Коленчатый вал

Из чего состоит коленвал – вспомогательные механизмы

Выяснив, для чего служит коленчатый вал и какие силы на него действуют, становится понятным, почему сопряжения между щеками и шатунными шейками делаются немного закругленными, это предотвращает преждевременное разрушение. Между двумя щеками располагается шатунная шейка, которая называется коленом, ее предназначение – обеспечивать равномерность воспламенения, уравновешенность движка, минимальные изгибающие моменты и крутильные колебания.

Подшипники скольжения обеспечивают вращение шатунов и коленвала в опорах. На крайней или же средней коренной шейке устанавливается упорный подшипник скольжения, в его задачи входит предотвращение осевых перемещений детали. Учитывая количество деталей, которые должны четко работать все вместе, нетрудно догадаться, как тщательно балансируется эта деталь в процессе изготовления, но все равно иногда обнаруживается дисбаланс, правда, происходит это еще на этапе испытаний, и в продажу такой агрегат не попадет.

Кто должен ремонтировать двигатель

Капремонт двигателя следует доверять только «профи», дилетантского отношения ДВС не терпит. В свое время двигатели нередко ремонтировали самостоятельно в гаражах, но тогда силовые агрегаты были значительно проще.

Еще следует заметить, что даже в то время гаражный ремонт не отличался высоким качеством. Сейчас современные двигатели невозможно отремонтировать без качественного специального оборудования и инструментов, поэтому гаражные условия для них не подходят. К тому же гаражные специалисты редко когда обладают достаточным опытом – профессионалы выполняют знакомую им работу каждый день, регулярно повышая свое мастерство, получая новые знания.

Обращаясь к профессиональным мотористам, вы можете быть уверены, что капитальный ремонт будет проведен качественно, и при этом не займет много времени. В таком случае двигатель прослужит долго, но при условии правильной и бережной эксплуатации автомобиля. 11.2017 / Ремонт

Механическая обработка коленчатых валов

Сложность конструктивной формы коленчатого вала, его недостаточная жесткость, высокие требования к точности обрабатываемых поверхностей вызывают особые требования к выбору методов базирования, закрепления и обработки вала, а также последовательности, сочетания операций и выбору оборудования. Основными базами коленчатого вала являются опорные поверхности коренных шеек. Однако далеко не на всех операциях обработки можно использовать их в качестве технологических. Поэтому в некоторых случаях технологическими базами выбирают поверхности центровых отверстий. В связи со сравнительно небольшой жесткостью вала на ряде операций при обработке его в центрах в качестве дополнительных технологических баз используют наружные поверхности предварительно обработанных шеек.

При обработке шатунных шеек, которые в соответствии с требованиями технических условий должны иметь необходимую угловую координацию, опорной технологической базой являются специально фрезерованные площадки на щеках. По окончании изготовления коленчатые валы обычно подвергают динамической балансировке в сборе с маховиком (автомобильные двигатели).

В большинстве случаев коленчатые валы предусматривают возможность их перешлифовки на ремонтный размер (обычно 4-6 размеров, ранее было до 8). В этом случае коленвалы шлифуют вращающимся наждачным кругом, причём вал проворачивается вокруг осей базирования. Конечно, эти оси для коренных и шатунных шеек не совпадают, что требует перестановки. При перешлифовке требуется соблюсти межцентровое состояние, и согласно инструкции, валы после шлифовки подлежат повторной динамической балансировке. Чаще всего это не выполняют, потому отремонтированные двигатели часто дают большую вибрацию.

При шлифовании важно соблюсти форму галтелей, и ни в коем случае не прижечь их. Неправильная обработка галтелей часто приводит к разрушению коленчатого вала.

Поршень с кольцами и пальцем

Поршень – это небольшая цилиндрическая деталь, изготовленная из алюминиевого сплава. Его основным назначением является преобразование давления выделяемых газов в поступательное движение, передаваемое в шатун. Возвратно-поступательное движение обеспечивается за счет гильзы.

Поршень состоит из юбки, головки и дна (днища). Дно может иметь разную форму (выпуклую, вогнутую или плоскую), в нем содержится камера сгорания. На головке расположены небольшие канавки для поршневых колец (маслосъемных и компрессионных).

Кольца компрессионного типа предотвращают возможное попадание газов в двигательный картер, а кольца малосъемного типа предназначены для удаления лишнего масла со стенок цилиндра.

Юбка оснащена специальными бобышками с отверстиями, для установления поршневого пальца, соединяющий поршень и шатун.

Шатун

Шатун – еще одна деталь КШМ, которая изготавливается из стали методом штамповки или ковки, оснащенная шарнирными соединениями. Шатун предназначен для передачи энергии движения от поршня к валу.

Шатун складывается из верхней, разборной нижней головки и стержня. Верхняя головка соединяется с поршневым пальцем. Нижнюю разборную головку можно соединять с шейкой вала с помощью крышек (шатунных).

Кривошип (колено)

К любому кривошипу (колено) крепится шатун поршня. Зачастую кривошип располагается от оси шеек в определенном радиусе, что определяет ход поршня. Именно эта деталь дала название кривошипно-шатунному механизму.

Коленчатый вал

Еще одна подвижная деталь механизма сложной конфигурации, изготовленная из чугуна или стали. Основным назначением вала является преобразование поступательного поршневого движения поршня во вращательный момент.

Коленчатый вал складывается из шеек (коренных, шатунных), щек (соединяющих шейки) и противовесов. Щеки создают равновесие при работе всего механизма. Внутри шейки и щеки оснащены небольшими отверстиями, через которые под давлением происходит подача масла.

Маховик

Маховик, как правило, установлен на конце вала. Изготавливается из чугуна. Маховик предназначен для повышения равномерного вращения вала для запуска двигателя с помощью стартера.

В настоящее время чаще применяются маховики двухмассового типа – два диска, которые достаточно плотно соединены между собой.

Блок цилиндров

Это неподвижная деталь КШМ, которая изготавливается из чугуна или алюминия. Блок предназначен для направления поршней, именно в них осуществляется весь рабочий процесс.

Блок цилиндров может быть оснащен рубашками охлаждения, постелями для подшипников (распределительного и коленчатого вала), точкой крепления.

Головка цилиндров

Эта деталь оснащена камерой сгорания, каналами (впускными и выпускными), отверстиями для свечей зажигания, втулками и седлами. Головка цилиндров изготавливается из алюминия.

Как и блок, головка также имеет рубашку охлаждения, которая соединяется с рубашкой цилиндра. А вот герметичность этого соединения обеспечивается специальная прокладка.

Закрывается головка небольшой штампованной крышкой, при этом между ними устанавливается резиновая прокладка, устойчивая к воздействию масел.

Поршень, гильза цилиндров и шатун образуют то, что автомобилисты обычно называют цилиндр. Двигатель может иметь от одного до 16, а иногда и больше цилиндров. Чем больше цилиндров, тем больше общий рабочий объем двигателя и, соответственно, тем больше его мощность. Но нужно понимать, что при этом одновременно с мощностью растет и расход топлива. Цилиндры в двигателе могут располагаться по различным компоновочным схемам:

• рядная (оси всех цилиндров располагаются в одной плоскости)
• V-образная компоновка (оси цилиндров располагаются под углом 60 или 120 градусов в двух плоскостях)
• оппозитная компоновка (оси цилиндров располагаются под углом 180 градусов)
• VR-компоновка (аналогично V-образной, но плоскости располагаются под небольшим углом относительно друг друга)
• W-образная компоновка представляет собой совмещение на одном коленчатом валу двух VR-компоновок, расположенных V-образно со смещением относительно вертикали

От компоновочной схемы зависит балансировка двигателя, а так же его размер. Наилучшей балансировкой обладает оппозитный двигатель, однако он редко используется на автомобилях из-за конструктивных особенностей.

Так же отличным балансом обладает рядный шестицилиндровый двигатель, но его применение на современных автомобилях практически невозможно из-за его громоздкости. Наибольшее распространение получили V-образные и W-образные двигатели из-за наилучшего сочетания динамических характеристик и конструктивных особенностей.

Неисправности коленчатых валов

Рассмотрим типичные неисправности коленчатых валов:

• течи сальников коленчатого вала;
• «масляное голодание» рабочих поверхностей;
• механические повреждения коленчатых валов;
• естественный физический износ;
• ненормальный повышенный физический износ.

Сальник коленвала требующий замены

Это интересно:  Технические характеристики 4B11 2,0 л/165 л. с.

Для коленчатых валов, как и для других деталей двигателя, наиболее опасно «масляное голодание». Причиной может быть поломка маслонасоса, забитый канал подачи масла, низкий уровень масла в двигателе. Это приводит к повышенному трению подшипников, нагреванию элементов. Дальнейшая эксплуатация двигателя в таком режиме приведет к его перегреву, полному заклиниванию и к капитальному ремонту. «Клин» на ходу может привести к критическим повреждениям вала или других узлов двигателя.

Вода и топливо попадая в масло меняют его хим. состав и степень вязкости. Причиной может быть значительный износ цилиндропоршневой группы, нарушенная структура прокладок, микротрещины в блоке двигателя или ГБЦ.

Повреждения шейки шатуна по причине отсутствия смазки

Со временем шейки и подшипники подвергаются износу, увеличивается допустимый зазор, появляется люфт коленвала, это приводит к возрастанию вибраций, двигатель начинает «стучать». Характерный стук двигателя — критичный сигнал. При его появлении необходимо прекратить движение и срочно обратиться в автосервис. Если коленчатый вал разбалансирован или смонтирован неправильно, может возникнуть повышенный ненормальный износ контактных поверхностей.

Что нужно делать, чтобы коленвал как можно реже стучал

Любой автомобильный двигатель, требует бережного обращения, если вы хотите как можно реже ремонтировать его, в обязательном порядке нужно соблюдать следующие условия:

• вовремя проходить техобслуживание – через установленное по регламенту количество километров производить замену моторного масла и маслофильтра;
• следить за состоянием моторного масла – если оно быстро темнеет, скорее всего, пора менять поршневые кольца;
• каждый день перед запуском двигателя проверять уровень масла в картере; следить за давлением масла на комбинации приборов. Если датчик давления не показывает, необходимо сразу же заглушить мотор не заводить его до выяснения причины неисправности;
• не эксплуатировать автомобиль с неисправным датчиком давления.

Шлифовка шеек коленвала

Прежде всего используется станок для шлифовки коленвалов. В него устанавливается деталь. Необходимо, чтобы ось коленчатого вала проходила через одну шатунную шейку. Перед выполнением работы по шлифовке необходимо отбалансировать колено. Если это не сделать, то вскоре деталь деформируется и уже не будет подлежать восстановлению.

Выверка является одним из наиболее сложных, но в то же время важных моментов во время проведения работ. Если не поставить грузики и не достичь соосности, то качество ремонта будет на недостаточном уровне и наоборот. Во всех случаях круги для шлифовки коленвалов должны иметь меньший размер, нежели шейка. Также обязательным условием является и подача смазочно-охлаждающей жидкости, и глубина врезки, которая регулируется в диапазоне от 0,02 до 0,03 мм. Все эти детали специалист проводящий работы должен учитывать. Нюансов существует огромное количество, именно поэтому шлифовка коленвалов должна проводиться в соответствующем месте при наличии современного и исправного оборудования.

Общие виды шлифовки

На сегодняшний день выделяется три основных вида шлифования валов — это тонкое, предварительное, чистовое. При применении предварительного типа шлифовки удается достичь точности 8-9 по квалитету

Что касается второго важного фактора — шероховатости, то она составляет от 0,4 до 6,3 мкм. Проводить шлифовку валов чистового типа можно только после того, как заготовка пройдет термическую обработку

Такая процедура позволяет увеличить точность до 6-7 по квалитету и уменьшить шероховатость до 0,2-3,2 мкм. Наиболее точный метод — это тонкое шлифование, которое позволяет достичь шероховатости в 0,025-0,1 мкм. Процесс также делится на два вида — это круглое и бесцентровое.

Назначение коленвала

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

В двигателе ДВС коленчатый вал — это сердце двигателя. Принцип работы коленвала следующий: когда поршень удалился на самое максимальное расстояние — щёки и шатун вытягиваются в одну линию. Далее, в рабочей камере сгорания цилиндра происходит взрыв топливно-воздушной смеси, из-за чего поршень опускается вниз с шатуном. Основание шатуна проворачивается вокруг оси шатунной шейки коленвала, так как шатун сидит на ней. После достижения поворота на 180 градусов, шатун начинает движение вверх и поднимает поршень. Таким образом происходит цикл вращения деталей цилиндро-поршневой группы.

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

Виды и составные части коленчатых валов

На большинстве автомобильных двигателей применяют полно опорные коленчатые валы, т.е. каждая шатунная шейка расположена между двумя коренными. Таким образом, полно опорный вал имеет коренных шеек на одну больше чем шатунных. Полно опорные валы двигателей (Зил-130, КамАз-740, ВАЗ-2108) отличаются большой жесткостью, что повышает работоспособность КШМ. В машиностроении на автомобильных двигателях получили применение еще и неполно опорные коленчатые валы. В отличии от полно опорного коленчатого вала здесь шесть шатунных шеек и четыре коренных. Такие коленчатые валы устанавливаются на двигателя автомобилей ГАЗ-52-04. Например на легковых автомобилях семейства ВАЗ устанавливаются  литые, чугунные, пяти опорные коленчатые валы (предусмотрена возможность пере шлифовки шеек коленчатого вала при ремонте с уменьшением диаметра  на 0,25; 0,5; 0,75; и 1мм) с использованием двухслойных вкладышей, хорошо работающих в двигателях с большой частотой вращения коленчатого вала и большими нагрузками. Такой коленчатый вал показан на (рис 1.1.1) .

Рисунок 1.1.1 — Коленчатый вал двигателя автомобиля ВАЗ-2108

Коленчатые валы имеют еще свое различие по своей форме и строению. Форма коленчатого вала  зависит от числа и расположения  цилиндров, порядка работы и тактности двигателя. Например, рабочий цикл в однорядном четырехцилиндровом и шестицилиндровом двигателе совершается за два оборота коленчатого вала, т.е. за поворот вала на 720. Колена коленчатого вала расположены в трех плоскостях под углом 120.Шестицилиндровый V-образный двигатель располагает колена коленчатого вала в трех плоскостях под углом 120 одно к другому также как и в восьмицилиндровом V-образном двигателе  но под углом 90. Форма. На рисунке 1.1.2 приведен полно опорный коленчатый вал двигателя автомобиля ЗИЛ-130. Коленчатый вал этого двигателя выполнен по крестообразной схеме (если смотреть с торца вала). Первая и четвертая шатунные шейки  коленчатого вала направлены в разные стороны и лежат в одной плоскости. Вторая и третья  шейки направлены в разные стороны, лежат в одной плоскости, но перпендикулярной первой. Перекрытие шеек составляет 22мм (перекрытие шеек применяется для повышения жесткости и надежности коленчатого вала). Диаметр шатунной шейки 65,5 мм, а коренной 74 мм. Данный коленчатый вал состоит из следующих частейкоренные 7 и шатунные 3 шейки, щеки 8, противовесы 4, передний конец 1 и задний конец (хвостовик) с маслоотражателем 5, маслосгонной резьбой и фланцем 6 для крепления маховика .

Как проверить ДПКВ самостоятельно – 3 разных способа

Перед тем как приступать к проверке датчика синхронизации приборами, необходимо отметить на двигателе его начальное положение. Сняв электронное устройство, осмотрите его на наличие внешних повреждений. Если датчик загрязнен, необходимо его очистить, в том числе и удалить коррозию с контактов, если таковая имеется, при помощи бензина или спирта. При отсутствии внешних повреждений датчика, можно приступать к его диагностике при помощи приборов.

Как проверить датчик положения коленвала Омметром

Для того, чтобы проверить датчик коленвала Омметром необходимо выполнить следующий порядок действий:

1. Первое, что нужно сделать – осмотреть устройство, пока оно установлено на авто, а точнее – проверить наличие зазора между ним и диском синхронизации. Вполне возможно зазора там нет из-за того, что на датчик или диск налипла грязь, которая и привела к нарушению.
2. Если с зазором все в порядке, до демонтируем устройство с авто.
3. Следующий этап – оценка внешнего состояния. Корпус датчика должен быть целым, без следов повреждения, сердечник – чистым, а контактные выводы – без следов окисления, а провода не иметь повреждений.
4. Если на ДПКВ видны внешние загрязнения, то можно его перед проверкой промыть (для этого использовать только чистый бензин или спирт), а также надфилем зачистить контакты.
5. После очистки, промывки и сушки можно приступать к замерам. Для этого переводим мультиметр в режим омметра и щупами присоединяемся к контактам датчика.
6. При замере исправный ДПКВ должен показать сопротивление в диапазоне 550-570 Ом.

Проверка показателей индуктивности датчика коленвала

Проверка показателей индуктивности датчика положения коленвала более сложный метод. Для этого вам понадобится:

• вольтметр, желательно цифровой;
• мегаомметр;
• измеритель индуктивности;
• сетевой трансформатор.

Для корректности показателей при измерении датчика, рекомендуемая температура воздуха 20-22 0 С. Сопротивление обмотки измеряем омметром и способом, указанным выше.

Для измерения индуктивности обмотки датчика оборотов коленвала, применяется измеритель индуктивности (индуктивная катушка, ёмкость и сопротивление). Индуктивность должна быть в пределах 200-400 мГц.

При помощи мегаомметра проверяется сопротивление изоляции. Этот параметр при напряжении 500В, не должен быть выше 20 МОм.

Если в процессе ремонта датчика произойдёт неосторожное намагничивание диска синхронизации, то размагничивание проводится при помощи сетевого трансформатора. Исходя из результатов, полученных при тестовых измерениях, вы получаете данные о неисправности датчика, или, наоборот, его исправности

При монтаже старого или нового датчика, внимательно устанавливайте его в посадочное место по меткам. Не забывайте о том расстоянии, которое должно быть между диском синхронизации и сердечником (0,5-1,5 мм)

Исходя из результатов, полученных при тестовых измерениях, вы получаете данные о неисправности датчика, или, наоборот, его исправности. При монтаже старого или нового датчика, внимательно устанавливайте его в посадочное место по меткам. Не забывайте о том расстоянии, которое должно быть между диском синхронизации и сердечником (0,5-1,5 мм).

Как проверить датчик положения коленвала при помощи осциллографа

Цифровой осциллограф позволяет эффективно отслеживать и находить неисправности в датчиках системы впрыска. Сейчас мы подробно расскажем о проверке датчика коленвала при помощи осциллограммы:

Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ) самый главный в системе впрыска, по нему осуществляется синхронизация работы электронного блока управления двигателем. Сигнал вазовского дпкв представляет собой серию повторяющихся электрических импульсов напряжения, генерируемых датчиком при вращении коленчатого вала.

Задающий диск представляет собой зубчатое колесо 60-2, т.е. 58 равноудаленных зубцов и два отсутствующих для синхронизации. При вращении задающего диска вместе с коленчатым валом впадины изменяют магнитный поток в магнитопроводе датчика, наводя импульсы напряжения переменного тока в его обмотке.
Осциллограмма индуктивного ДПКВ имеет следующий вид:

Здесь стоит обратить внимание на амплитуду сигнала и форму импульсов. Если витки в обмотке датчика будут короткозамкнуты, то амплитуда сигнала будет снижена

Также по осциллограмме легко вычислить биение задающего диска и повреждение зубцов.
На некоторых иномарках в качестве ДПКВ используется датчик Холла, вырабатывающий прямоугольные импульсы.

А вот так синхронно работают датчики положения коленчатого и распределительного валов двигателей Nissan. По нарастающим фронтам сигналов можно определить смещение валов относительно друг друга.

Коленчатый вал это конструкция, короче много раз изогнутая железяка

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

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

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

Большинство современных автомобильных двигателей оснащены полноопорными коленчатыми валами.

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

Движение коленвала гарантируют подшипники скольжения, которые представляют собой тончайшие стальные вкладыши, со специальным антифрикционным слоем. Чтобы не допустить осевое смещение, существует упорный подшипник, устанавливаемый на коренную шейку (крайнюю или среднюю).

Материалы для изготовления

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

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

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

Материал и технология производства зависит от класса и типа автомобиля.

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

Виды валов и осей машины

Виды валов

Оси — поддерживают вращающиеся части машин. Они могут быть вращающимися и неподвижными.

Валы — не только поддерживают, но и передают вращение.

Бывают: прямые, кривошипные и коленчатые.

Валы рассчитывают на одновременное действие крутящего и изгибающего моментов.

Оси рассчитывают только на изгиб.

1. вал с прямой осью;
2. коленчатый вал;
3. гибкий вал;
4. карданный вал.

Виды осей

1. неподвижные;
2. подвижные.

Оси и валы отличаются от прочих деталей машины тем, что на них насаживаются зубчатые колёса, шкивы и другие вращающиеся части. По условиям работы оси и валы отличаются друг от друга.

Осью называют деталь, которая лишь поддерживает насаженные на неё детали. Ось не испытывает кручения, поскольку нагрузку на неё идёт от расположенных на ней деталей. Она работает на изгиб и не передаёт вращающий момент.

Что же касается вала, то он не только поддерживает детали, но и передаёт момент вращения. Поэтому вал испытывает как изгиб, так и кручение, иногда также сжатие и растяжение. Среди валов выделяют торсионные валы (или просто торсионы), которые не поддерживают вращение деталей и работают исключительно на кручение. Примеры — это карданный вал автомобиля, соединительный валик прокатного стана и многое другое.

Виды концов валов

1. конический;
2. цилиндрический.

Участок в опоре вала или оси называется цапфой, если воспринимает радиальную нагрузку, или пятой, если на него осуществляется осевая нагрузка. Концевая цапфа, принимающая радиальную нагрузку, называется шипом, а цапфу, находящуюся на некотором расстоянии от конца вала, называют шейкой. Ну а та часть вала или оси, которая ограничивает осевое перемещение деталей, называется буртиком.

Посадочная поверхность оси или вала, на которую, собственно, и устанавливаются вращающиеся детали, часто делают цилиндрическими и реже — коническими, чтобы облегчить постановку и снятие тяжёлых деталей, когда требуется высокая точность центрирования. Поверхность, обеспечивающая плавный переход между ступенями, носит название галтели. Переход может выполняться с использованием канавки, которая делает возможным выход шлифовального круга. Концентрация напряжения может быть уменьшена за счёт уменьшения глубины канавок и увеличения закругления канавок и гантелей, насколько возможно.

Чтобы сделать установку вращающихся деталей на ось или вал проще, а также предотвратить травмы рук, торцы делают с фасками, то есть немного обтачивают на конус.
Виды осей и валов

Ось может быть вращающейся (например, ось вагона) или не вращающейся (например, ось блока машины для подъёма грузов).

Пример валов на мяльной машине

В качестве хорошего примера использования различных видов валов и осей можно привести мяльную машину. В ней действительно совмещается большое количество этих деталей и наглядно можно все рассмотреть.

Ну а вал может быть прямым, коленчатым или гибким. Прямые валы распространены шире всего. Коленчатые находят применение в кривошипно-шатунных передачах насосов и двигателей. Они преобразовывают возвратно-поступательные движения во вращательные, либо наоборот. Что касается гибких валов, то они являются, по сути, мног заходными пружинами кручения, витыми из проволок. Их используют, чтобы передавать момент между узлами машины, если они при работе меняют положение относительно друг друга. И коленчатые, и гибкие валы классифицируются как специальные детали и изучаются на специальных учебных курсах.

Чаще всего ось или вал имеют круглое сплошное сечение, но могут они иметь и кольцевое поперечное сечение, которое позволяет уменьшить общую массу конструкции. Сечение некоторых участков вала может иметь шпоночную канавку или шлицы, а может быть и профильным.

При профильном соединении детали между собой скрепляются с помощью контакта по круглой не плавной поверхности и могут, помимо крутящего момента, передавать и осевую нагрузку. Несмотря на надёжность профильного соединения, его нельзя назвать технологичным, так что применение у них ограничено. Шлицевое же соединение классифицируют по форме профиля зубьев — оно может быть прямобочным, эвольвентным или треугольным.

Где расположен датчик положения коленвала?

Датчик положения коленчатого вала индукционного типа устанавливается рядом со специальным диском, расположенным совместно с приводным шкивом коленчатого вала. Специальный диск называют реперным или задающим. Вместе с ним обеспечивает угловую синхронизацию работы блока управления. Пропуск двух зубьев из 60 на диске позволяет системе определить ВМТ 1-ого или 4-ого цилиндра.

19-й зуб после пропуска должен смотреть на стержень ДПКВ, а метка на распредвале должна стоять против загнутого кронштейна отражателя. Зазор между датчиком и вершиной зуба диска находится в пределах 0,8-1,0 мм. Сопротивление обмотки датчика 880-900 Ом. Для снижения уровня помех проводник датчика коленчатого вала экранирован.

После включения зажигания управляющая программа блока находится в режиме ожидания сигнала импульсов синхронизации с датчика положения коленчатого вала. При вращении коленвала сигнал синхроимпульсов поступает мгновенно в блок управления, который, в соответствии с их частотой коммутирует на «массу» электрическую цепь форсунок и каналы катушки зажигания.

Алгоритм программы блока управления работает по принципу считывания проходящих мимо магнитного сердечника ДПКВ 58-ми зубьев с пропуском двух. Пропуск двух зубьев является опорной меткой для определения поршня первого (четвертого) цилиндра в положении верхней мертвой точке, с которой блок анализирует и распределяет по рабочим тактам двигателя коммутационные сигналы, управляющие открытием форсунок и искрой на свечах зажигания.

Датчик положения коленчатого вала является надежным устройством и редко выходит из строя, но иногда встречаются неисправности, связанные с невнимательным или халатным отношением специалистов, обслуживающих двигатель.

Например, на ВАЗ-2112 установлен двигатель 21124 (16 клапанов где кабель ДПКВ находится очень близко к выпускному коллектору) и проблема возникает обычно после ремонта, когда фишка на кабеле не закреплена на скобе. Соприкасаясь с горячей трубой кабель плавится, разрушая схему соединения и автомобиль глохнет.

Другим примером может оказаться некачественно изготовленный задающий диск, резиновая муфта которого может проворачиваться по внутреннему соединению.

Электронный блок управления, получая единственный сигнал от ДПКВ, определяет положение относительно коленчатого вала в каждый момент времени, рассчитывая частоту его вращения и угловую скорость.

На основе синусоидальных сигналов, выданных датчиком положения коленчатого вала, решается широкий круг задач:

• Определение в данный момент времени положения поршня первого (или четвертого) цилиндра.
• Управление моментом впрыска топлива и длительностью открытого состояния форсунок.
• Управление системой зажигания.
• Управление системой изменения фаз газораспределения;
• Управление системой абсорбирования паров топлива;
• Обеспечение работы других дополнительных систем, связанных с частотой вращения вала двигателя (например, электроусилитель руля).

Прежде, чем приобретать ДПКВ для его замены, необходимо уточнить о типе устройства, установленного на двигателе.

Данный комплектующий элемент располагается в кронштейне, который установлен в центральной области шкива на приводе генератора. Как правило, на большинстве современных автомобилей он установлен не впритык, а с зазором 1-1.5 мм около конструкции самого зубчатого шкива.

Для удобства отсоединения и регулировки ДПКВ к нему подсоединяют 50-70 см провод, который имеет необходимые разъемы для ключей. Для выставления и корректировки положения необходимо только регулировать шайбу, закрепленную над посадочным гнездом самого элемента. Регулировка шайбы может производиться как вами самостоятельно, так и специалистами в автосервисе – в любом случае она позволит избежать скорой поломки цилиндров двигателя и значительно снизить расход топлива.

Датчик положения коленвала

Расположение датчика положения коленвала

При появлении неисправностей в датчике коленчатого вала бортовой компьютер автомобиля лишается возможности выставить ряд необходимых для работы системы зажигания характеристик:

• Подсчитать количество необходимого для впрыска топлива;
• Выявить нужный момент для впрыска;
• Поменять угол поворота распределительного вала;
• Определить, произошло зажигание или нет (актуально для бензиновых моторов).