Коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания, он же коленчатый вал, представляет собой однородную деталь (если он состоит из нескольких частей, то это составной вал) сложной формы в виде стержня с коленями, функция заключается в преобразовании возвратно-поступательное движение во вращательное.
Содержание статьи:
- Коленчатый вал металлический.
- Элементы кривошипов.
- Назначение коленчатого вала.
- Обработка коленчатого вала.
Содержание
Металл коленвала
Коленчатый вал ДВС воспринимает большие нагрузки, поэтому выпускается с большим запасом прочности. Для изготовления коленчатого вала используются следующие материалы:
- ковкий чугун.
- хромоникель-молибденовая сталь;
- хромомарганцовистая сталь;
- углеродистая сталь;
Марки стали состава коленвала в порядке распространенности:
- Сталь 45. Это означает, что металлический сплав содержит от 0,42 до 0,5% углерода (С).
- Сталь 45Х. Это конструкционный сплав, содержащий 1% хрома. Из справочников по ГОСТу хром в этой марке содержится от 0,8 до 1,1 %.
- Сталь 45Г2. Буква G на стальном рисунке означает, что он содержит 2% марганца (Mn%.
- Сталь 50Г. Этот код означает, что это марганцевая сталь с содержанием 1% марганца (Mn) и 0,5% углерода (C).
Если код металлического сплава содержит более 2,14% углерода (C), то это чугун.
Марки стали коленвалов дизельных двигателей:
- Сталь 40ХНМА.
- Сталь 18ХНВА.
Элементы коленвала
Коленчатый вал (коленчатый вал) ДВС состоит из:
- Корневая шейка.
- Газета Биелла.
- Щеки.
- Передняя выходная часть вала или, другими словами, наконечник.
- Задний выход вала, или, другими словами, шток.
- Противовесы.
Главный палец коленчатого вала — это специальное гнездо для коренного подшипника, на котором коленчатый вал сидит и вращается.
Обозначения чертежа «Коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания»:
- Фланец маховика.
- Противовесы.
- Газеты Биелла.
- Корневая шейка.
- Щека.
- Заливка масла в дневники.
- Противовесы.
- Коренной палец упорного подшипника.
- Сиденье звездочки (шестерни) привода распределительного вала.
- Наконечник коленчатого вала.
В конструкции коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания имеются основные пальцы, которые соединены с пальцами шатуна через щеки. Помимо функции соединения щек, они также являются балансирами кривошипно-шатунного механизма, то есть уравновешивают вес поршней и шатунов. Благодаря сбалансированному вращению коленчатого вала мотор вращается плавно, без рывков.
Подшипники скольжения, называемые втулками, устанавливаются на пальцы коренных и шатунов. Тонкостенные половинки вставки из стальной полосы с антифрикционным (т. Е. Устойчивым к трению) слоем).
Штифт шатуна является опорой для шатуна. Точки перехода от шейки к щекам подвергаются наибольшей нагрузке в конструкции коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания.
Чтобы весь коленчатый вал двигателя не двигался в осевом направлении, не имел осевого люфта, используется упорный подшипник скольжения. Подшипник скольжения, предотвращающий перемещение по оси коленчатого вала, установлен на крайнем или среднем основных пальцах.
В конструкции шейки и щеки коленчатого вала конструкторы предусмотрели специальные отверстия для смазки. Эти отверстия подают моторное масло под давлением к каждому штифту. Этой индивидуальной смазкой оснащены основные магазины. По каналам в щеках масло поступает на пальцы шатуна.
Задняя часть коленчатого вала представляет собой вал, который передает крутящий момент на маховик, который прикреплен к валу, а маховик, в свою очередь, передает вращение на коробку передач.
Передняя часть коленчатого вала — это носок. На насадке монтируются следующие детали:
- крепление ведущего шкива. Кстати, мы подробно рассмотрели, как снять шкив коленвала. Есть несколько способов.
- шестерня распредвала или шестерня (распредвал) привод газораспределительного механизма (ГРМ);
На наконечнике также установлен так называемый гаситель крутильных колебаний. Поскольку приводной вал двигателя внутреннего сгорания постоянно подвергается огромным скручивающим и изгибающим нагрузкам, вибрации (вибрации) должны подавляться на конце).
Гаситель колебаний коленчатого вала состоит из двух дисков и удлинительного элемента (резина, силикон, масло, пружина). Вибрации на конце вала уменьшаются демпфером крутильных колебаний.
Назначение коленвала
Во всех сложных технических устройствах возникает один вид энергии, которая трансформируется из кинематических схем в другую, например вращательную, поступательную и т.д.
В двигателе внутреннего сгорания коленчатый вал является сердцем двигателя. Принцип работы коленчатого вала следующий: при втягивании поршня на максимальное расстояние щеки и шатун вытягиваются в одну линию. Кроме того, в рабочей камере сгорания цилиндра происходит взрыв топливовоздушной смеси, в результате чего поршень вместе с шатуном опускается вниз. Основание шатуна вращается вокруг оси пальца шатуна коленчатого вала, так как шатун расположен на нем. После поворота на 180 градусов шатун начинает двигаться вверх и поднимает поршень. Таким образом, возникает цикл вращения деталей цилиндро-поршневого узла.
Самое дальнее и максимальное приблизительное расстояние от коленчатого вала до поршней называется мертвыми точками, в мертвых точках скорость равна нулю.
Обработка коленвала.
Приводные валы двигателей внутреннего сгорания в процессе производства подвергаются механической и химико-термической обработке. Поскольку коленчатый вал моторов — сложное устройство с высокой точностью, качественно его изготавливают только на заводах. Обработка дерева в целом понятна многим: это изменение формы в соответствии с указанными параметрами.
Химическая обработка коленчатых валов — закалка током высокой частоты (ТВЧ), азотирование, упрочнение поверхностного слоя. Изношенные азотированные валы не шлифуются, их необходимо заменить. Благодаря всем этим химическим и термическим обработкам повышается прочность и износостойкость.
