ћосква +7 495 545 6936
E-mail: написать
YouTube Instagram
Ќаш опыт ремонта двигателей Ч с 1990 года!
—ѕ≈÷»јЋ»«»–ќ¬јЌЌџ… ћќ“ќ–Ќџ… ÷≈Ќ“–
јЅ-»нжиниринг
√Ћј¬Ќјя

 оленчатый вал: как будем ремонтировать?


јЋ≈ —јЌƒ– ’–”Ћ≈¬, кандидат технических наук

Ќадо ли знать механику-мотористу технологию ремонта коленчатого вала? Ќа первый взгл€д совершенно не об€зательно. Ќу зачем, к примеру, вдаватьс€ в тонкости шлифовального ремесла, если своих дел по горло? ƒа и шлифовальный станок на —“ќ больша€ редкость: вещь дорога€, своими работами его не загрузишь, окупить трудно. Ћучше отдать коленвал в специализированную мастерскую - пусть шлифовщик сам думает, как его ремонтировать...

  сожалению, подобна€ практика Ђразделени€ трудаї часто приводит к плачевному результату. ћоторист, не проверив все должным образом, отдает на шлифовку вал, который не требует ремонта или, напротив, поврежден так, что уже не может быть качественно отремонтирован. Ўлифовщик тоже Ђне отстаетї от моториста и делает, как прос€т, главное, побыстрее. ƒалее коленвал Ђпопадаетї в двигатель практически без проверки, да и зачем провер€ть - моторист считает это об€занностью шлифовщика. ј то, что после ремонта вал может иметь дефекты (биение, эллипсность и конусность шеек, дисбаланс), вроде и не волнует никого. ’от€ нет, волнует - владелец автомобил€ тыс€ч через ...надцать пробега вспомнит моториста недобрым словом. ј с того Ђкак с гус€ водаї - мол, все было сделано правильно, просто запчасти плохие подсунули.

“ака€ вот невесела€, но вполне типична€ истори€.  онечно, и мотористы, и шлифовщики бывают разные. „тобы избежать ошибок, и сделают все как надо, и провер€т вал тщательно - известный принцип Ђдовер€й, но провер€йї в таком случае работает как нельз€ лучше.

ј что и как надо провер€ть? ќтветить на этот вопрос можно только облада€ знанием технологии ремонта вала.  отора€, в свою очередь, начинаетс€ именно с контрол€.

— чего начать?

ѕроверка вала перед его ремонтом несколько отличаетс€ от той, которую провод€т при дефектовке или сборке двигател€ (см. є 1/2001).  онечно, и в том, и в другом случае провер€етс€ геометри€ вала, но в нашем случае от результатов проверки зависит выбор технологии ремонта.

ƒл€ проверки вал устанавливаетс€ на призмы крайними коренными шейками, а у средних с помощью стойки с индикатором измер€етс€ биение. ѕровер€етс€ также биение хвостовика и поверхностей сальников. ƒалее провод€т тщательное измерение диаметров коренных и шатунных шеек. ѕри этом обращают внимание на износ средней и крайних коренных шеек (он может быть повышен), а также на эллипсность шатунных шеек. ѕоследнее измерение выполн€ют в нескольких плоскост€х - при наличии эллипсности минимальный размер шейки обычно получаетс€ в направлении, сдвинутом на 20-40о против вращени€ от плоскости, проход€щей через радиус кривошипа. ѕосле этих измерений картина несколько про€сн€етс€.

ƒальнейшие действи€ лучше проиллюстрировать на примере. —тало общеприн€тым, что шлифовать вал можно только в случае, если биение средних шеек относительно крайних не превышает 0,1 мм. “очнее, шлифовать-то можно и при большем биении, но тогда неизбежно возникновение дисбаланса, который после ремонта будет необходимо устранить.   сожалению, пока в отечественной ремонтной практике хорошо освоена лишь балансировка валов 4-цилиндровых р€дных и оппозитных двигателей, а также р€дных 6-цилиндровых и V-образных 12-цилиндровых. ќстальные типы валов - 2-, 3- и 5-цилиндровых р€дных двигателей, а также большинство 6- и 8-цилиндровых V-образных отбалансировать весьма и весьма проблематично. ѕоэтому при биении коренных шеек свыше 0,1 мм перед шлифовкой целесообразно вал править (о правке валов см. є 6/1999).

≈сли вал уже подвергалс€ шлифовке, не исключено, что хвостовик и поверхности сальников несоосны коренным шейкам. »звестны случаи, когда недобросовестные шлифовщики умудр€лись так изуродовать вал, что биение на этих поверхност€х становилось раз в дес€ть (!) больше допустимого - более 0,1-0,15 мм. ≈сли добавить сюда износ коренных шеек, а также их возможное взаимное биение, то при исправлении подобной Ђхалтурыї вал, скорее всего, Ђне выйдетї в следующий ремонтный размер шеек. “огда, прежде чем шлифовать, следует уточнить наличие вкладышей необходимого ремонтного размера.  стати, такое уточнение необходимо дл€ многих двигателей иномарок - ситуаци€, когда после шлифовки коленчатого вала искомые вкладыши будут найдены лишь на бумаге каталога, не редкость.

ќднако сама€ больша€ непри€тность - это когда ремонтировать уже Ђнечегої - износ шеек превысил максимальное ремонтное уменьшение. “акой вал обычно выбраковывают, в крайнем случае восстанавливают шейки наваркой или наплавкой (эти способы - тема отдельного разговора в наших будущих публикаци€х).

¬алы с перегретыми после разрушени€ подшипников шейками желательно проверить на отсутствие трещин. “ака€ проверка обычно выполн€етс€ с помощью специальной установки - магнитного дефектоскопа. √лубокие трещины, уход€щие в тело вала, - основание дл€ выбраковки. »ногда такие трещины видны и невооруженным глазом.

ѕеред установкой вала в станке необходима еще одна проверка. ¬ал став€т в центрах и измер€ют биение хвостовика и поверхности заднего сальника. ≈сли биение превышает 0,01-0,02 мм, необходимо править центровые фаски вала, иначе шлифовать коренные шейки будет невозможно.

—уществует несколько способов правки фасок - шабрением, притиркой и протачиванием.

ѕервый способ прост, но неудачен, т.к. из-за неправильной геометрии фаски качество шлифовки коленчатого вала будет снижено (может по€витьс€ эллипсность коренных шеек). ¬торой способ точен, но слишком трудоемок - в токарном станке фаска притираетс€ с помощью абразивной пасты к коническому притиру. Ќаилучшие результаты дает протачивание вала в токарном станке с использованием люнета.

ќтметим, что если на большинстве европейских и €понских валов Ђкривыеї центровые фаски - редкость, то у американских встречаютс€ довольно часто, причем некоторые валы даже не имеют фасок. »з отечественных двигателей отличаютс€ Ђволговскиеї валы - при ремонте правка их центровых фасок оказываетс€ об€зательной.

», наконец, последн€€ подготовительна€ операци€ - удаление заглушек и промывка внутренних каналов. ѕоследн€€ операци€ об€зательна - во внутренних каналах около заглушек скапливаетс€ значительное количество гр€зи. —тоит только пренебречь промывкой, как гр€зь об€зательно испортит самую качественную шлифовку вала, и весь ремонт двигател€ пойдет насмарку.

»так, подготовка к работе завершена. “ем не менее, приступать к шлифовке еще рано, надо проверить шлифовальный станок.

 акой станок лучше?

ƒл€ шлифовки коленчатых валов примен€ютс€ специализированные шлифовальные станки с приспособлени€ми, позвол€ющими сместить ось коренных шеек относительно оси вращени€ вала в станке. Ёто необходимо дл€ шлифовани€ шатунных шеек.

 ак показывает практика, результат ремонта вала во многом зависит не от модели шлифовального станка, а от его состо€ни€. ѕоскольку дефекты станка, ошибки, небрежности и неточности при его наладке делают невозможным качественный ремонт вала. «а примерами далеко ходить не надо.

ќдин из самых распространенных дефектов шлифовки - дробление, при котором поверхность шейки приобретает характерный Ђмногогранныйї вид. ѕричина этого дефекта обычно заключаетс€ в плохой подготовке шлифовального круга, когда его биение становитс€ больше 3-4 мкм.   таким же последстви€м может привести недостаточное нат€жение ремней привода планшайбы передней бабки станка.

≈ще один весьма распространенный дефект - несоосность центров передней и задней бабки. Ёто нетрудно проверить с помощью шлифованного стержн€ (скалки), установленного в центрах, и стойки с индикатором. Ќесоосность центров приводит к неправильной обкатке центровых фасок и эллипсности шеек вала, а если она обнаружена, то причина может быть, к примеру, в износе направл€ющих стола станка. “огда ремонтировать надо не вал, а станок.

ќчень важное значение имеет соосность патронов станка. ƒопустимое значение несоосности не должно превышать 0,04-0,05 мм на длине вала. Ётот параметр обеспечивает параллельность осей шатунных и коренных шеек. ќтметим, что он определ€етс€ состо€нием станка, а измерить непараллельность шеек непосредственно на коленчатом валу невозможно.

ѕри несоосности патронов вал, зажатый в них, вращаетс€ по очень сложной траектории, в результате чего шатунные шейки, расположенные попарно, после шлифовки оказываютс€ на разных радиусах и сдвинутыми по окружности. ќчевидно, двигатель с таким валом уже никогда не сможет работать ровно.

Ќепараллельность шеек про€вл€етс€ при дальнейшей эксплуатации ускоренным износом шатунных вкладышей, особенно у их краев. ј поскольку контролю этот параметр не поддаетс€, то соосность патронов станка - вопрос довери€ к шлифовщику.

Ќесоосность патронов нетрудно устранить протачиванием их кулачков в токарном станке при базировании по наружному диаметру патрона. ѕравда, иногда несоосность возникает из-за дефекта планшайбы передней или задней бабки. Ќо так или иначе, указанные дефекты должны быть устранены, иначе качество шлифовки вала будет резко снижено.

ѕри наладке станка об€зательно провер€етс€ конусность шеек (не более 1-2 мкм). Ётот параметр регулируетс€ с помощью специальной конусной линейки станка и особенно важен при шлифовке валов с широкими шейками.

», наконец, жесткость закреплени€ вала в станке: люфты в различных соединени€х станка легко могут привести к дроблению или эллипсности шеек.

Ќаш анализ возможных дефектов и их причин показывает, как важно дл€ обеспечени€ качественной шлифовки содержать станок в исправном состо€нии и периодически провер€ть его. ј это совсем не просто. Ќо анализ оказалс€ бы не полным, если не отметить роль самого шлифовщика.  акой бы замечательный, новый и точный ни был станок, квалификаци€ шлифовщика имеет решающее значение. ќсобенно, когда речь идет о Ђловлеї микронных размеров, биений, отклонений формы и расположени€ поверхностей. Ѕолее того, квалифицированный мастер Ђчувствует металлї, видит, как ведет себ€ вал при шлифовке и при малейшем отклонении от нормы об€зательно лишний раз проверит станок.

»так, коленчатый вал проверен, станок налажен, можно шлифовать. Ќо о том, как это делаетс€, читайте в наших будущих публикаци€х.



ќсновные параметры, характеризующие качество шлифовки коленчатого вала

ѕараметр
Ќоминальное значение
ћаксимально допустимое значение
Ёллипсность шеек, мм
0,003
0,005
 онусность шеек, мм
0,002
0,005
ќтклонение размеров шеек, мм
0,007
0,015
¬заимное биение коренных шеек, мм
0,01
0,03
Ѕиение хвостовика и поверхностей под сальники относительно коренных шеек, мм
0,01
0,03
Ќепараллельность осей шатунных и коренных шеек, мм/длина вала
0,05
0,2

ƒругие наши статьи...


фото фото

—тандартный контроль коленвала перед шлифовкой включает измерение размеров (а) и биени€ (б) шеек и вспомогательных поверхностей

фото

≈сли центровые фаски не обеспечивают правильной установки вала в центрах, их нетрудно проточить в токарном станке с помощью люнета

фото

Ќепараллельность осей шатунных и коренных шеек непосредственно на валу не проверить, зато ее можно определить по несоосности патронов



—ћ÷ "јЅ-»нжиниринг"© 2001. ¬се права защищены