Wał korbowy - podstawa silnika tłokowego
Wskazówki dla kierowców

Wał korbowy - podstawa silnika tłokowego

      Oczywiście wszyscy słyszeli o wale korbowym. Ale prawdopodobnie nie każdy kierowca wyraźnie rozumie, co to jest i do czego służy. A niektórzy nawet tak naprawdę nie wiedzą, jak wygląda i gdzie się znajduje. Tymczasem jest to najważniejsza część, bez której normalna praca tłokowego silnika spalinowego (ICE) jest niemożliwa. 

      Należy zauważyć, że ta część jest dość ciężka i droga, a jej wymiana jest bardzo kłopotliwym zajęciem. Dlatego inżynierowie nie przestają próbować tworzyć alternatywnych lekkich silników spalinowych, w których można by obejść się bez wału korbowego. Jednak istniejące opcje, na przykład silnik Frolova, są nadal zbyt surowe, więc jest zbyt wcześnie, aby mówić o faktycznym zastosowaniu takiej jednostki.

      Powołanie

      Wał korbowy jest integralną częścią kluczowego zespołu silnika spalinowego - mechanizmu korbowego (KShM). Mechanizm obejmuje również korbowody i części grupy cylinder-tłok. 

      Podczas spalania mieszanki paliwowo-powietrznej w cylindrze silnika powstaje silnie sprężony gaz, który podczas fazy suwu pracy popycha tłok do dolnego martwego punktu. 

      Korbowód jest połączony z tłokiem na jednym końcu za pomocą sworznia tłokowego, a na drugim końcu z czopem korbowodu wału korbowego. Możliwość połączenia z szyjką zapewnia wyjmowana część korbowodu, zwana nasadką. Ponieważ czop korbowodu jest przesunięty względem osi wzdłużnej wału, gdy korbowód go popycha, wał się obraca. Okazuje się, że coś przypomina obrót pedałów roweru. W ten sposób ruch posuwisto-zwrotny tłoków jest przekształcany w obrót wału korbowego. 

      Na jednym końcu wału korbowego - trzpieniu - zamontowane jest koło zamachowe, do którego jest dociskane. Za jego pośrednictwem moment obrotowy przekazywany jest na wał wejściowy skrzyni biegów, a następnie poprzez przekładnię na koła. Ponadto masywne koło zamachowe dzięki swojej bezwładności zapewnia równomierny obrót wału korbowego w przerwach między roboczymi suwami tłoków. 

      Na drugim końcu wału - zwanym palcem - umieszczają koło zębate, przez które obrót jest przenoszony na wałek rozrządu, a ten z kolei steruje działaniem mechanizmu dystrybucji gazu. Ten sam napęd w wielu przypadkach uruchamia również pompę wodną. Oto zwykle koła pasowe do napędu jednostek pomocniczych - pompy wspomagania kierownicy (), generatora, klimatyzatora. 

      projekt

      Każdy konkretny wał korbowy może mieć swoje własne cechy konstrukcyjne. Niemniej jednak można wyróżnić elementy wspólne dla wszystkich.

      Te sekcje, które znajdują się na głównej osi wzdłużnej wału, nazywane są czopami głównymi (10). Wał korbowy spoczywa na nich po zainstalowaniu w skrzyni korbowej silnika. Do montażu służą łożyska ślizgowe (tuleje).

      Czopy korbowodu (6) są równoległe do osi głównej, ale przesunięte względem niej. Podczas gdy obrót głównych czopów odbywa się ściśle wzdłuż głównej osi, czop korby porusza się po okręgu. Są to te same kolana, dzięki którym część ma swoją nazwę. Służą do łączenia korbowodów i przez nie odbierają ruch posuwisto-zwrotny tłoków. Stosowane są tu również łożyska ślizgowe. Liczba czopów korbowodu jest równa liczbie cylindrów w silniku. Chociaż w silnikach w kształcie litery V dwa korbowody często spoczywają na jednym głównym czopie.

      Aby skompensować siły odśrodkowe generowane przez obrót czopów korbowych, w większości przypadków, choć nie zawsze, mają one przeciwwagi (4 i 9). Mogą znajdować się po obu stronach szyi lub tylko po jednej. Obecność przeciwwag zapobiega deformacji wału, co może być przyczyną nieprawidłowej pracy silnika. Często zdarza się, że wygięcie wału korbowego prowadzi nawet do jego zablokowania.

      Tak zwane policzki (5) łączą czopy główne i korbowody. Pełnią również rolę dodatkowej przeciwwagi. Im większa wysokość policzków, tym dalej od głównej osi znajdują się czopy korbowodu, a zatem im wyższy moment obrotowy, ale tym niższa maksymalna prędkość, jaką silnik jest w stanie rozwinąć.

      Na trzpieniu wału korbowego znajduje się kołnierz (7), do którego przymocowane jest koło zamachowe.

      Na przeciwległym końcu znajduje się gniazdo (2) pod koło zębate napędu wałka rozrządu (pasek rozrządu).

      W niektórych przypadkach na jednym końcu wału korbowego znajduje się gotowa przekładnia do napędzania jednostek pomocniczych.

      Wał korbowy jest montowany w skrzyni korbowej silnika na powierzchniach osadzenia za pomocą łożysk głównych, które są mocowane od góry za pomocą pokryw. Pierścienie oporowe w pobliżu głównych czopów nie pozwalają na ruch wału wzdłuż jego osi. Od strony czubka i trzpienia wału w skrzyni korbowej znajdują się uszczelnienia olejowe. 

      Aby dostarczyć smar do czopów głównych i korbowodów, mają one specjalne otwory olejowe. Przez te kanały smarowane są tak zwane wkładki (łożyska ślizgowe), które są umieszczane na szyjkach.

      Produkcja

      Do produkcji wałów korbowych stosuje się gatunki stali o wysokiej wytrzymałości i specjalne rodzaje żeliwa z dodatkiem magnezu. Wały stalowe są zwykle wytwarzane przez tłoczenie (kucie), a następnie obróbkę cieplną i mechaniczną. Aby zapewnić dopływ smaru, wiercone są specjalne kanały olejowe. Na końcowym etapie produkcji część jest wyważana dynamicznie w celu skompensowania momentów odśrodkowych występujących podczas obrotu. Wał jest wyważony, dzięki czemu wibracje i uderzenia są wykluczone podczas obrotu.

      Produkty żeliwne są wytwarzane przez odlewanie o wysokiej precyzji. Wały żeliwne są tańsze, a ta metoda produkcji ułatwia tworzenie otworów i zagłębień wewnętrznych.

      W niektórych przypadkach wał korbowy może mieć składaną konstrukcję i składać się z kilku części, ale takie części praktycznie nie są stosowane w przemyśle motoryzacyjnym, z wyjątkiem motocykli. 

      Jakie problemy mogą wystąpić z wałem korbowym

      Wał korbowy jest jedną z najbardziej obciążonych części samochodu. Obciążenia mają głównie charakter mechaniczny i termiczny. Ponadto negatywne działanie mają agresywne substancje, takie jak spaliny. Dlatego nawet pomimo dużej wytrzymałości metalu, z którego wykonane są wały korbowe, podlegają one naturalnemu zużyciu. 

      Zwiększonemu zużyciu sprzyja nadużywanie wysokich prędkości obrotowych silnika, stosowanie nieodpowiednich smarów i ogólnie lekceważenie zasad obsługi technicznej.

      Tuleje (zwłaszcza łożyska główne), korbowód i czopy główne zużywają się. Istnieje możliwość wygięcia wału z odchyleniem od osi. A ponieważ tolerancje są tutaj bardzo małe, nawet niewielkie odkształcenie może zakłócić normalną pracę jednostki napędowej aż do zakleszczenia wału korbowego. 

      Problemy związane z tulejami („przyklejanie się” do szyjki i zacieranie szyjek) stanowią lwią część wszystkich awarii wału korbowego. Najczęściej występują z powodu braku oleju. Przede wszystkim w takich przypadkach należy sprawdzić układ smarowania - pompę oleju, filtr - i wymienić olej.

      Wibracje wału korbowego są zwykle spowodowane złym wyważeniem. Inną możliwą przyczyną może być nierównomierne spalanie mieszanki w cylindrach.

      Czasami mogą pojawić się pęknięcia, które nieuchronnie zakończą się zniszczeniem szybu. Może to być spowodowane wadą fabryczną, która jest bardzo rzadka, a także skumulowanym naprężeniem metalu lub niewyważeniem. Jest wysoce prawdopodobne, że przyczyną pęknięć jest oddziaływanie współpracujących części. Pękniętego wału nie da się naprawić.

      Wszystko to należy wziąć pod uwagę przed wymianą lub naprawą wału korbowego. Jeśli nie znajdziesz i nie wyeliminujesz przyczyn problemów, w najbliższej przyszłości wszystko będzie musiało zostać powtórzone.

      Wybór, wymiana, naprawa

      Aby dostać się do wału korbowego, musisz zdemontować silnik. Następnie zdejmuje się pokrywy łożysk głównych i korbowody, a także koło zamachowe i pierścienie oporowe. Następnie wał korbowy jest usuwany i przeprowadzane jest rozwiązywanie problemów. Jeśli część była wcześniej naprawiana i wszystkie wymiary naprawy zostały już wybrane, będzie musiała zostać wymieniona. Jeśli pozwala na to stopień zużycia, wał jest czyszczony, zwracając szczególną uwagę na otwory olejowe, a następnie przystępuje do naprawy.

      Zużycie i rozdarcie na powierzchni szyjek jest eliminowane poprzez szlifowanie do odpowiedniego rozmiaru naprawy. Proces ten wcale nie jest tak prosty, jak mogłoby się wydawać na pierwszy rzut oka i wymaga specjalnego sprzętu oraz odpowiednich kwalifikacji mistrza.

      Chociaż po takiej obróbce część podlega obowiązkowemu ponownemu wyważeniu dynamicznemu, naprawa wału korbowego często ogranicza się tylko do szlifowania. W efekcie niewyważony wał po takiej naprawie może wibrować, podczas gdy gniazda są połamane, uszczelnienia poluzowane. Możliwe są inne problemy, które ostatecznie prowadzą do nadmiernego zużycia paliwa, spadku mocy i niestabilnej pracy urządzenia w niektórych trybach. 

      Prostowanie wygiętego wału nie jest niczym niezwykłym, ale eksperci niechętnie podejmują się tej pracy. Prostowanie i wyważanie to bardzo pracochłonny i kosztowny proces. Ponadto edycja wału korbowego wiąże się z ryzykiem złamania. Dlatego w większości przypadków zdeformowany wał korbowy łatwiej i taniej jest wymienić na nowy.

      Podczas wymiany należy zainstalować dokładnie tę samą część lub akceptowalny analog, w przeciwnym razie nie można uniknąć nowych problemów.

      Zakup używanego wału korbowego po taniości to rodzaj świni w worku, z której nie wiadomo, co się w końcu okaże. W najlepszym razie jest nieco zużyty, w najgorszym ma wady niewidoczne gołym okiem.

      Покупая новый у проверенного продавца, вы можете быть уверены в его качестве. Интернет-магазин Китаец может предложить различные и других узлов вашего автомобиля по умеренным ценам.

      Nie zapominaj również, że podczas instalowania nowego wału korbowego należy wymienić korbowód i łożyska główne, a także uszczelnienia olejowe.

      Po wymianie wału korbowego silnik należy docierać od dwóch do dwóch i pół tysiąca kilometrów w trybie łagodnym i bez nagłych zmian prędkości.

      Dodaj komentarz