В любом двигателе внутреннего сгорания основные и вспомогательные механизмы приводятся от коленчатого вала с помощью шкива и ремня.О том, что такое шкив коленвала, какие его виды существуют, как он работает и функционирует, а также о замене и ремонте шкива читайте в предлагаемой статье.
Назначение и роль шкива коленвала
Любой двигатель внутреннего сгорания содержит несколько систем, для работы которых требуется источник механической энергии.К таким системам относятся газораспределительный механизм, системы смазки и охлаждения, контактные системы зажигания с прерывателем-распределителем, системы подачи топлива и другие.Источником энергии для всех этих систем является коленвал – именно от него берется часть крутящего момента, который используется для привода валов, насосов, генератора и других агрегатов.При этом в двигателе применяется несколько отдельных приводов: ременная или цепная передача ГРМ и зубчатые передачи агрегатов.Здесь мы будем рассматривать только ременные передачи, в состав которых входит шкив коленчатого вала.
Шкив коленчатого вала входит в состав ременной передачи ГРМ и других вспомогательных механизмов двигателей внутреннего сгорания (как бензиновых, так и дизельных).Шкив расположен на носке (то есть спереди) коленчатого вала, он служит для привода распределительного вала (или валов), а также ряда агрегатов – жидкостного насоса (помпы), генератора, насос гидроусилителя руля, вентилятор охлаждения, компрессор кондиционера, пневмокомпрессор и другие.
Также шкив коленвала может выполнять две вспомогательные функции:
- Отслеживание угловой скорости и положения коленчатого вала с помощью соответствующего датчика;
- Гашение вибраций, возникающих при запуске/остановке двигателя и в переходных режимах.
Вообще шкив коленвала, несмотря на свою простоту и незаметность, является важной деталью любого современного двигателя.Сегодня существует большое разнообразие этих компонентов, и все они решают разные задачи.
Виды и конструктивные особенности шкивов коленчатого вала.
В двигателях используются два основных типа шкивов коленчатого вала, которые отличаются конструкцией и назначением:
— Шкивы Брука для клиноременной передачи;
- Зубчатые шкивы для зубчатого ремня.
Шкивы Брука – классическое решение, которое применяется в двигателях внутреннего сгорания с момента их появления.Наружная поверхность такого шкива имеет один или несколько V-образных ручейков, в которые входит ремень соответствующей формы (V-образный или V-образный).Такие шкивы применяются только в клиноременных передачах, в которых нет необходимости точной установки коленчатого вала и агрегатов относительно друг друга.К таким шестерням относятся привод водяного насоса, генератора, компрессора кондиционера, воздушного компрессора, вентилятора и насоса ГРМ.
Зубчатые шкивы — современное решение, которое применяется в двигателях последние два-три десятилетия.Такие шкивы используются в передачах с ремнями ГРМ, которые заменяют цепной привод ГРМ.Зубчатые шкивы коленчатого вала и агрегатов и соединяющий их ремень ГРМ обеспечивают определенное положение агрегатов относительно друг друга.В большинстве случаев для привода ГРМ и водяного насоса используется зубчатый шкив, а привод остальных агрегатов осуществляется отдельной клиноременной передачей.
Существуют также комбинированные шкивы, представляющие собой конструкцию из зубчатых и клиновых (или V-образных) шкивов.Такие шкивы используются для привода ГРМ и ряда вспомогательных агрегатов двигателя.В данной конструкции может быть несколько (до четырех) клиновых/V-ребристых шкивов.
Все эти шкивы по конструкции делятся на два типа:
- Цельные/фрезерованные;
- Композитный демпфер.
Шкивы первого типа представляют собой цельные детали, отлитые или вырезанные из цельного куска металла (чугуна или стали).Такие шкивы самые простые и дешевые, но они передают агрегатам все вибрации, возникающие при вращении коленчатого вала.
Шкивы второго типа составные, состоят из ступицы и кольца, соединенных через резиновое кольцо.Благодаря наличию резинового кольца ступица и венец разъединены, поэтому вибрации и вибрации, возникающие при вращении коленчатого вала, ослабляются.Такие шкивы тяжелее, сложнее и дороже, но это окупается большей надежностью и долговечностью всей ременной передачи.
Также шкивы делятся на две группы по типу крепления:
- Крепление центральным болтом и ключом;
- Крепление несколькими (2-6) болтами.
В современных двигателях шкив коленвала, особенно в случае с ременной передачей ГРМ, чаще всего крепится на одном болте, а от проворачивания удерживается шпонкой.Вспомогательные шкивы могут крепиться несколькими болтами, а установка осуществляется на ступицу, которая является либо продолжением ведущей звездочки приводной цепи ГРМ, либо отлита на носке коленчатого вала, либо представляет собой самостоятельную деталь со шпоночным креплением на шкиве. носок вала.
На шкивах современных двигателей, кроме ручейков или зубьев под ремнем, может быть выполнена коронная шестерня для работы датчика положения коленчатого вала (ДПКВ).Венец – это так называемый главный диск датчика коленвала, он может быть отлит вместе со шкивом, а может быть изготовлен как отдельная деталь с болтовым креплением.
Любой шкив коленвала при изготовлении балансируется для устранения вибраций и биений.Для удаления лишнего металла в шкиве сверлят небольшие углубления.
Вопросы замены и ремонта шкива коленвала
Шкив коленвала – надежная и долговечная деталь, однако со временем он может повредиться и выйти из строя.При обнаружении износа зубчатого шкива, а также при наличии трещин, изломов, деформаций и других повреждений шкив следует демонтировать и заменить новым.Демонтаж шкива может потребоваться и при выполнении ремонтных работ на двигателе.
Процесс замены шкива коленвала зависит от типа его крепления.Проще всего снять шкив на болтах – достаточно открутить болты, при этом фиксируя коленвал, не допуская его проворачивания.Разборка зубчатого шкива на одном болте несколько сложнее и в целом выглядит так:
1.Зафиксируйте автомобиль, подставив упоры под колеса, в случае бензинового двигателя снимите разъем с катушки зажигания (чтобы стартер крутил, но двигатель не завелся), в случае дизельного двигателя, снимите разъем с клапана подачи топлива ТНВД;
2.Обработать болт любым средством, которое поможет сорвать крепеж с места, не сломав его;
3.Наденьте на засов ключ с длинной ручкой, он должен доходить до пола, или дополнительно воспользуйтесь трубой;
4.Проверните двигатель стартером – при этом болт должен провернуться.Если с первого раза не получилось, то можно повторить;
5.Выверните болт;
6.С помощью специального съемника демонтируйте шкив с носка коленчатого вала.
Следует отметить, что для доступа к шкиву в автомобилях с продольным расположением двигателя лучше использовать смотровую яму, а в автомобилях с поперечным расположением двигателя придется демонтировать правое колесо.
При поломке болта следует соблюдать осторожность – он вкручивается с большим усилием, поэтому риск его поломки достаточно высок.Снимать шкив с коленвала рекомендуется при помощи специального съемника, хотя можно использовать и простую монтажную лопатку, но и в этом случае следует быть осторожным.Некоторые шкивы имеют специальные резьбовые отверстия, в которые можно вкрутить болты и снять шкив.Однако в этом случае под вкрученные болты следует подложить стальной лист, так как болт может продавить переднюю стенку блока двигателя или другие детали, расположенные под ним.
Установка шкива коленчатого вала осуществляется в обратной последовательности.Однако здесь может возникнуть сложность, так как шкив плотно установлен на носке коленчатого вала, что требует больших физических усилий.Место посадки шкива можно обработать смазкой для облегчения его установки.
При правильной замене шкива коленвала все агрегаты двигателя будут работать нормально, обеспечивая надежную работу всего силового агрегата.
Время публикации: 27 августа 2023 г.