужно сварить рамку, которая служить будет основой станка. Размеры рамки и приспособления зависят от длины коленчатого вала. Для изготовления нужна профильная труба и уголок. После изготовления рамки и затирки швов, в двух уголках рамки и в середине противоположной трубы, нужно просверлить отверстия для трех шпилек. К отверстиям приваривают гайки с диаметром внутренней резьбы равным диаметру шпилек, которые изготавливаются из железных прутов.
Самодельный станок для балансировки
Перед балансировкой рамку нужно выставить с помощью уровня строго горизонтально. Это легче сделать, если она будет стоять на трех штырях, чем на четырех. После регулировки на приваренные гайки сверху следует накрутить контргайки. Далее нужно сделать недалеко от каждого угла рамки отверстия для 4 прутов диаметром 14-16 мм, которые будут исполнять роль стоек. Длина прутов должна быть одинаковой – примерно 250 мм.
Теперь нужно взять 4 уголка шириной 2-4 см и длиной около 30 см и просверлить в них отверстия диаметром, соответствующим диаметру стоек. На каждую пару стоек надевается уголок ребрами вверх. Уголки нужно приварить. Получается приспособление напоминающее турник с брусьями: напротив друг друга устанавливаются стойки в виде буквы «П». На эти стойки будет устанавливаться коленчатый вал. Таким образом, станок для балансировки коленвала готов.
Балансировка коленчатого вала с помощью устройства, сделанного своими руками, состоит из следующих шагов:
- В первую очередь нужно выставить станок строго горизонтально. Для этого уровень укладывается сначала на одну перекладину-уголок. Затем следует подкручивать шпильки-стойки, пока уголок не будет расположен строго горизонтально. Далее уровень поворачиваем перпендикулярно, кладем его на два уголка-перекладины одновременно и крутим шпильку, высверленную посередине трубы. Добиваемся полной горизонтальности всей конструкции.
- Когда станок выставлен, на него можно устанавливать коленчатый вал в сборе с комплектующими. Если присутствует дисбаланс, вал начнет проворачиваться по уголку, пока самая тяжелая точка не окажется в нижней точке. Этот дисбаланс (перевес) нужно ликвидировать.
Приспособление для балансировки
Процедура балансирования на СТО
С данным приспособлением, изготовленным своими руками, можно легко отбалансировать коленчатый вал. Конечно, без специального оборудования достичь точности трудно, зато можно сэкономить на посещении автосервиса.
В этом видео демонстрируется, как правильно отбалансировать коленвал.
Часть 8. Установка кленвала.
Часть 8. Установка коленвала.
Здравствуйте Уважаемые друзья! Мы сегодня, в этой статье разберемся и научимся правильно устанавливать коленвал двигателя ЗМЗ 511 и модификации. Перед тем, как начать сборку двигателя, нужно учесть что коленчатый вал в сборе с маховиком и сцеплением должны быть динамически сбалансированы. Допустимый дисбаланс 70 Гсм.
Примечание: во время разборке двигателя, перед капитальным ремонтом, я рекомендую Вам делать метки на снимаемых, сбалансированных деталях, как сняли так и ставьте, по сделанной метке. Это нужно что бы не нарушилась заводская балансировка коленвала в сборе с маховиком и сцеплением. Если конечно Вы не меняете детали такие как маховик, коленвал и ведущий диск сцепления, ну , а если меняли, то нужна балансировка.
При балансировке снимают лишнюю массу с тяжелой стороны, высверливанием металла маховика на расстоянии 6 мм от зубчатого венца сверлом диаметром 8 мм на глубину не более 10 мм. Если дисбаланс собранного вала превышает 180 Гсм, вал разбирают и балансируют каждую деталь отдельно. Дисбаланс маховика не должен превышать 35 Гсм; дисбаланс нажимного диска в сборе с кожухом — 36 Гсм; Дисбаланс ведомого диска— 18 Гсм.
Перед балансировкой проверить свободу и легкость вращения диска путем выключения сцепления и перемещения оттяжных рычагов на 11,7 мм. При этом размер от рабочей поверхности маховика до верхних головок оттяжных рычагов должен быть в пределах 53—54,5 мм. При отсутствии свободного вращения диска, а также при отступлении в размере узел необходимо раскомплектовать.
Примечание: хочу Вас немного огорчить, если Вы произвели замену таких деталей как коленвал, маховик и ведущий диска сцепления, то как уже говорилось, желательно произвести балансировку коленвала в сборе и думаю понимаете что в домашних условиях нам этого не сделать. Балансировка делается на стенде. Рисунок 1. Когда будете обращаться к шлифовщику коленвала, то попросите что бы сделали Вам балансировку коленвала они обычно делают. Не забудьте взять с собой маховик и сцепление в сборе, они понадобятся при балансировке.
Рисунок 1. Балансировка коленвала на стенде.
Сборка коленчатого вала с маховиком и сцеплением и установка его в блок цилиндров.
Перед установкой коленчатого вала в блок цилиндров все сопрягаемые поверхности должны быть тщательно протерты. Масляные каналы коленчатого вала и блока должны быть продуты сжатым воздухом. Вкладыши коренных подшипников должны быть смазаны маслом для двигателя. Размер вкладышей коренных подшипников должен соответствовать размеру коренных шеек коленчатого вала. Момент затяжки гаек шпилек крепления крышек коренных подшипников должен соответствовать 11—12 кГм.
Номинальные и ремонтные размеры передней и задней шайб упорного подшипника приведены в таблице 1. При окончательно затянутых коренных подшипниках коленчатый вал должен свободно поворачиваться за маховик от руки.
Таблица 1. Номинальный и ремонтные размеры передней и задней шайб упорного подшипника | ||
Размер | Толщина передней шайбы, мм | Толщина задней шайбы, мм |
Номинал | 2,35-2,45 | 2,45-2,50 |
1-й ремонт | ― | 2,65-2,70 |
2-й ремонт | ― | 2,85-2,90 |
При установке маховика, гайки крепления его, должны быть затянуты равномерно с усилием 7,6—8,3 кГм. Биение плоскости трения маховика — не более 0,15 мм на радиусе 165 мм. Если биение превышает 0,15 мм, узел необходимо раскомплектовать. Подшипник направляющего конца ведущего вала коробки передач должен быть заполнен смазкой УТВ 1-13 и установлен в гнезде коленчатого вала при помощи специальной оправки.
При установке сцепления должно быть обеспечено совпадение оси ведомого диска с осью коленчатого вала. Болты крепления кожуха сцепления к маховику должны быть равномерно затянуть в порядке, указанном на рисунке 2. Момент затяжки болтов должен быть в пределах 2—З кГм.
Рисунок 2. Затяжка корзины.
Крышки коренных подшипников и сальникодержатель.
Крышки коренных подшипников изготовлены в виде крышки из ковкого чугуна марки КЧ 35-10. Кроме данной крышки, на задней стенке блока имеется сальникодержатель. Сальникодержатель и крышки коренных подшипников растачиваются вместе с блоком, в следствии чего они не могут меняться местами и после разборки должны ставиться на свои прежние места. Четыре крышки, за исключением передней, одинаковые и на них нанесены порядковые номера 2,3 и 4. На пятой крышке номер не наносится.
Задний конец коленвала уплотняется сальником из асбестового шнура. Все, обычно называют этот сальник набивкой. Куски асбестового шнура, пропитанные в маслографитовой смеси, укладываются в специальные канавки блока цилиндров и сальнико-держателя, обжимаются и затем подрезаются заподлицо с плоскостью разъема. Шейка коленвала, по которой работает сальник, оснащен маслогонной накаткой А рисунок 3.
Установка заднего сальника (набивки).
Уплотнение заднего конца коленчатого вала: а — задний конец коленчатого вала; б — сальникодержатель и уплотняющие детали; 1 — масляный картер; 2 — прокладка масляного картера; 3, 7 — соответственно нижний и верхний отрезки асбестового шнура; 4 — сальникодержатель; 5 — крышка коренного подшипника; 6 — вкладыш коренного подшипника; 8 — блок цилиндров; 9 — боковой резиновый уплотнитель; А — маслосгонная накатка; Б — гребень; В — маслоподводящая канавка.
К задней торцевой части блока присоединяется картер сцепления, чье точное расположение на блоке обеспечивается двумя установочными штифтами. Привалочная плоскость на картере сцепления для установки коробки передач и установочное отверстие обрабатываются вместе с блоком цилиндров во время расточки постелей коренных подшипников, в следствии чего замена картера с блока на блок не желательна, без специальной подгонки.
Крышки коренных подшипников устанавливают так, чтобы фиксирующие выступы вкладышей находились с одной стороны, а номера или метки, выбитые на крышках, соответствовали номерам постелей. При установке передней крышки необходимо следить, чтобы фиксирующий усик задней шайбы упорного подшипника вошел в паз крышки, и чтобы не образовывалось ступеньки между торцом крышки и торцом блока цилиндров. Гайки крепления крышек коренных подшипников затянуть (момент 11—12 кГм). После затяжки и шплинтовки гаек крышек коренных подшипников коленчатый вал должен легко вращаться от небольших усилий.
После напрессовки шестерни коленчатого вала (рисунок 4), при помощи съемника и упорной втулки, проверить осевой зазор коленчатого вала, для чего отжать коленчатый вал к заднему концу двигателя и при помощи щупа определить зазор между торцом задней шайбы упорного подшипника и торцом передней коренной шейки коленчатого вала. Зазор должен быть в пределах 0,075 — 0,175 мм.
Рисунок 4. Напрессовки шестерни коленчатого вала.
Ну что же, думаю на этом, пока, закончим с коленвалом и крышками коренных вкладышей. Продолжим, так сказать, наши занятия, в следующей статье, а вот как она будет называться и чему посвящена Вы скоро узнаете. Если вдруг возникнуть проблемы и вопросы пишите мне, оставляйте комментарий я обязательно отвечу. Спасибо за внимание!
Часть 1. Вступление.
Часть 2. Снятие двигателя.
Часть 3. Разборка двигателя.
Часть 4. Подготовка запчастей и деталей.
Часть 5. Выпрессовка и запрессовка гильз.
Часть 6. Чистка поршней и коленвала.
Часть 7. Установка поршневых колец.
Часть 8. Установка коленвала.
Часть 9. Установка поршней.
Часть 10. Завершение ремонта двигателя.
Как выбрать б/у двухмассовый маховик?
3854 | 15.11.2019
Если говорить совсем простым языком, двухмассовый маховик призван сглаживать неравномерность работы двигателя. Откуда возникает эта «неравномерность»? Во-первых, коленвал испытывает на себе неравномерные нагрузки, возникающие в моменты воспламенения рабочей смеси в цилиндрах и в моменты ее сжатия. Во-вторых, в самом коленвале из-за неравномерных нагрузок возникают крутильные колебания. Это упругие колебания вдоль его оси вращения, по часовой стрелке и против. Чем мощнее двигатель, тем сильнее эти колебания. Более того, если частота «вспышек» в цилиндрах совпадет с частотой крутильных колебаний или будет кратна им, то возникнет резонанс, и коленвал развалится.
Соответственно, для гашения неравномерностей в работе двигателя и крутильных колебаний и создан двухмассовый маховик. Его присутствие позволяет инженерам не усиливать и не утяжелять коленвал, он защищает коробку передач от вибраций и продляет срок службы сцепления на мощных двигателях, устраняет необходимость увеличивать жесткость диафрагменной пружины корзины сцепления. В целом двухмассовый маховик даже помогает экономить топливо, т.к. гасит колебания, направленные против вращения коленвала. К тому же, масса двухмассового маховика в целом ниже, чем одномассового.
Серийное применение двухмассовых маховиков началось в 1985 году. Сегодня ими оснащается порядка 80% новых двигателей. Двухмассовые маховики положены двигателям, работающим в паре с МКПП, вариаторами, «автоматами» с двойным сцеплением.
На нашем YouTube-канале вы можете посмотреть видео о двухмассовых маховиках.
Выбрать и купить б/у двухмассовый маховик вы можете в нашем каталоге контрактных запчастей.
Как устроен двухмассовый маховик
На словах конструкция двухмассового маховика простая. Одна его часть – ведущий диск – жестко привинчивается к коленвалу. Вторая часть – ведомый диск – соединена с корзиной сцепления. Между ними – система демпфирования. Таким образом, обе части двухмассового маховика могут вращаться относительно друг друга на некоторые углы, то есть, совершать взаимные качательные движения вокруг общей центральной оси.
Подшипник
Так как ведущий и ведомый диск не жестко соединены и качаются относительно друг с друга, нужно сохранять их соосность. Для этого применяется поворотный подшипник. Он жестко закреплен на ступице ведущего диска. На его выступ в сторону трансмиссии выступ посажен ведомый диск.
На ранних вариантах ДММ использовались шариковые подшипники, затем они уступили место подшипникам скольжения, т.е. по сути, обычным втулкам. В двухмассовых маховиках Sachs всегда использовались подшипники скольжения.
Фланец
Передача момента от ведущего диска к ведомому осуществляется через пружинный демпфер и далее на фланец, который жестко соединен с ведомым диском. В самом простом варианте, в ведущем диске находятся две дуговые пружины, которые своими концами упираются в выступы фланца.
Демпфирующая система
Как было упомянуто выше, классический демпфер двухмассового маховика представляет собой пару дуговых пружин, помещенные в направляющие желоба ведущего диска. Эта пружина может быть одинарной, может быть двойной, т.е. представлять собой две помещенные одна в одну пружины разного диаметра. В самых мудреных вариантах пружины могут быть тройными. Т.е. в каждой дуге будет собрано по 3 пружины, способные гасить весь диапазон крутильных колебаний. Но и это еще не все.
В более новых вариантах двухмассовых маховиков предусмотрены дополнительные прямые пружины во фланце. Эти дополнительные пружины во фланце демпфируют колебания в тех режимах, когда дуговые пружины «отключаются». Как они могут «отключиться»? Дело в том, что на высокой скорости вращения маховика под действием центробежной силы дуговые пружины прижимаются к направляющим вдоль наружного края. Из-за этого их сила демпфирования сильно снижается. В этом случае функция демпфирования перекладывается на короткие прямые пружины: они легче, ближе расположены к центру, а потому центробежная сила слабо влияет на них.
Также есть ДММ с фрикционной муфтой, которая не жестко соединяет фланец с ведомым диском. То есть, в этом случае фланец не приклепан к ведомому диску. Крутящий момент передается от ведущего диска к ведомому за счет сильного трения фрикционной муфты. Такая муфта дополнительно защищает маховик от перегрузок и является демпфером.
Двухмассовый маховик от Sachs для дизелей и DSG
Двухмассовые маховики от Sachs (ZF) для дизелей 1.9 TDI и 2.0 TDI, работающий в паре с коробками DSG, наделены сложным направляющим планетарным механизмом.
Признаки износа и проверка двухмассового маховика на автомобиле
На износ двухмассового маховика указывают появившиеся вибрации. Во-первых, жесткая вибрация на холостых оборотах, слышимые стуки при глушении двигателя. Маховики, работающие в паре с коробками DSG «брынчат» на холостом ходу. Во-вторых, вибрации на ходу при равномерной скорости и при увеличении оборотов двигателя.
В некоторых случаях разбитый двухмассовый маховик может быть причиной троения двигателя. Из-за того, что обе массы хаотично гуляют относительно друг друга, на коленвале возникают посторонние ускорения, которые ЭБУ пытается «отловить», корректируя впрыск. Такое троение двигателя на холостых оборотах пропадает при выжиме педали сцепления.
Двухмассовый маховик можно проверить на неподвижном автомобиле. Для этого на нейтральной передаче нужно плавно нажимать на газ. Если вибрации и их характер будут изменяться с ростом оборотов, то двухмассовый маховик неисправен. На ходу его можно проверить следующим образом: разгоняемся с 10-20 км/ч на 2-й передаче с нажатой до упора педалью акселератора. Если возникают вибрации, то пора менять двухмассовый маховик.
При разрушении двухмассового маховика с обрывом его фланца, автомобиль просто не будет ехать на передаче.
Двухмассовый маховик не всегда виноват
В некоторых случаях при работе двигателя на холостых оборотах можно чувствовать вибрации и даже слышать посторонние звуки демпферов двухмассового маховика. При этом на ходу, при разгоне и наборе оборотов сильные вибрации не будут возникать. В данном случае, скорее всего, двухмассовый маховик исправен, а вибрации в трансмиссии и шумы его демпферов вызваны тем, что двигатель неисправен, т.е. троит. В этом случае нужно разбираться с двигателем и как можно скорее, т.к. двухмассовый маховик выйдет из строя преждевременно.
При износе сцепления, а не маховика, при трогании с места отсутствует плавность и появляются удары.
Трещины на корпусе ведущего диска ДММ появляются из-за люфта коленвала.
Как проверить б/у маховик?
Проверке подлежат не только б/у, но и новые двухмассовые маховики из коробок. У производителей LuK и Sachs есть базовые рекомендации по проверке маховиков, они общие как для новых изделий, так и бывших в эксплуатации. То есть, перед заменой по таким рекомендациям можно и нужно проверить старый маховик.
|
Базовые рекомендации для проверки двухмассовых маховиков |
|
|
Sachs |
LuK |
|
Свободный ход: перемещение до 3 зубьев. Если обе массы перемещаются более чем на 4 зубца, то маховик неисправен. Или: маховик должен перемещаться в обе стороны на одинаковый угол и с одинаковыми усилиями, без заеданий и звуков.
Если ощущается сопротивление пружин, установленных внутри маховика, двухмассовый
Радиальный люфт: должен быть не более 0,15 мм, т.е. минимальный и без стуков. |
Свободный ход: перемещение по зубьям: до 7 зубьев. 20° максимум. Люфт более 8 зубцов – выход за пределы нормы, неисправен.
Радиальный люфт: 1,6 мм максимум (в обе стороны) для ДММ с шариковым подшипником. 2,9 мм для ДММ на основе подшипника скольжения.
Ни при каких обстоятельствах не должно быть соударения ведущего и ведомого диска. |
Двухмассовые маховики LuK и Sachs для дизельных двигателей очень жесткие, т.к. снабжены дополнительным фрикционным кольцом. Поэтому для проверки работоспособности такого маховика нужно использовать рычаг, который может увеличить силу для преодоления сопротивления фрикционного кольца и проверки угла взаимного вращения дисков.
Общие рекомендации по проверке двухмассовых маховиков:
Должны отсутствовать посторонние звуки при вращении / перемещении масс.
Усилие пружин должно быть равномерным в обе стороны.
Усилие пружин должно нарастать плавно.
Радиальный люфт, т.е. смещение одной массы относительно другой, должен быть минимальным.
Дополнительно проверяем:
Грузы должны быть на месте.
Смазка не должна течь.
Не должно быть синевы на диске сцепления.
Не должно быть трещины из-за люфта.
Причины выхода из строя двухмассового маховика
Двухмассовый маховик может преждевременно выйти из строя из-за следующих причин:
- Разная компрессия в цилиндрах;
- Проблемы со впрыском топлива, его распылом и сгоранием – как следствие, троение двигателя;
- Разрушенные опоры двигателя;
- Разрушенный демпферный шкив коленвала;
- Неисправная обгонная муфта генератора;
- Проблемы в КПП;
- Проблемы со стартером
Также добавим, что ресурс ДММ сокращает чип-тюнинг, частая езда «в натяг» на малых оборотах, буксование и даже оставление машины на стоянке под уклоном на передаче.
Установка б/у двухмассового маховика
Перед установкой двухмассового маховика, как нового, так и б/у, нужно удостовериться, что устранены факторы, которые привели к выходу из строя предыдущего маховика.
Если двигатель исправен, нет проблем в трансмиссии, то можно устанавливать маховик. При затяжке болтов, крепящих маховик к коленвалу, нужно соблюдать рекомендации производителя. Например, болты могут затягиваться с усилием 60 Нм и доворотом на 90°. Затягивать его «на глаз» крайне не рекомендуется.
Когда маховик закреплен на коленвале, то нужно провести его проверку. Т.е. зафиксировать его ведущий диск и покачать ведомый – убедиться в отсутствии шумов, еще раз оценить люфт.
Нужно провести ту же самую проверку после установки двухмассового маховика на двигатель.
При установке нажимного диска также нужно соблюдать порядок затяжки болтов.
У нас в наличии большой выбор двухмассовых маховиков для автомобилей любых марок.
Освобождение застрявшего двигателя
от: Alittle1, Cobalt327, Countryboytn, Crashfarmer, Crosley, GypsyR, Jon
(Нажмите здесь, чтобы редактировать эту страницу анонимно, или зарегистрируйте имя пользователя, которое будет указано для вашей работы.)
Просто щелкните вкладку «Изменить» вверху этой страницы или щелкните одну из ссылок [изменить] справа от раздела статьи.
Для получения дополнительной информации см. Справка: Редактирование страниц.[править] Предисловие
Прежде чем вы достанете кувалду и деревянный брусок и начнете колотить мясо, нужно учесть несколько вещей.Самое главное:
- В каком состоянии был оставлен двигатель при последнем переворачивании, есть ли в нем масло или вода? Или он сухой, без масла?
- Двигатель заклинило из-за небрежного обращения / ржавчины / коррозии, или это из-за механической неисправности, такой как сломанный коленчатый вал, выброшенный шток, закрученный подшипник или заедание поршня из-за детонации и т. Д.?
[править] Взглянем на двигатель
Начните со снятия воздушного фильтра. При снятии воздушного фильтра проверьте, нет ли влаги или водяных луж в масляной ванне или на дне корпуса фильтра.Это может быть сухая сейчас , но поищите доказательства того, что в прошлом стояла вода. Причина, по которой вы ищете влагу, заключается в том, чтобы определить, сколько воды может быть в двигателе. Если снег попал в моторный отсек, он растает и вылезет наружу внутри воздухоочистителя, впускного коллектора, выемки подъемника и т. Д., Но не обязательно проникнет глубоко в двигатель. Если двигатель был затоплен из-за затопления суши и подъема воды, то внутри двигателя также могло образоваться скопление ила и грязи.Грязь и вода в двигателе — это худший вид блокировки двигателя, с которым вы можете столкнуться.
Вытяните щуп и проверьте наличие воды в моторном масле. Если вы обнаружите в масле воду, попробуйте определить ее количество. Начните с снятия маслосливной пробки с масляного поддона и посмотрите, что выйдет. Сначала выйдет вода, а затем масло, которое может остаться. Если двигатель был сильно залит, масла практически не останется; он будет вытолкнут поднимающейся водой. Отношение воды к маслу, которое выходит из масляного поддона, указывает на то, был ли поршневой узел погружен в воду или нет.
Откройте крышку радиатора и проверьте наличие охлаждающей жидкости. Если в верхнем баке нет охлаждающей жидкости, откройте сливной кран и проверьте наличие антифриза. Вы можете снять верхний кожух шланга радиатора и проверить под термостатом. В некоторых случаях вы можете открыть кран блока цилиндров или снять шпильку водяной рубашки, чтобы тоже поискать охлаждающую жидкость.
Угол поворота коленчатого вала— Перевод на немецкий — примеры английский
Эти примеры могут содержать грубые слова на основании вашего поиска.
Эти примеры могут содержать разговорные слова, основанные на вашем поиске.
Сигналы синхронизированы друг с другом при угле поворота коленчатого вала для моделирования до четырех форсунок.
Für bis zu vier Injektor-Nachbildungen sind die Signale zueinander im Kurbelwellenwinkel синхрон.Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что угол коленчатого вала между открытием двух форсунок составляет не менее 4 градусов.
Verfahren nach Anspruch 1 или 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurbelwellenwinkel zwischen dem Öffnen zweier Einspritzdüsen mindestens 4 Grad beträgt.Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что открытые периоды регулируют в диапазоне от примерно 0º до 180º от угла поворота коленчатого вала .
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerzeiten in einem Bereich von etwa 0º bis 180º Kurbelwinkel verstellt werden.6. Способ по п.6, отличающийся тем, что выходной сигнал измерения датчика (3, 5) дискретизируется для каждого угла поворота коленчатого вала a a во время такта сгорания двигателя внутреннего сгорания (4, 6).
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsignalausgabe von dem Sensor (3, 5) für jeden Kurbelwinkel и während des Verbrennungshubes des Verbrennungsmotors (4, 6) ermittelt wird.Двигатель также содержит впрыскивающий клапан для дозирования топлива и свечу зажигания, которая регулирует угол поворота коленчатого вала зажигания воздушно-топливной смеси.
Ferner ist ein Einspritzventil vorgesehen, das Kraftstoff zumisst, und eine Zündkerze, mittels der der Kurbelwellenwinkel des Luft / Kraftstoff-Gemisches gesteuert wird.Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что калибруемое устройство измеряет угол поворота коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zu kalibrierende Einrichtung den Kurbelwellenwinkel des Verbrennungsmotors erfaßt.Абсолютный угол коленчатого вала получается в динамическом и статическом состояниях с помощью колеса, снабженного циклическим кодом, установленным на коленчатом валу, и передается в блок управления.
Der absolute Kurbelwellenwinkel wird im Dynamischen und statischen Zustand über ein an der Kurbelwelle montiertes Rad mit einem einschrittigen Code erfaßt und der Steuereinheit gemeldet.Положение фазы (PH) определяется в соответствии с обнаруженным углом коленчатого вала (CRK) и зарегистрированным углом распределительного вала (CAM).
Die Phasenlage (PH) wird abhängig von einem erfassten Kurbelwellenwinkel (CRK) und einem erfassten Nockenwellenwinkel (CAM) ermittelt.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что второе окно измерения (окно измерения зажигания TZ) начинается с точки зажигания и простирается примерно на 10º от угла поворота коленчатого вала .
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Meßfenster (Zündmeßfenster TZ) mit dem Zündzeitpunkt beginnt und sich über etwa 10º Kurbelwellenwinkel erstreckt.Способ по п. 2 или 3, в котором предварительно заданный угол коленчатого вала меньше или равен примерно 100 ° после верхней мертвой точки поршня (24).
Verfahren nach Anspruch 2 или 3, bei dem der vorgegebene Kurbelwellenwinkel kleiner oder gleich als in etwa 100º nach dem oberen Totpunkt des Kolbens (24) ist.Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что величина предписываемого угла | a | выбрано равным> = 30º угла поворота коленчатого вала (KWW).
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag des vorgebbaren Winkel | a | > = 30º Kurbelwellenwinkel (KWW) gewählt wird.Способ по п.14 или 15, отличающийся тем, что кривые относительно угла поворота коленчатого вала контролируемого цилиндра формируют из последовательностей первого и второго значений проводимости и сравнивают друг с другом.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, bei dem aus den Folgen der ersten und zweiten Leitfähigkeitswerte Kurven bezogen auf den Kurbelwellenwinkel des überwachten Zylinders gebildet werden, die miteinander verglichen werden.4. Способ по п.4, отличающийся тем, что новый угол поворота коленчатого вала (Phi) определяют (KL = f (fR, Phi)) с помощью характеристической кривой (KL).
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der neue Kurbelwellenwinkel (Phi) über eine Kennlinie (KL) bestimmt wird (KL = f (f (fR, Phi)).Способ согласно daim 1, отличающийся тем, что условия монтажа изменяются в зависимости от параметра двигателя, в частности от частоты вращения и / или угла поворота коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspannverhältnisse в Abhängigkeit eines Parameters der Maschine, insbesondere der Drehzahl und / oder dem Kurbelwellenwinkel eines Verbrennungsmotors verb.Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что для определения времени управления клапаном «закрытие входа» определяют объем угла поворота коленчатого вала , при котором давление сжатия равно давлению окружающей среды.
Verfahren nach Anspruch 1 или 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Ventilsteuerzeit «Einlaß schließt» das Volumen bzw. der Kurbelwellenwinkel Detektiert wird, bei dem Kompressionsdruck gleich dem Umgebungsdruck ist.Устройство по п. 12, отличающееся тем, что для всего устройства (11) оценки предусмотрено общее устройство (31) для определения угла коленчатого вала или положения поршней.
Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß für all Auswerteinrichtungen (11) eine gemeinsame Einrichtung (31) zur Erfassung von Kurbelwellenwinkel или Kolbenlage vorgesehen ist.Способ по п.8, отличающийся тем, что интервал между окончанием впрыска топлива и воспламенением топлива соответствует углу коленчатого вала , составляющему приблизительно от 10 до 25 градусов.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitspanne zwischen dem Ende der Einspritzung des Kraftstoffs und dem Zünden des Kraftstoffs einem Kurbelwellenwinkel von ca. 10 бис 25 Grad entspricht.Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором двигатель внутреннего сгорания снабжен коленчатым валом, а впрыск топлива в цилиндр начинают при угле поворота коленчатого вала , составляющем прибл.20º до прибл. 20º после верхней мертвой точки.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Verbrennungsmotor mit einer Kurbelwelle versehen ist, und die Einspritzung des Kraftstoffs in den Zylinder bei einem Kurbelwellenwinkel bei einem Kurbelwellenwinkel bei 20ºХарактеристики изменения давления для определенного времени управления клапаном получаются путем анализа динамики давления в камере сгорания через угол поворота коленчатого вала .
Durch Analyze des Brennraumdruckverlaufs über dem Kurbelwellenwinkel werden für bestimmte Ventilsteuerzeiten charakteristische Druckverläufe erhalten.Переключитесь на угловое представление, чтобы иметь возможность соотносить осциллограмму с углом поворота коленчатого вала .
Wechseln Sie in die Winkeldarstellung, um das Oszillogramm auf den Kurbelwellenwinkel zu beziehen.Как коленчатый вал и пресс-релиз обманули средства массовой информации
Все, что я хочу на Рождество, — это плоский кривошип. Все о них говорят. Они есть у всех крутых ребят. Ford даже поставил его в новый Mustang GT350 2016 года. Прямо на крышках клапанов написано «плоский кривошип», и почти в каждой статье в блоге и журнале, когда-либо написанной о GT350, нельзя не говорить об этом. Согласно пресс-релизу Ford: «В отличие от традиционных двигателей V-8, совершенно новый 5.2-литровый использует плоский коленчатый вал, который чаще встречается в спортивных автомобилях Ferrari или в гоночных автомобилях ». Звучит очень впечатляюще, не правда ли?
Но вот в чем дело. У минивэна моей жены плоская рукоятка. У почтового грузовика, который сегодня утром доставил мой просроченный счет ТСЖ, есть плоская рукоятка. У каждого богатого человека, который когда-либо пукнул на свой Civic, есть плоская рукоятка. Даже у велосипеда моей трехлетней дочери есть плоская рукоятка. Имейте в виду, это машина настолько свирепая, что только тренировочные колеса могут обуздать ее ярость.Как могло случиться, что эти технические чудеса, оснащенные плоскостью и кривошипом, каким-то образом пролетели вне поля зрения радаров? Это просто. До того, как «плоский кривошип» стал новой модной фразой, никого не волновало, будет ли кривошип двигателя плоским, квазиплоским, полуплоским, вроде как плоским или вовсе не плоским.
Если вы действительно хотите купить новый Mustang, и у него действительно должна быть плоская рукоятка, почему бы не купить модель Ecoboost объемом 2,3 л за половину цены GT350, у которой, как вы уже догадались, есть плоский кривошип? Я с радостью возьму небольшую часть из 24 000 долларов, которые я только что сэкономил.Неудобный факт, что плоская схема кривошипа GT350, «типичная для Ferrari», также характерна для огнедышащих продуктовых магазинов, позволяет увидеть глупость всей этой шумихи о плоской плоскости.
В то время как Ford имеет полное право гордиться своим феноменальным новым 5,2-литровым V-8 — двигателем, который развивает мощность 526 лошадиных сил и кричит до 8250 оборотов в минуту — приписывать это техническое достижение в значительной степени ориентации противовесов коленчатого вала — это не просто абсурд. . Замените 5.Плоский кривошип 2L с кривошипом в поперечном направлении, и он будет вращать столько же оборотов в минуту без вторичных вибраций, вызывающих защелкивание болта. Фактически, самый быстрый и самый мощный на Земле модульный V-8 Ford — Accufab Mustang Джона Миховца — выдает мощность более 3000 лошадиных сил и обеспечивает скорость вращения 10 000 об / мин с коленчатым валом в поперечном сечении. Для тех, кто не знаком с Фордами последней модели, модный двигатель Миховца имеет ту же базовую архитектуру двигателя, что и новый 5,2-литровый двигатель.
Самый быстрый и самый мощный в мире модульный восьмицилиндровый двигатель Ford развивает скорость 10 000 об / мин, развивает более 3000 лошадиных сил и развивает 5 оборотов.92-й проход на четверть мили с кросс-рукояткой.
Интересно, что нигде в литературе по GT350 Ford не приписывает высокие пиковые обороты 5,2-литрового двигателя или его впечатляющую удельную мощность 102 л.с. на литр плоскому коленчатому валу. Конечно, это подразумевается, но прямо не указывается. Форд знает больше, и настоящие инженеры и производители двигателей в мире истерически засмеялись бы, если бы Форд сделал такое нелепое заявление. Однако бесчисленное количество представителей прессы сделали это предположение самостоятельно.На данный момент никто не знает, какое средство массовой информации первым связывало плоские кривошипы со способностью вращать много оборотов, но в эпоху, когда онлайн-плагиат заменил настоящую журналистику, истерия и невежество, окружающие плоские кривошипы, являются печальным последствием .
На самом деле ориентация ходов кривошипа никогда не определяла и никогда не будет определять, на каких оборотах двигатель может работать. Ключом к впечатляющим характеристикам двигателя 5.2L на высоких оборотах является невероятно стабильный клапанный механизм DOHC и выдающиеся головки цилиндров с ЧПУ, которые пропускают достаточно воздуха, чтобы в первую очередь гарантировать такое количество оборотов.Благодаря устранению тяжелых подъемников и толкателей, используемых в традиционном OHV V-8, легкий и свободный от отклонений клапанный механизм Ford обеспечивает уровень стабильности при высоких оборотах и точное срабатывание клапана, о котором более примитивные толкатели оригинального производства могут только мечтать. Фактически, компоновка роликового толкателя Ford даже более точная и стабильная, чем ковши подъемника прямого действия и верхние коромысла, используемые в менее крупных системах DOHC.
При 7000 об / мин типичный двигатель с толкателем может терять до 15 градусов рабочего времени клапана из-за изгиба клапана.Невероятно жесткий привод клапана с роликовыми пальцами Ford практически исключает отклонение, что обеспечивает широкий диапазон мощности с разбросом 2500–3500 об / мин между пиковым крутящим моментом и пиковой мощностью. Camaro Z28 7.0L LS7 может управлять только разбросом 1500 об / мин.
Когда целью является большое количество оборотов в минуту, возможно, ничто не подчеркивает важность воздушного потока и стабильности клапанного механизма лучше, чем 3,0-литровый двигатель V-10, который участвовал в Формуле-1 с 1995 по 2005 год. С точки зрения удельной мощности и пиковых оборотов, они, возможно, являются самыми низкими из когда-либо созданных безнаддувных поршневых двигателей.Эти двигатели производили более 930 лошадиных сил и достигали 20 000 об / мин. Эти головокружительные цифры стали возможными благодаря пневматическим пружинам клапанов, которые обеспечивали невероятно стабильное срабатывание клапана без отклонений, а также головки цилиндров, в которых проходило большое количество воздуха. Звучит как знакомая формула, не так ли?
Как и в любом другом двигателе, роль коленчатого вала, шатунов и поршней в этих великолепных двигателях с частотой вращения 20 000 об / мин заключалась в том, чтобы просто удерживать вместе, а не взрываться. Поскольку в этих V-10 использовались коленчатые валы с углом поворота 72 градуса, то кривошип с углом поворота 72 градуса явно превосходит шатун с углом поворота 180 градусов, верно? Используя ошибочную «логику плоского кривошипа», увековеченную средствами массовой информации, где ориентация хода кривошипа определяет пиковые рабочие обороты, все двигатели должны иметь кривошип с углом 72 градуса.Кого волнуют головки цилиндров и клапанный механизм? Конечно, фатальный недостаток этих предположений состоит в том, что они соединяют точки, которые не следует соединять, и поэтому являются абсолютной ерундой.
Любой, кто умеет выполнять простые математические операции в четвертом классе, может легко вычислить идеальную ориентацию хода кривошипа. Поскольку четырехтактный двигатель внутреннего сгорания должен вращаться на 720 градусов, чтобы завершить один цикл (впуск, сжатие, мощность, выпуск), разделение 720 на количество цилиндров гарантирует, что рабочие ходы равномерно распределены для плавной работы двигателя.Достаточно просто, правда?
Пневматические клапанные пружины и большие головки цилиндров позволили двигателям Formula One V-10 вращать 20 000 об / мин. Установка хода кривошипа на 72 градуса не имела к этому никакого отношения.
Это означает, что кривошип под углом 90 градусов обеспечивает плавные, равномерно распределенные рабочие ходы в восьмицилиндровом двигателе, а кривошип с углом поворота 180 градусов делает то же самое в четырехцилиндровом двигателе. Именно поэтому в двигателях Формулы-1 эпохи V-10 использовались кривошипы с углом поворота 72 градуса. Так же, как в минивэне моей жены Ecoboost Mustang объемом 2,3 л и почтовом грузовике USPS, установка кривошипа на 72 градуса друг от друга в двигателях F1 V-10 с частотой вращения 20000 об / мин не имеет ничего общего с увеличением пиковых оборотов двигателя и все, что связано с выходом интервал между рабочими ходами в течение одного цикла 720 градусов.Это так просто.
Хотя использование коленчатого вала с поворотом на 180 градусов в восьмицилиндровом двигателе, безусловно, необычно, оно дает некоторые преимущества, но только в очень небольшом подмножестве приложений. По своей природе V-8 с плоским двигателем имеет отличный первичный баланс. Как и в рядном четырехцилиндровом двигателе, когда два поршня находятся в ВМТ (верхней мертвой точке) одного ряда цилиндров, два других поршня находятся в НМТ (нижней мертвой точке). Следовательно, масса пары поршней и шатунов в ВМТ компенсирует массу пары поршней в НМТ (и наоборот), что устраняет необходимость в тяжелых противовесах.Меньшие и более легкие противовесы также позволяют уменьшить массу поршней и штоков. Напротив, кривошипно-шатунный механизм требует тяжелых противовесов для достижения плавного первичного баланса.
Получающееся в результате уменьшение веса (и инерции) при вращении и возвратно-поступательном движении позволяет двигателю ускоряться и замедляться быстрее. Точно так же плоские кривошипы также позволяют чередовать импульсы зажигания влево и вправо между каждым блоком цилиндров. Поскольку это предотвращает последовательное срабатывание двух цилиндров на одном и том же блоке, что происходит в двигателе с поперечным расположением цилиндров, теоретически это должно улучшить продувку выхлопных газов.
Плоский кривошип Ford (слева) использует центральные противовесы, тогда как обычный кривошип с перекрестной плоскостью (справа) — нет. Центральные противовесы отлично подходят для выравнивания нагрузок на основные подшипники, но они, очевидно, увеличивают массу. Действительно ли противовесы на плоской рукоятке выглядят намного меньше?
Но вот в чем дело. Это не обязательно так уж важно. Маленькие блоки GM серии LS, например, используют порядок стрельбы 1-8-7-2-6-5-4-3. Только дважды в этой последовательности 720 градусов (2-6) цилиндры на одном берегу загораются подряд.Хотя это не идеально с точки зрения продувки выхлопных газов, в большинстве выхлопных систем используются уравновешивающие трубы, которые позволяют выхлопу из одного ряда цилиндров переходить в противоположный ряд дальше по потоку в выхлопной трубе. Это значительно сводит к минимуму неблагоприятные последствия прямого срабатывания двух цилиндров на одном ряду.
Неудивительно, что теоретические преимущества плоского кривошипа не всегда оправдываются в реальном мире. Ведущие гоночные команды страны уже много лет назад экспериментировали с плоскими шатунами на 180 градусов во всех формах и гонках — от NASCAR Sprint Cup до NHRA Pro Stock, Top Fuel, Funny Car и Comp Eliminator.Несмотря на то, что эти двигатели V-8 вращаются между 9000 об / мин на низкой стороне (как в Sprint Cup) и 11000 об / мин на высокой стороне (как в Pro Stock), в конечном итоге любой теоретический прирост производительности был более чем компенсирован увеличение вредных вторичных вибраций двигателя, характерных для плоской конструкции коленчатого вала. В высших эшелонах гонок, где цена не имеет значения, преимущество в две лошадиных силы над конкурентами считается большим делом. Тем не менее, в конце концов, лучшие гоночные команды страны придерживались своих 90-градусных поперечных шатунов и никогда не оглядывались назад.
Учитывая, что основная цель шумихи о плоском кривошипе — придать ауру изысканности относительно скучному элементу оборудования, неудивительно, что никто не говорит о недостатках плоского кривошипа. По понятным причинам Ford не упоминает ничего из этого в пресс-релизе, и вы не можете ожидать, что ленивый блогер действительно возьмется за телефон и поговорит с производителем двигателей. Если бы они это сделали, то, возможно, узнали бы, что наиболее существенным недостатком плоского кривошипа является то, что они создают очень сильные и потенциально разрушительные вторичные вибрации.По определению, эти колебания производятся дважды за оборот двигателя, в отличие от первичных колебаний, возникающих только один раз за оборот.
Телефоны существуют с конца 1800-х годов. Я слышал, что в наши дни Apple выпускает действительно хорошие. Если вы возьмете один из них и позвоните нужным людям, вы сможете узнать много нового.
Представьте, что вы рисуете линию в средней точке хода, когда поршни перемещаются из ВМТ в НМТ. Так как штифт расположен немного ниже головки поршня, когда шатунный штифт поворачивается вниз на половину длины хода, поршень фактически проходит расстояние, превышающее половину длины хода.В результате поршень ускоряется от ВМТ к средней точке быстрее, чем от средней точки к НМТ. То же самое относится к тому, что поршень меняет направление назад по отверстию. Скорость ускорения поршня увеличивается, когда он проходит половину пути на обратном пути к ВМТ. Это неравенство в ускорении поршня создает восходящую вибрацию, которая возникает дважды за оборот коленчатого вала. Без балансирных валов невозможно полностью погасить эти колебания.
Напротив, поскольку каждая из четырех шатунных шейок в поперечном V-8 смещена по фазе на 90 градусов друг от друга, всегда есть пары поршней, перемещающихся через разные фазы цикла вращения коленчатого вала. Когда первый шатун (спереди) поворачивается вниз от ВМТ до 90 градусов после ВМТ, третий шатун перемещается из 90 градусов до ВМТ в ВМТ. Точно так же, когда второй шатун кривошипа поворачивается вниз от 90 градусов после ВМТ до НМТ, четвертый шатун движется вверх от НМТ на 90 градусов перед ВМТ.Следовательно, быстрое движение вниз первого пальца кривошипа нейтрализует быстрое движение вверх третьего пальца кривошипа, а медленное движение вниз второго пальца кривошипа компенсирует медленное движение вверх четвертого пальца кривошипа. Это эффективно нейтрализует вторичные силы. Благодаря этому превосходному вторичному балансу компания Cadillac изобрела кривошипно-шатунный механизм в начале 1900-х годов. До этого плоские кривошипы были нормой не из-за каких-либо преимуществ в производительности, а просто потому, что их было легче производить.
К вторичной вибрации, присущей плоскому кривошипу, не стоит относиться легкомысленно. Во многих записях и статьях в блогах высказывается предположение, что более легкие поршни и штоки, используемые в кривошипно-шатунных двигателях с плоской плоскостью, уменьшают вторичные вибрации настолько, чтобы они больше не вызывали беспокойства. Это интересная теория, но в реальных условиях все обстоит иначе. По словам вице-президента Ford Group по развитию глобальной продукции Раджа Наира, Ford рассматривал возможность отказа от концепции кривошипа с плоским кривошипом полностью из-за проблем с вибрацией, возникших в начале 5-го.2L прототипы двигателей. Решение Ford заключалось в оснащении двигателя модернизированным демпфером кривошипа и двухмассовым маховиком для гашения вибраций и усилением жесткости блока, дополнительных кронштейнов и выхлопной системы, чтобы выдерживать вибрации. Другие меры могли быть приняты или нет, но Форд хранит молчание.
При балансировке кривошипа первичный дисбаланс можно исправить, а вторичный — нет. В большинстве случаев облегчения поршней и штоков просто недостаточно для подавления вторичных вибраций.
Более сложные условия эксплуатации, такие как 2,4-литровый двигатель Formula One V-8, который использовался с 2006 по 2013 год, требуют гораздо более жестких мер. На этапе разработки Cosworth F1 V-8 перед сезоном 2006 года новые кривошипно-шатунные двигатели с плоской плоскостью вибрировали настолько сильно, что ломались болты, крепящие продувочные насосы к блоку. Следовательно, инженеры установили амортизаторы на задней части кривошипа, на передней и задней части всех четырех распределительных валов, а также по всему клапанному механизму. Всего требовалось 13 демпферов, чтобы контролировать эти колебания.Принимая во внимание, что эти вибрации увеличиваются с увеличением частоты вращения и длины хода, а 5,2-литровый Ford V-8 разворачивает лишь часть оборотов в минуту, но также имеет гораздо более длинный ход, чем 2,4-литровый двигатель F1, это, очевидно, сравнение яблок с апельсинами. . Даже в этом случае эти вторичные проблемы с вибрацией могут иметь очень большое значение.
Несмотря на проблемы с вибрацией, быстрые обороты плоских кривошипов сделали их конфигурацией выбора во время последней эры V-8 F1. Мало того, что эти крикуны с частотой вращения 18000 об / мин имели чрезвычайно узкий диапазон мощности, но и на узких трассах, таких как Монако, требовалось переключение передач более 60 раз за круг.При многократном переключении передач за круг, возможность переключения диапазона мощности на крошечную долю секунды быстрее между каждой сменой может привести к гораздо более значительным отрезкам времени на протяжении всей гонки. Кроме того, более легкие кривошипы и вращающиеся узлы передают меньшую крутящую нагрузку на шасси во время ускорения (переключение на более высокую передачу) и торможения (переключение на более низкую передачу), что стабилизирует нагрузку на шины и оптимизирует сцепление с дорогой.
Тем не менее, потребности двигателя Формулы-1 с частотой вращения 18 000 об / мин, который должен проработать всего несколько сотен миль, сильно отличаются от потребностей уличного двигателя с частотой вращения 8 250 об / мин, который должен работать сотни тысяч миль.Кроме того, у уличных двигателей диапазон мощности намного шире, чем у двигателей F1, а автомобилю, подобному GT350, требуется всего дюжина или около того переключений, чтобы проехать по обычной дороге длиной от 2,5 до 3 миль. Возникает вопрос: насколько хороша плоская рукоятка по сравнению с поперечной рукояткой трамвая?
Что общего у GT350, движущегося по дороге на 6-й передаче, с автомобилем F1, который переключает передачи 60 раз за круг? Немного. (Фото любезно предоставлено Ford)
Несколько профессиональных производителей гоночных двигателей, с которыми я недавно разговаривал относительно плюсов и минусов плоского кривошипа, заявили, что, учитывая их проблемы с вибрацией, они понятия не имели, почему Ford решил использовать его в новом GT350. .Другие предположили, что это было чисто для маркетинга. Если решение перейти на самолет с самолетом действительно было связано с маркетинговыми соображениями, то спасибо отделу маркетинга Ford. Форд превратил «плоскую кривошип» в сексуальную крылатую фразу, которая звучит действительно впечатляюще для людей, абсолютно ничего не знающих о двигателях. Все говорят о плоском кривошипе GT350, и вы должны передать его Форду за чертовски удачный пиар-ход, превративший весь автомобильный пресс-центр в пропагандистскую машину с плоским кривошипом.
Тем не менее, я не могу не чувствовать себя виноватым из-за того, что инженеры Ford пренебрегают всей этой плоской чепухой. Кто-то в Ford разработал крутые головки блока цилиндров с ЧПУ для нового 5,2 л, но никто об этом не говорит. Кто-то в Ford разработал клапанный механизм DOHC с роликовым толкателем в стиле F1, который заставляет двигатели с толкателем оригинального производителя выглядеть глупо, но никто об этом не говорит. Кто-то в Ford разработал профили распределительных валов и стратегию изменения фаз газораспределения, которая в сочетании с феноменальным малоподъемным воздушным потоком 5.Четырехклапанные головки блока цилиндров 2L позволяют ему производить на 24% больше крутящего момента на кубический дюйм, чем 7,0-литровый LS7 GM (1,36 против 1,10), но никто об этом не говорит. Все эти факторы играют гораздо более существенную роль как в удельной мощности двигателя 5.2L, так и в его возможностях на высоких оборотах, чем его плоская рукоятка, но никто об этом не говорит.
Новый 5,2-литровый двигатель Ford устанавливает новые стандарты удельной мощности и частоты вращения двигателя для американских двигателей V-8. Сосредоточение такого внимания на одном компоненте (кривошипе), который играет очень незначительную роль в его общих достижениях, является оскорблением для остальной части проектной работы, которая была направлена на создание этого замечательного нового двигателя.