Конструктивные и технологические особенности коленчатых валов

3 Технические требования

3.1 Валы изготовляют в соответствии с требованиями настоящего стандарта по конструкторской документации (КД), утвержденной в установленном порядке.

3.2 Валы изготовляют из стали марки 45 по ГОСТ 1050, сталей марок 50Г, 40Х, 40ХН, 40ХНМА по ГОСТ 4543, стали марки 50ХФА по ГОСТ 14959, а также из сталей других марок, по физико-механическим свойствам не уступающих перечисленным.

3.3 Разброс показателей твердости поковок валов после предварительной механической обработки для одной и той же модели двигателя не должен превышать 40 НВ.

3.4 Для коленчатых валов, упрочненных закалкой токами высокой частоты (ТВЧ), твердость коренных и шатунных шеек должна быть в пределах 53 — 63 HRC.

Для коленчатых валов, упрочненных азотированием на глубину 0,25 — 0,40 мм, твердость поверхности должна быть не менее 500 HV 5/10.

3.5 Требования к качеству микроструктуры закаленного или азотированного слоев должны соответствовать КД предприятия-изготовителя.

3.6 Валы изготавливают из чугуна марок ВЧ-50, ВЧ-60, ВЧ-70 по ГОСТ 7293 и марок КЧ 60-3, КЧ 70-2 по ГОСТ 1215.

3.7 До прохождения механической обработки валы подвергают соответствующей термической обработке для получения твердости 207-255 НВ.

По требованию заказчика литые заготовки валов подвергают легированию или изотермической закалке для достижения твердости до 302 НВ.

3.8 Микроструктура металла валов должна иметь металлическую основу в виде перлита или троосто-феррита. Графит в чугуне марок ВЧ-50, ВЧ-60 и ВЧ-70 должен быть шаровидной формы, а в чугуне марок КЧ 60-3 и КЧ 70-2 — хлопьевидной и компактной форм.

Допускаются:

— отдельные включения графита неправильной формы, а также мелкие и средние включения графита псевдопластинчатой формы;

— до 10 % феррита и отдельные редко расположенные карбиды.

3.9 Наружные и внутренние поверхности литого коленчатого вала должны быть тщательно очищены от песка и окалины. Наличие окалины на необрабатываемых поверхностях не допускается.

3.10 Остатки литников, заливы по знакам стержней и линий разъема должны быть обрублены и зачищены. Заливы и заусенцы на базовых поверхностях не допускаются.

3.11 Допускается смещение по линии разъема формы (перекос) не более 1,0 мм.

3.12 Допускается кривизна щек на валах не более 0,5 мм.

3.13 Правку отливки вала производят в нагретом состоянии до механической обработки.

3.14 В местах сопряжения наружной поверхности шеек и смазочных каналов острые кромки должны быть притуплены. Поверхность фаски или закругления должна быть гладкой, без задиров и рисок.

3.15 На необработанных поверхностях валов не должно быть окалин, закатов, плен, расслоений, волосовин и трещин, видимых невооруженным глазом.

3.16 На поверхностях галтелей и шеек вала не допускаются прижоги, трещины и неметаллические включения.

3.17 Устранение дефектов вала зачеканкой и заваркой не допускается, за исключением заварки площадок под противовесы и незаполненных участков в поковке или отливке (на вершинах противовесов и фланцах).

3.18 Толщина закаленного слоя шеек валов, закаленных ТВЧ, после шлифования под последний ремонтный размер должна быть не менее 1,0 мм.

3.19 Шероховатость поверхностей коренных и шатунных шеек должна быть Rа < 0,32 мкм по ГОСТ 2789, шероховатость поверхностей галтелей должна соответствовать КД.

3.20 Допуски круглости (овальности) и профиля продольного сечения (конусо-, седло- и бочкообразность) шеек вала не должны превышать 0,005 мм.

3.21 Суммарное отклонение от параллельности осей шатунных шеек и от профиля продольного сечения не должно превышать 0,03 мм на 100 мм длины.

3.22 Биение средних коренных шеек при установке вала на крайние коренные шейки должно соответствовать КД.

3.23 Торец фланца коленчатого вала, прилегающий к маховику, должен быть плоским или вогнутым. Предельное отклонение от плоскостности составляет 0,1 мм. Выпуклость торца не допускается.

3.24 Угловое смещение оси шпоночной канавки, фиксирующей шпонку шестерни (звездочки) привода механизма газораспределения или привода к топливному насосу высокого давления, не должно превышать 30‘ от номинального положения.

3.25 Коленчатый вал должен быть динамически сбалансирован. Способ балансировки и допустимый дисбаланс должны соответствовать КД.

3.26 Ресурс коленчатых валов, поставляемых на комплектацию, должен быть не менее ресурса двигателя до капитального ремонта.

Материал и технология изготовления заготовок коленчатых валов

Материал и технология изготовления зачастую тесно увязаны между собой. В данном случае, стальные валы (с целью достижения наивысшей прочности и вязкости) получают ковкой, чугунные (материал ковке не поддаётся) — литьём.

Стальные коленчатые валы

Коленчатые валы изготовляют из углеродистых, хромомарганцевых, хромоникельмолибденовых и других сталей, а также из специальных высокопрочных чугунов. Наибольшее применение находят стали марок 45, 45Х, 45Г2, 50Г, а для тяжело нагруженных коленчатых валов дизелей — 40ХНМА, 18ХНВА и др. Преимуществом стальных валов является наивысшая прочность, возможность получения высокой твёрдости шеек азотированием, чугунные валы — дешевле[источник не указан 199 дней].

Выбор стали определяется поверхностной твёрдостью шеек, которую нужно получить. Твёрдость около 60 HRC (необходимая для применения роликовых подшипников) может быть получена, как правило, только химико-термической обработкой (цементация, азотирование, цианирование). Для этих целей годятся, как правило, малоуглеродистые хромоникелевые или хромоникельмолибденовые стали (12ХН3А, 18ХНВА, 20ХНМА, причём для валов средних и крупных размеров требуется большее легирование дорогостоящим молибденом. Однако в последнее время для этого стали употреблять дешёвые стали регламентированной прокаливаемости, позволяющие получить высокую твёрдость при сохранении вязкости сердцевины. Меньшая твёрдость, достаточная для надёжной работы подшипников скольжения, может быть получена закалкой ТВЧ как среднеуглеродистых сталей, так и серого или высокпрочного чугуна (45..55 HRC)[источник не указан 199 дней].

Заготовки стальных коленчатых валов средних размеров в крупносерийном и массовом производстве изготовляют ковкой в закрытых штампах на молотах или прессах, при этом процесс получения заготовки проходит несколько операций. После предварительной и окончательной ковки коленчатого вала в штампах производят обрезку облоя на обрезном прессе и горячую правку в штампе под молотом[источник не указан 199 дней].

В связи с высокими требованиями механической прочности вала большое значение имеет расположение волокон материала при получении заготовки во избежание их перерезания при последующей механической обработке. Для этого применяют штампы со специальными гибочными ручьями. После штамповки перед механической обработкой, заготовки валов подвергают термической обработке — нормализация — и затем очистке от окалины травлением или обработкой на дробеметной машине[источник не указан 199 дней].

Крупноразмерные коленчатые валы, такие как судовые, а также коленвалы двигателей с туннельным картером являются разборными, и соединяются на болтах. Коленвалы могут устанавливаться не только на подшипниках скольжения, но и на роликовых (шатунные и коренные), шариковых (коренные в маломощных моторах). В этих случаях и к точности изготовления, и к твёрдости предъявляются более высокие требования. Такие валы поэтому всегда изготовляют стальными[источник не указан 199 дней].

Чугунные коленчатые валы

Литые коленчатые валы изготовляют обычно из высокопрочного чугуна, модифицированного магнием. Полученные методом прецизионного литья (в оболочковых формах) валы по сравнению со «штампованными» имеют ряд преимуществ, в том числе высокий коэффициент использования металла и хорошее демпфирование крутильных колебаний, позволяющее часто отказаться от внешнего демпфера на переднем носке вала. В литых заготовках можно получить и ряд внутренних полостей при отливке.

Припуск на обработку шеек чугунных валов составляет не более 2,5 мм на сторону при отклонениях по 5-7-му классам точности. Меньшее колебание припуска и меньшая начальная неуравновешенность благоприятно сказываются на эксплуатации инструмента и «оборудования», особенно в автоматизированном производстве[источник не указан 199 дней].

Правку валов производят после нормализации в горячем состоянии в штампе на прессе после выемки заготовки из печи без дополнительного подогрева.

Масляные отверстия в коленвалах соединяют обычно соседние коренную и шатунную шейку, и выполняются сверлением. Отверстия в щёках при этом зачеканиваются либо закрываются пробками на резьбе.

Качественные коленчатые валы.

Для изготовления, мы используем новую технологию ковки, которая помогает нам добиваться высокого качества коленчатых валов. Сегодня нами внедрена еще одна новая технология производства – литье из высокопрочного чугуна с добавлением модифицированного магния и легированного никельмолибденового чугуна.

Для литьевого метода изготовления коленчатых валов мы используем перлитовый высококачественный чугун марок 50-1,5 и НВ 187-255. Этот вид валов имеет перед другими (кованными) массу неплохих преимуществ:

• наименьший расход материалов;
• сокращение числа операций при механообработке;
• возможность придания необходимой формы в отношении усталости прочности материала и распределение металла.

Литые валы коленчатые в отличие от кованых обладают самой лучшей способностью гашения крутильного процесса колебаний. Что касается литых чугунных валов, то они обладают немного меньшей прочностью в отличие от кованных, особенно на изгиб.

Поэтому мы при изготовлении коленчатых валов на заказ из чугуна мы используем материалы высокого качества. Наши специалисты изготавливают на заказ валы полноопорными. Шейки изготовленных в наших цехах валов имеют высокий уровень износостойкости, что дает возможность клиентам использовать подшипники, изготовленные из свинцовистой бронзы.

Масса изготовленного вала коленчатого где-то на 8-15% меньше массы кованного коленчатого вала. После изготовления коленчатых валов они проходят процедуру закалки, отжига, а также нормализацию, где снимается внутреннее напряжение в валу. Все это делается для того, чтобы облегчить механообработку детали и повысить уровень качества металлического устройства.

Неисправности и их устранение

К наиболее распространенным неисправностям коленвала относится:

• Значительный износ шатунных и коренных шеек, к которому привела нехватка масла или его ненадлежащее качество, неправильное давление в системе, засоренность масляного фильтра, перегрев масла, приведший к его разжижению. Устраняется неисправность капитальным ремонтом мотора.
• Износ торцов под упорными кольцами (а случается это, если автомобиль часто стоит на месте при выжатом сцеплении) В этом случае придется обработать упорные фланцы и использовать более толстые полукольца. Часты случаи, когда подобный эффект устраняется только путем замены вала, которому предшествует диагностика, а при необходимости – и ремонт привода сцепления.

Ремонт коленвала

Ремонт или замена коленчатого вала — процесс трудоемкий. Как правило, он требует практически полной разборки двигателя, осмотра и дефектовки всех его узлов и механизмов. Коленчатый вал снимают и измеряют осевые биения. В случае допустимой выработки поверхности шеек и шатунов коленчатого вала пришлифовывают под ремонтные размеры подшипников. Постель с выработкой тоже подлежит механической обработке с «одной установкой» на специальном станке. Расточка коленвала позволяет установить вкладыш следующего ремонтного размера.

Проточка постели коленчатого вала

Шлифовка коленчатого вала

Размеры шеек имеют ремонтные допуски. Простая шлифовка коленвала не поможет в случае, если износ или повреждения слишком сильные. Коленчатый вал — деталь недешевая, а если речь идет, например, о крупногабаритной сельхозтехнике, сумма будет внушительной. Даже сильно изношенные поверхности трения можно восстановить. Толщина выработки компенсируется с помощью наплавки электросваркой под флюсом, плазменного напыления твердых сплавов, газотермичекого напыления и др. Затем коленвал шлифуется, «доводится» до необходимых ремонтных размеров. Это технологически сложный процесс, его лучше доверить специалистам.

Качественно выполненное восстановление и шлифовка коленвала может обеспечить 100% ресурса его работы. Следует учитывать, что с увеличением ремонтного размера коленчатый вал может сместиться со своего заводского посадочного места. Потребуется точная установка коленвала с подборкой вкладышей. Коленвал с критическими повреждениями или осевым искривлением придется поменять.

Замер осевых смещений коленвала с помощью щупа

Комплект измерительных стальных пластин щупов

Повышенное содержание металлической стружки в фильтре и поддоне указывает на износ пар трения. В таких случаях нужно срочно найти причину образования такой стружки.

Диаметр шеек коленвала можно измерить обычным микрометром. Параметры разбалансировки, биений и осевых люфтов коленчатых валов определяют с помощью специальных индикаторов. Для этого нужно либо разместить вал на специальный стенд или станок, либо установить индикатор с магнитным штативом на блок двигателя. Замер выполняется при вращении.

Стенд с установленным индикатором часового типа для замера биений коленчатого вала

Индикатор часового типа, установленный на блок двигателя

Для определения зазора между шейками коленчатого вала и подшипниками применяют калиброванную пластиковую проволоку и бумажный шаблон со специальной шкалой. Способ довольно прост и доступен. Кусочек проволоки устанавливают на обезжиренную поверхность шейки коленчатого вала. Для ее фиксации можно применить небольшое количество густой смазки. Затем шейка накрывается подшипником и крышкой. Крышки обтягиваются, проволока внутри раздавливается на плоскости шейки (резьбовые соединения нужно затягивать динамометрическим ключом). Болты раскручивают и снимают крышку. Далее остается измерить ширину расплющенной полоски шаблоном. Значение будет соответствовать достаточно точному значению зазора.

Измерение зазоров между шейкой и подшипником с помощью калиброванной проволоки и шаблона

Строение коленвала

Коленчатый вал устанавливается в нижнюю часть двигателя непосредственно над масляным картером и состоит из:

• коренной шейки – опорная часть детали, на которой устанавливается коренной подшипник картера мотора;
• шатунной шейки – упоры для шатунов;
• щек – соединяют все шатунные шейки с коренными;
• носка – выходная часть коленвала, на которой закреплен шкив привода газораспределительного механизма (ГРМ);
• хвостовика – противоположная часть вала, к которой крепится маховик, приводящий в движение шестерни коробки передач, к нему же подсоединяется и стартер;
• противовесов – служат для сохранения баланса во время возвратно-поступательных движений поршневой группы и снимают нагрузки центробежной силы.

Осью коленвала являются коренные шейки, а шатунные всегда поочередно смещены в противоположном направлении друг от друга. В этих элементах сделаны отверстия для подачи масла на подшипники.

Кривошип коленчатого вала это узел, состоящий из двух щек и одной шатунной шейки.

Раньше в автомобили устанавливали сборные модификации кривошипов. Сегодня все двигатели оснащены цельными коленвалами. Они изготавливаются из высокопрочной стали путем ковки, а затем обработки на токарных станках. Менее дорогие варианты изготавливаются из чугуна при помощи литья.

Вот пример создания стального коленвала:

3 Вытачивание коленвала Полная автоматизация процесса

Размеры

Толщина коренного подшипника-вкладыша составляет около 1,5-2 миллиметров. Нужно отметить, что иногда в качестве материалов для производства этой детали может применяться другой состав – вместо меди и свинцово-оловянных сплавов используют специальные сплавы на основе алюминия.

Но стандартизация материалов для изготовления этих изделий отсутствует – каждый производитель изготавливает вкладыш по своим уникальным формулам. Единственное, что объединяет изделия между собой – это стальная лента.

Практика показывает, что используются следующие размеры слоев при производстве подшипников скольжения. Так, толщина стальной основы составляет от 0,9 миллиметра и более. Основной слой имеет толщину до 0,75 миллиметра. Слой никеля – 0,001. Слой сплава олова и свинца – 0,02-0,04 миллиметра. Оловянный слой – 0,005.

Любые сплавы, использующиеся в производстве, индивидуально подбираются для каждого мотора и рассчитываются, учитывая твердость материалов, из которых изготавливается коленчатый вал. Для повышения ресурса и работоспособности новых или ремонтных моторов рекомендуется применять только те детали, которые советует использовать производитель.

Чем тоньше коренной подшипник, тем более высокими характеристиками он обладает. Более тонкие изделия гораздо лучше лежат на постели, обладают лучшим отводом тепла, зазоры в них ниже. В современных моторах производители стараются использовать более тонкие подшипники скольжения.

Вкладыш должен быть изготовлен не только из правильно подобранных компонентов. Также очень важна и форма. Дело в том, что для правильного монтажа необходимо, чтобы подшипник имел натяг на диаметре постели коленчатого вала.

Натяг делают не только по диаметру изделия, но и по его длине. Так удается достичь отличного контакта между вкладышем-подшипником и постелью. Для валов диаметром до 40 миллиметров натяг должен составлять от 0,03 до 0,05 миллиметра. Для более крупных валов (70 миллиметров) и выше натяг составляет от 0,06 до 0,08 миллиметра.

В устройстве этой детали также имеется верхняя часть – это крышки коренных подшипников. Они фиксируются болтами или же шпильками на картере двигателя.

Производится данная деталь, а именно вкладыш, методом штамповки из стальной ленты. Штамп придает детали форму. А затем выполняется обработка торцевых частей и рабочей поверхности. Данная деталь очень точная. Допуск от номинального размера до 0,02 миллиметра на длину и до 0,005 по толщине.

Неисправности

В силу высоких нагрузок данный механизм выходит из строя. Среди типовых неисправностей можно выделить ускоренный износ шеек. Он связан с проблемами в блоке цилиндров. Также нередко случаются задиры на поверхностях шеек.

Это случается из-за неудовлетворительной циркуляции или отсутствия смазки, либо в связи с нарушением температурных режимов. Царапины на поверхностях шеек можно видеть особенно часто. Необходимо различать просто царапины и трещины, которые образуются вследствие усталости металла. Нередко случаются биения и прогиб детали. Это особенно актуально для двигателей высокооборотистых автомобилей.

Еще одна типовая неисправность – отклонение шеек от их заводского размера. Но это более естественный процесс, чем все остальные. Нужно учитывать, что размеры коленвала имеют допуск не более 0,02 миллиметров. Любое несоответствие устраняется проточкой на специализированном оборудовании.

С учетом индивидуальных особенностей: как мы ремонтируем коленвал

Коленвал – это сложная деталь, которая включает в себя большое количество рабочих поверхностей изнашивающихся в процессе эксплуатации двигателя, а именно: поверхности шеек, галтелей, резьбовых отверстий, фланцев и пр

Потому, осуществляя ремонт коленчатого вала или другой технологически сложной детали, важно учитывать ее индивидуальные особенности и применять оптимальные методы восстановления рабочих поверхностей

Вот основные особенности, на которые следует обратить внимание, планируя ремонт коленвала в Новосибирске:

• К ремонту изделия всегда нужно подходить комплексно. Для начала коленвал необходимо тщательно отдефектовать – оценить состояние и степень износа рабочих поверхностей, после чего выбрать технологический процесс восстановления детали.
• Подход к ремонту зависит от степени износа детали. К примеру, зачастую вкладыши и шейки коленвала истираются настолько, что для их последующего восстановления требуется наплавка или напыление коленвала с последующей шлифовкой.Но напыление шеек коленвала процедура довольно дорогая и не везде её могут сделать правильно,проблема в пористой структуре напыляемого материала,и не правильно напылённая шейка будет очень быстро изнашивать вкладыш, но этому есть альтернатива,шлифовка под ближайший возможный размер с последующим изготовлением нового вкладыша. Если же имели место механические нагрузки и вал имеет прогиб, то перед шлифовкой требуется рихтовка коленвала.
• Так-же часто обращаются с просьбой востановить шпоночную канавку.
• Так как поверхность должна быть идеально гладкой, требуется применение высокоточного шлифовального оборудования. У нас есть необходимые станки и опытные мастера, чтобы обеспечить эффективное решение данной задачи. В частности, у нас выполняется ремонт шеек коленчатого вала методом шлифовки, если степень их износа позволяет провести шлифовку в ремонтный размер без необходимости восстановления диаметра.

1. Полное исключение подтеканий, идеальная герметичность, а значит – улучшенная устойчивость к износу.
2. Повышение устойчивости работы двигателя, в том числе на холостом ходу. Именно разбалансированный коленвал часто становится, среди прочего, причиной вибраций на различных режимах работы двигателя.

Детонационное напыление

Самым перспективным способом восстановления параметров коленвала считается детонационное напыление. В этом процессе разгон потока порошка из бункера накопителя до поверхности происходит за счет энергии взрыва, произведенного внутри газового потока.

Используется детонационная пушка. У нее присутствует с одного конца охлаждаемый водой ствол. Его заполняет газовая смесь, которая при достижении нужной концентрации может взорваться.

В результате взрыва в ограниченном пространстве возникает струя, скорость которой 1000…1200 м/с. При соударении с твердой поверхностью в результате удара в зоне контакта температура повышается до 2000…2200 ⁰С. Происходит мгновенное разогревание зоны контакта, частица образует с телом жесткую связь. Ее крайне трудно разрушить механическим путем. Микросварка соединяет разнородные порошок и стальную поверхность.

Детонационное напыление твердых порошков:

После «выстрела» производится продувка ствола негорючим газом. Поток попадает не только на ствол, он направляется в зону сварки, охлаждает ее до 20…30 ⁰С. Затем возобновляется процесс. Происходит очередной выстрел. Еще определенное количество порошка подается на наплавку.

Этот способ наплавки (напыления) превосходит по своим параметрам любой другой вариант.

Внимание! Детонационное напыление может осуществляться не только на металлы. Поток порошка приваривается на пластики, керамику, стекло и другие тугоплавкие материалы.

В настоящее время по заказу заинтересованных предприятий может быть спроектировано и изготовлено индивидуальное высокотехнологичное оборудование

Конечно, цена на него может быть достаточно высокой. Высокое качество восстанавливаемых деталей позволит окупить капиталовложения

В настоящее время по заказу заинтересованных предприятий может быть спроектировано и изготовлено индивидуальное высокотехнологичное оборудование. Конечно, цена на него может быть достаточно высокой. Высокое качество восстанавливаемых деталей позволит окупить капиталовложения.

Видео: восстановление коленвала.

Как узнать размеры коленвалов

Существуют специальные таблицы, где можно узнать размеры коленвалов для конкретной модели автомобиля или техники. Такие таблицы есть для всех видов транспортных и технических средств, на которых установлен двигатель внутреннего сгорания. Размеры вкладышей, имеющихся в продаже, соответствуют этим размерам.

Например, для Opel Kadett 1,3S стандартные размеры коренных шеек составляют 54,972–54,985 мм, при шлифовке на глубину 0,25 мм – 54,722 – 54,735 мм, при шлифовке на 0,5 мм – 54,472 — 54,485. Размеры шатунных шеек, соответственно, составляют 42,971 — 42,987 в стандартном (нулевом) варианте, 42,721 — 42,737 при шлифовке на 0,25 мм и 42,471 — 42,787 при глубине обработки 0,5 мм. Для автомобиля ВАЗ-2108 стандартный диаметр составит уже 50,779–50,819 мм, а ремонтных размеров предусмотрено четыре: 50,549–50,569, 50,229–50,319, 50,049–50,069 и 49,799–49,819.

Как правило, при первом ремонте шейку шлифуют на глубину около 0,25 мм. Следующие размеры располагаются друг от друга на таком же расстоянии: 0,5, 0,75 и 1 мм. Для ряда моделей также возможны шаги в 0,125 мм. Таблицы допускают шлифовку ещё на два размера, 1,25 и 1,5 мм, однако такая обработка чревата разрушения вала в процессе работы. По этой причине в магазинах размеры вкладышей 1,25 и 1,5 представлены редко. При значительном износе иногда перешлифовывают «через размер», т. е. уменьшают диаметр сразу на два размера.

Размеры шеек на ВАЗ

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.

Материалы изготовления коленчатого вала

Коленчатые валы двигателя шести- и восьмицилиндровых четырехтакт­ных двигателей изготовляются из марганцовистой стали 50Г, а двенадцати цилиндровых — из Хромованадиевой стали 60ХФА. Коренные и шатунные шейки, а также шейки под уплотнительные манжеты подвергаются поверхностной закалке с нагревом ТВЧ. Сложная форма кованых коленчатых валов влечет за собой необ­ходимость сравнительно большого съема металла при механиче­ской обработке. Металл снимается не только на шейках, но и на щеках. Сравнительно большие припуски имеют коленчатые валы У-образных двигателей, когда шейки расположены в не­скольких плоскостях. Кроме того, стремление использовать штамп как можно дольше также приводит к увеличению припу­сков. Согласно исходной технологии токарная обработка корен­ных шеек, переднего и заднего Концов коленчатого вала прово­дилась одновременно на многорезцовых станках мод. МК-840, а шатунных шеек на многорезцовых станках мод. МК-8212. При этом суммарная ширина режущих кромок одновременно рабо­тающих резцов на станке мод. МК-840 для шестицилиндровых валов составляла 440 мм, для восми-цилиндровых 490 мм, а на станке мод. МК-8212 — соответственно 240 и 320 мм.

Наличие значительных сил резания и ударных нагрузок при обработке щек в сочетании с перераспределением внутренних напряжений в материале вала после снятия поверхностного слоя штампованной заготовки приводило к короблению вала на пред­варительных операциях его изготовления. Нагрев шеек при закалке ТВЧ также вызывал дополнительное коробление вала. При этом суммарные деформации вала достигали 1,5—2 мм. I С целью их устранения технологическим процессом предусма­тривалась правка вала, которая производилась после обтачи­вания коренных и шатунных шеек и после термической обработки. Процесс правки заключался в неоднократном прогибе вала с устра­нением биения до допустимых величин.