Что такое коленчатый вал? Назначение, признаки неисправности и обслуживание

Что такое коленчатый вал? Назначение, признаки неисправности и обслуживание

Коленчатый вал — это основная силовая деталь двигателя внутреннего сгорания, благодаря которой мотор приводится в движение. В дизельных двигателях грузовых автомобилей и автобусов этот узел преобразует поступательное движение поршней во вращательное и играет центральную роль в передаче всей мощности двигателя на коробку передач и колёса. В этой статье мы подробно разбираем, что такое коленчатый вал, для чего он нужен, какие признаки неисправности он проявляет и как за ним ухаживать — с точки зрения тяжёлой коммерческой техники.

Что такое коленчатый вал и какова его роль?

Коленчатый вал (коленвал, англ. crankshaft, польск. wał korbowy) — это вращающийся вал, установленный на коренных шейках в нижней части блока цилиндров и изготавливаемый из кованой стали или высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Самый простой ответ на вопрос, что такое коленвал, звучит так: это главный вал, который под действием силы от поршней вращается и формирует механическое движение на выходе двигателя. На нём расположены шатунные шейки, к которым крепятся шатуны поршней, а также коренные шейки, которыми вал опирается на блок цилиндров. В дизельных двигателях грузовой техники коленвал изготавливается с усиленным сечением и сбалансированными противовесами, рассчитанными на высокую степень сжатия и большие значения крутящего момента.

Для чего нужен коленчатый вал и как он работает?

В основе ответа на вопрос, для чего нужен коленвал, лежит преобразование движения: давление, возникающее при сгорании топлива в цилиндре, толкает поршень вниз, это поступательное (возвратно-поступательное) движение передаётся через шатун на шатунную шейку и заставляет коленчатый вал вращаться. Таким образом поступательное движение поршней превращается в непрерывное вращательное движение. В дизельном двигателе за четыре такта (впуск, сжатие, воспламенение, выпуск) каждый цилиндр поочерёдно вырабатывает мощность, и коленвал вращается плавно и без перебоев. Маховик на одном конце коленвала передаёт вращение на коробку передач и одновременно выравнивает обороты за счёт своей инерционной массы, а шкив на другом конце приводит через ремень или цепь ГРМ вспомогательные агрегаты и механизм газораспределения.

О признаках износа и порядке замены группы поршень-гильза, передающей это движение коленчатому валу, читайте в руководстве поршень и гильза двигателя.

Неисправность коленвала и признаки износа

Неисправность коленчатого вала в тяжёлой коммерческой технике обычно развивается постепенно — из-за износа или недостаточной смазки — и при игнорировании может привести к полному выходу двигателя из строя. Основные признаки неисправности коленвала:

• Ритмичный стук или цоканье из нижней части двигателя, усиливающееся с ростом оборотов (признак увеличенного зазора в подшипниках)
• Падение давления масла и загорание индикатора давления масла на приборной панели
• Аномальная вибрация двигателя и неровная работа на холостом ходу
• Наличие металлической стружки или частиц в моторном масле
• Потеря мощности автомобилем, затруднённое движение под нагрузкой или на подъёме
• При неисправностях, связанных с датчиком коленвала, — затруднённый пуск или полный отказ запуска двигателя, загорание индикатора неисправности

Если замечен один или несколько из этих признаков, продолжение эксплуатации автомобиля может привести к необратимому повреждению коленвала и коренных подшипников.

Основные причины неисправности коленвала

Износ и неисправность коленчатого вала чаще всего связаны с недостаточной смазкой: низкий уровень масла, нерегулярная замена масла или засорённый масляный фильтр приводят к контакту металла с металлом на поверхностях подшипников и их износу. Чрезмерная нагрузка, постоянная работа на высоких оборотах и недостаточная эффективность системы охлаждения двигателя также подвергают коленвал термической и механической нагрузке. Кроме того, неправильный монтаж, несоблюдение значений момента затяжки, разбалансированный маховик или шкив, а также использование вкладышей подшипников, не соответствующих оригинальным допускам, ускоряют преждевременный износ. Аномальная детонация (раннее воспламенение) со стороны топливной системы создаёт ударную нагрузку на шатунные шейки и способствует образованию усталостных трещин.

Что такое датчик коленвала и для чего он нужен?

Датчик коленчатого вала (датчик положения коленвала) — это электронный элемент, который передаёт блоку управления двигателем (ЭБУ) информацию о положении и частоте вращения (об/мин) коленвала. В современных дизельных двигателях этот датчик обеспечивает критически важные данные для синхронизации впрыска топлива и момента воспламенения. При неисправности датчика коленвала двигатель может с трудом запускаться, глохнуть во время работы, терять мощность, а на панели приборов может загореться индикатор Check Engine. Датчик может выйти из строя из-за загрязнения, металлической стружки, повреждения проводки или перегрева. Важно помнить, что датчик коленвала — это электронный компонент, отличный от механической неисправности самого коленвала, и диагностика такой неисправности обычно уточняется считыванием кода ошибки OBD.

Обслуживание коленвала: когда проверять?

Сам коленчатый вал не является деталью, подлежащей периодической замене, — при правильном обслуживании он рассчитан на весь срок службы двигателя. Поэтому наиболее эффективное обслуживание — это косвенная защита: регулярная замена масла и масляного фильтра в интервалах, указанных производителем, использование качественного моторного масла нужной вязкости и контроль давления масла сохраняют исправность коленвала и его подшипников. При появлении необычного стука, вибрации или падения давления масла необходимо незамедлительно обратиться в авторизованный сервис. Если зазор в коренных подшипниках коленвала увеличился, а на поверхности шеек появились царапины или овальность, опытный моторист может прошлифовать шейки (провести реставрацию/расточку) и установить вкладыши подшипников соответствующего ремонтного размера; при серьёзных повреждениях требуется полная замена коленчатого вала.

Подход VADEN ORIGINAL к качеству

Надёжность коленчатого вала и сопутствующих компонентов в двигателях тяжёлой коммерческой техники имеет жизненно важное значение для непрерывности эксплуатации автомобиля и эксплуатационных расходов. VADEN ORIGINAL, опираясь на опыт производства систем двигателя и тормозных систем для тяжёлой техники, изготавливает и тестирует детали с учётом высокого крутящего момента, непрерывной эксплуатации и тяжёлых рабочих условий, придерживаясь принципа соответствия оригинальным допускам оборудования. Использование оригинального качества и правильных допусков в компонентах системы двигателя — основа предотвращения преждевременного износа таких критически важных деталей, как коленчатый вал, и продления срока службы двигателя.

Заключение

Коленчатый вал — незаменимая деталь дизельных двигателей тяжёлой коммерческой техники, преобразующая поступательное движение поршней во вращательное и обеспечивающая передачу всей мощности двигателя. При обнаружении таких признаков, как стук, падение давления масла, вибрация и предупреждения, связанные с датчиком коленвала, своевременная проверка позволяет избежать значительно более дорогостоящих повреждений двигателя. Регулярное обслуживание масляной системы и использование деталей, соответствующих оригинальным допускам, — самый надёжный способ сохранить ресурс коленчатого вала. Продукция VADEN ORIGINAL из категории «Двигатель» изготавливается с учётом прочности и точности, необходимых тяжёлой коммерческой технике.

Категория товара: Двигатель

Подробное техническое руководство: Диагностика неисправностей, пошаговая замена и интервалы обслуживания: Коленвал компрессора: неисправности, замена и обслуживание