что такое коленвал на мопеде
Устройство коленчатого вала скутера
Коленчатый вал большинства китайских, корейских, японских, европейских четырех и двухтактных скутеров представляет собой классический кривошип, который более чем за 100 лет со дня своего первого появления на свет претерпел лишь незначительные изменения.
В основе любого коленчатого вала лежит шатун. Шатун принимает на себя возвратно-поступательную нагрузку поршня и с помощью кривошипа — возвратно-поступательное движение поршня преобразуется в вращательное движение коленчатого вала. Таким образом осуществляется вращение двигателя.
Коленчатый вал четырехтактного скутера.
Коленчатый вал двухтактного скутера.
Палец нижней головки шатуна съемный. При большом желании и наличии пресса ( увесистой кувалды ) его без труда можно выпрессовывать.
Цапфа и щека выполнены заодно.
С цапф коленчатого вала осуществляется отбор мощности для привода разных систем и трансмиссии скутера. Цапфы коленчатого вала четырехтактного двигателя в этом плане более развитые. Оно и не удивительно: четырехтактный двигатель более сложный и оснащен дополнительными системами, которые от чего-то нужно приводить в движение.
С правой цапфы осуществляется привод генератора, масляного насоса и к ней же прикладывается усилие от обгонной муфты стартера. Чтобы механизмы не проворачивались на цапфе — они фиксируются шпонками.
На некоторых моделях двигателей — привод масляного насоса осуществляется цепью. На других — шестерней.
А это обгонная муфта, которая сидит непосредственно на цапфе. На этой модели двигателя муфта находится в картере. На других моделях муфта может находится под крышкой вариатора.
С другой цапфы обычно осуществляется отбор мощности для привода распределительного вала ГРМ и на ней же сидит вариатор.
Шатун объединяет собой две головки: нижнею и верхнею. Обе головки покоятся на подшипниках: верхняя головка покоится либо на подшипнике качения (2Т), либо на подшипнике скольжения (4Т), Нижняя покоится на подшипнике качения.
В нижней головке, возле основания шатуна есть небольшие пазы через которые во время работы двигателя выбрасывается моторное масло. Таким образом осуществляется смазка и дополнительное охлаждение деталей ЦПГ.
Сепаратор нижней головки шатуна четырехтактного двигателя. К слову сказать, сепаратор, а также нижняя головка шатуна и палец, который соединяет щеки — являются самыми быстроизнашиваемыми деталями коленчатого вала. И от их качества напрямую зависит сколько отходит коленчатый вал.
Сепаратор коленчатого вала двухтактного двигателя.
Сепаратор представляет собой обычный подшипник качения. Основными элементами которого являются иглы или ролики — без разницы. Для улучшения работы подшипника, снижения шума работы и обеспечения должной смазки трущихся деталей — иглы отделены друг от друга стенками корпуса в котором они заключены. Откуда собственно и пошло название: Separator — переводиться как отделять.
Система смазки нижней головки шатуна четырехтактного двигателя имеет не сказать, чтобы совершенную, но очень надежную и простую конструкцию. На наружной стороне одной из щек коленчатого вале есть небольшая полость — образованная жестяной тарелкой запрессованной в щеку. Во время работы двигателя — масляный насос через специальный канал в посадочном гнезде коренного подшипника нагнетает моторное масло в эту полость.
Под действием центробежной силы — масло устремляется в отверстие расположенное с торца пальца нижней головки шатуна. Отверстие расположенное в торце пальца нижней головки шатуна напрямую связано с отверстием расположенным посередине беговой дорожки игл сепаратора. Масло проходя под давлением через отверстие смазывает иглы сепаратора.
Масляный канал по которому поступает масло в полость обозначен стрелкой.
Масляный канал по которому масло поступает из полости к подшипнику нижней головки шатуна (сепаратору).
Через это отверстие непосредственно связанное с основным отверстием в торце пальца осуществляется принудительная смазка подшипника нижней головки шатуна.
За время эксплуатации в полости скапливается много грязи и стружки. Из этого следует, что полость помимо основной функции обеспечивает дополнительную очистку масла.
Во время работы двигателя — стружка и грязь отбрасывается центробежной силой к стенкам полости тем самым происходит очистка масла. Такой метод очистки масла применялся на старых двигателях в которых вместо современного бумажного фильтра стояла центрифуга, которая осуществляла очистку масла по похожему принципу.
В двухтактных двигателях нижний подшипник шатуна смазывается за счет попадания на него масла из топливной смеси.
Для обеспечения надежной смазки нижнего подшипника в теле шатуна двухтактного двигателя есть специальные каналы, через которые масло из топливной смеси попадает к подшипнику.
Устройство и типы коленчатого вала скутера.
Коленвал скутера:
Как и в случае с другими некоторыми узлами скутера, необходимо усиливать и коленвал при тюнинге двигателя. На самом деле, это вложение вполне оправданно. Дело в том, что в результате использования родного коленвала с тюнинговыми двигателями очень быстро приходят в негодность подшипники, шатуны и сами валы. Избежать повреждения поршневой, а во многих случаях и поднять мощность скутера можно путем своевременной установки тюнингового коленчатого вала желательно в сочетании с усиленными подшипниками.
Коленвалы, которые на сегодняшний день присутствуют на рынке, можно условно разделить на 3 большие группы: стандартные, усиленные и гоночные.
Стандартные коленвалы скутеров являются достойной заменой оригинальному в случае его износа. При этом, экономятся Ваши средства т.к. оригинальные запчасти порой имеют заоблачную цену. Очень важно своевременно произвести замену коленвала скутера в случае его износа. Это поможет избежать более серьезных проблем и затрат. Кроме того такие валы, как RMS Standart не смотря на свое название, вполне приспособлены для работы на оборотах 11500 об/мин! Это значит, что при легком тюнинге скутера, Вы можете заметно сэкономить, установив подобный вал и обеспечить хорошую долговечность Вашему скутеру.
Усиленные коленвалы скутеров предназначены для двигателей скутеров с легким и средним тюнингом. Наиболее уязвимым местам здесь уделено особое внимание. Они не повышают степень сжатия, но улучшают работу двигателя за счет своих полированных щек, оптимизирующих газообмен. Обороты 12500-13000 об/мин.
Гоночные коленвалы скутеров рассчитаны на экстремальные обороты в 16.000 об/мин. Эти валы являются полнощекими и с высокой степенью сжатия с высококачественными и термоустойчивыми подшипниками и шатунами. Они могут использоваться на скутерах с двигателем мощностью 23 л.с., что говорит об их высокой надежности. Преимущество таких полнощеких коленвалов заключается в том, что они увеличивают предварительное сжатие в картере, и за счет понижения давления в картер всасывается больше смеси, и улучшается продувка каналов. Мощность на высоких оборотах возрастает.
Коленчатый вал двигателя
Важнейшей деталью каждого транспортного средства, оснащенного двигателем внутреннего сгорания, является коленвал. Главная его задача состоит в передаче крутящего момента вначале на маховик, затем на трансмиссию, а уже потом – на полуоси колес. Примечательно то, что деталь изготавливается под конкретную марку силовой установки, а не под модель авто, как это бывает с другими комплектующими.
В ходе эксплуатации коленвал двигателя притирается к нему, к его особенностям, поэтому, когда возникает необходимость в ремонте или замене, мастера максимум внимания уделяют износу подвижных элементов и стараются ответить на вопрос о том, что стало его причиной.
Коленчатый вал: что это, каковы его задачи
Коленчатый вал направляет крутящий момент на маховик, откуда тот поступает на шестеренки трансмиссии, затем – на колеса (ведущие). Сам вал начинает вращаться под влиянием поршневой группы.
Большинство классических ДВС работают по одинаковой схеме. Внутри таких установок возвратно-поступательные движения преобразовываются во вращательные. Блок цилиндров включает поршни с шатунами, и в момент, когда воздушно-топливная смесь направляется в цилиндр, где она возгорается от искры, освобождается большое количество энергии. Газы, которые под воздействием тепла расширяются, оказывают давление на поршень, и он начинает перемещаться вниз.
Цилиндры устанавливаются на шатунах, закрепленных на шатунных шейках коленвала. Так как каждый цилиндр срабатывает в конкретный момент времени, воздействие, оказываемое на кривошипно-шатунный механизм, получается равномерным, поэтому коленчатый вал двигается постоянно. Движение переходит на маховик, а уже от него посредством сцепления переходит на КП и на колеса.
Коленвал необходим для того, чтобы преобразовывать движения различного рода. Отсюда предельная точность, с которой она создается, ведь от симметричности, а также от того, как точно друг относительно друга выверен каждый угол, зависит частота вращения коленчатого вала.
Внешне этот элемент представляет собой сочетание большого количества шатунных шеек, сочетающихся друг с дружкой коленной шейкой. Число таких колен-шеек зависит от числа цилиндров, а также полностью соответствует их форме и местонахождению. С поршнями шейки соединяются посредством шатунов, которые приводят коленвал в движение.
Есть несколько разновидностей коленчатого вала двигателя. Когда шатунные шейки расположены симметрично от шейки коленной, это полноопорный коленвал. Когда шатунные шейки установлены лишь с одной стороны, говорят, что вал неполноопорный.
Материалы изготовления коленвала. Технология производства
В процессе производства коленчатых валов применяют разные материалы. Для спорткаров или автомобилей люкс-класса валы выпускают из легированной либо углеродистой стали, характеризующейся повышенной прочностью и износостойкостью.
Для серийных авто используется модифицированный чугун, который обрабатывается путем прессования либо литья. В качестве элементов, необходимых для легирования стали, используется хром и молибден, реже могут быть примеси других металлов, которые работают на увеличение прочности.
Чаще всего устанавливается деталь внизу, над кратером, но если ДВС оппозитный, то данный конструктивный элемент находится выше, в центральной части двигателя, что упрощает процесс замены коленвала при необходимости.
Технология изготовления
Выпускаются заготовки валов путем штамповки и литья. Кованые модели более прочны, их делают, как уже говорилось выше, из легированной или углеродистой стали. Изделия массового производства, которыми комплектуются в основном серийные модели автомобилей, выпускают из высокопрочного чугуна, используется при этом метод литья.
Выливают материал в оболочковые или земляные формы, причем, применение именно оболочковых форм является более прогрессивным методом, так как изделие получается более точным, припуски на механическую обработку оказываются минимальными, а порой они и вовсе отсутствуют.
Если речь идет о методе горячей штамповки, это уже массовое производство, так как технология изготовления позволяет получить готовую деталь, которая практически не требует обработки.
Отсюда – более точные размеры коленвала, идеальная форма, а также доступная цена, продиктованная минимальными отходами металла. К тому же волокна в готовой детали размещены оптимальным образом, что заметно улучшает показатели прочности, как следствие – износостойкость детали.
Стальные валы
Коленчатые валы для спорткаров, автомобилей повышенной мощности и высокой проходимости изготавливают из стали путем ковки либо горячего штампования. Чаще всего для этого используют сталь 35, 50, 45Г и 50 Г. Производство деталей быстроходных механизмов осуществляется из упомянутых выше сталей, в которые добавляют хром и никель, хром и молибден.
Легированные стали характеризуются повышенной пластичностью, твердостью, продолжительным сроком службы, поэтому из них выпускают коленчатые валы для мощных дизельных и бензиновых силовых установок.
Чугунные валы
В серийных моделях не только автомобильного транспорта, но и других ТС, оснащенных двигателями внутреннего сгорания, устанавливают коленвалы из чугуна с графитом, изготовленные методом литья. Технология известна давно, но в последнее время она была усовершенствована, что позволило удешевить процесс производства и повысить качество деталей, минимизировать процесс образования брака.
Примечательно то, что благодаря использованию новейшего оборудования удалось значительно уменьшить потери металла, и чем сложнее конструкция комплектующего, тем эта экономия заметнее. Наличие в составе графита повышает износостойкость и надежность вала, но ключевую роль играет качество литья, отсутствие так называемых литейных пороков.
Прочность изделия зависит от свойств материала. Если вал выпущен из модифицированного либо высокопрочного чугуна, отпадает необходимость в его дальнейшей термической обработке. Литая деталь характеризуется одинаковой твердостью по всей площади, которая не уменьшается даже после шлифования.
Из чего состоит коленвал
Ключевыми составными элементами коленвала можно считать следующее:
Роль уплотнителя для хвостовика и носка играют сальники коленвала, которые предотвращают протекание масла на стыках там, где маховик выходит за границы цилиндров. За способность детали двигаться вращательно отвечают подшипники скольжения, изготовленные из стали. Для исключения риска смещения оси вращения устанавливается упорный подшипник.
Механизм работы
Работоспособность всех без исключения ДВС обеспечивается поршневым блоком, который приводит в действие коленвал. Работает механизм следующим образом:
Датчик коленвала
Датчик коленчатого вала используется лишь в транспортных средствах, оснащенных системами электронного управления двигателя. От вращения вала зависит работа нескольких деталей и даже целых систем, благодаря своевременной подачи топливной смеси становится возможным улучшение ездовых характеристик.
Для синхронизации рабочих процессов как раз и придумали специальный датчик, способствующий синхронизации зажигания. Он передает данные о положении коленчатого вала на блок управления и тем самым оптимизирует работу множества механизмов. Датчики коленвала бывают нескольких видов:
У каждого из них – свои особенности и преимущества, но все они устанавливаются в корпусе силового агрегата на специальном кронштейне.
Неисправности и их устранение
К наиболее распространенным неисправностям коленвала относится:
Коленчатый вал машины – деталь, отвечающая за способность транспортного средства двигаться, поэтому роль ее в конструкции машины невозможно переоценить. Чтобы коленвал успешно справлялся с возложенными на него функциями и служил годами, необходимо регулярно проводить ТО и выполнять ремонт детали, как только возникнет такая необходимость.
Как делают коленвал
Коленвал – что это такое и как он работает?
Двигатель – сложный агрегат, в котором нет незначительных деталей. Одна из таких его составляющих – коленвал. С одной стороны, это не сложное устройство, а простая деталь, с другой, коленчатый вал – одна из основных деталей двигателя.
Для чего нужен коленвал?
Любой автомобильный двигатель является поршневым. Принцип его работы прост: в цилиндр подается топливно-воздушная смесь, которая воспламеняется и увеличивается в объеме. Возникает избыточное давление, которое выталкивает поршень из цилиндра. Поршень при этом совершает поступательное движение, которое нужно преобразовать во вращательное, чтобы передать его в коробку передач, а дальше – на полуоси или карданный вал.
Вот именно эту функцию и выполняет коленчатый вал – преобразовывает один тип механического движения в другой, а именно: поступательное во вращательное.
Материал, из которого изготавливаются коленчатые валы, это не простая сталь, поэтому и стоимость изделия так высока, по сравнению с ценой простой металлической болванки. Сталь, из которой изготавливается вал, легируется хромом, молибденом и другими металлами, что придает изделию особую прочность. Кроме того, немаловажен сам процесс изготовления, начиная от того, как расположены волокна заготовки, заканчивая методикой изготовления – прессованием или ковкой.
С тем, что делает вал, мы разобрались, но остался вопрос – где находится коленвал? Коленчатый вал расположен в нижней части двигателя, снизу он прикрыт картером, заполненным моторным маслом. Вал закреплен в подшипниках, которые удерживают его и не дают смещаться, иногда для его усиления используются дополнительные упоры. Но есть исключение – в оппозитных двигателях коленчатый вал располагается выше, по центру ДВС.
Что собой представляет и как работает коленчатый вал?
Поршня в двигателе перемещаются неравномерно – пока дни опускаются, другие поднимаются – это обеспечивает плавность хода, и равномерное распределение нагрузки по времени. Коленчатый вал сдерживает ход поршней после сгорания топлива и возвращает их в исходное положение для сжатия смеси. С одной стороны он связан с газораспределительным механизмом, с другой – передает вращательный момент в трансмиссию.
Коленчатый вал состоит из нескольких шеек:
Словами трудно описать внешний вид этой детали, если вы хотите точно представить коленвал, фото или схематическое изображение – наилучший вариант.
Принцип действия коленчатого вала:
Дальше все продолжается аналогично. Это простой примет, не стоит забывать, что автомобильный двигатель – четырехтактный, поэтому в определенный момент поршень находится в одном из следующих положений:
Поэтому каждая из шатунных шеек расположена под углом 90 градусов по сравнению с рядом стоящими.
Немного интересной информации о коленвалах
Кроме обычных серийных, существуют спортивные коленчатые валы. Они обеспечивают более быстрый ход поршня в крайней точке сжатия за счет особой формы шатунных шеек. Если у обычного вала они имеют круглую форму, то у спортивного они слегка вытянутые, за счет чего общие характеристики работы двигателя изменяются.
Среди автомобилистов бытует мнение, что маркировка коленвала может рассказать о его характеристиках. На самом деле это не так – маркировка это всего лишь каталожный номер производителя или оригинальный номер. Она ничего общего не имеет со свойствами изделия, а используется для простоты подбора запчасти.
По сути, коленчатый вал это простой кусок обработанного должным образом качественного металла или сплава. С точки зрения функциональности, это незаменимая деталь, которая испытывает огромные нагрузки, от работы которой зависит не только качество езды, но и ресурс двигателя и его деталей. По сути же, это просто передаточное звено, которое обеспечивает работу других узлов автомобиля – генератора, трансмиссии, полуосей, карданного вала и так далее.
Замена коленвала на скутере
Любая техника выходит из строя. Если говорить о скутерах, то неполадки могут возникать в различных узлах и агрегатах. В этой статье хотелось бы раскрыть тему ремонта двигателя, а точнее замены коленвала. Эта деталь меняется крайне редко. Если уж и произвести замену коленвала надлежащим образом, не придется возвращаться к этому вопросу длительное время. К примеру, замена поршневой может выполняться раз в два сезона. Забегая наперед, мы сразу ответим на вопрос «сколько стоит коленвал на скутер». В среднем цена на данную деталь тайваньского производства колеблется в районе 2000-2700 рублей. Точная цена зависит от модели скутера.
Основные причины замены
Каждый двигатель имеет в своей комплектации коленчатый вал. Он двигает поршень, а также способствует движению заднего колеса. Коленчатый вал состоит из двух дисков, соединение которых обеспечивается шатунной шейкой. Роль дисков аналогична задачам маховиков: предоставлять равномерное движение этой детали в необходимом направлении. По центру дисков входят полуоси с подшипниками. Эти подшипники обеспечивают вращение коленвала. За счет концов вала передается вращательное движение непосредственно на трансмиссию скутера и генератор. И так, перечислим основные причины снятия и замены коленчатого вала:
Если в вашем распоряжении есть гараж и необходимый набор инструментов, то снятие коленвала для вас не будет проблемой. В первую очередь, из инструментов у вас должны быть специальные съемники. Чтобы снять коленвал, сначала снимаем сам мотор: отсоединяем все крепления, шланги и провода, а также ЦПГ.
Снимаем коленчатый вал
Коленчатый вал расположен между двумя половинами мотора. «Раскалываем» двигатель, тем самым отделяя те самые две половины. После этого есть возможность извлечь коленвал. Делается в такой последовательности:
Снятие подшипников осуществляется путем их нагрева, или обратно с помощью специального съемника. Сальники извлекаются путем выбивания подходящей по размеру насадкой торцевого ключа. Выбивать нужно аккуратно, главное не переусердствовать.
Как поменять подшипники на коленвале?
Для быстрой и правильной замены нужен фен, которым пользуются строители и тиски. Зажав коленвал одной из полуосей, внутреннюю часть подшипника нагревают феном до 100 градусов. Благодаря проделанной операции, подшипник легко «садится». Чтобы миллиметр в миллиметр установить подшипник, по нем можно легонько постучать через трубу, которая подходит своим диаметром. Таким же методом устанавливают подшипник на другой оси.
Замена сальников: нюансы
Перед тем как достать непригодные сальники из картера, наметьте для себя глубину нахождения сальников. На место старых сальников монтируются новые сальники. Большинство моторов подразумевает установку сальников разного диаметра с каждой стороны.В очищенную обойму они вставляются трубой подходящего диаметра. То есть, перед покупкой новых необходимо найти подходящего размера сальники.
Перед началом «раскалывания» основного силового агрегата, нужно очистить его от грязи и тщательно вымыть. Также необходимо слить масло. Откручивать все болтовые соединения нужно качественным инструментом, чтобы не слизать шляпки болтов. Половины двигателя обмывают бензином либо керосином. Перед сборкой двигатель также должен быть вымытым, обязательно сухим. С помощью компрессора очисть от соринок все труднодоступные места.
Во время ремонта двигателя всегда следуйте инструкции по его разборке. В крайнем случае, пользуйтесь советами опытных товарищей. Всего хорошего!