クランクシャフトのバランス調整は、ガレージで行う場合、自分の車のことをできるだけ詳しく知りたい、カーサービスの専門家に不信感を抱いている人にとっては必要になるかもしれません。 次に、この問題に対処するときに遭遇する可能性のあるニュアンスのいくつかを見ていきます。
クランクシャフトのバランス調整はなぜ必要ですか?
エンジンの主要部品の一つとして 内燃機関はシステムの他の要素に大きな影響を与えるため、振動やその他の機械的負荷を軽減するために、バランシングと呼ばれる機械的操作が実行されます。 その結果、クランクシャフトの信頼性、性能、操作性が向上します。 当然のことながら、すでに十分に機能しているメカニズムがこの操作を実行する必要がありますが、実践が示すように、ディーラーから購入したばかりの車でもアンバランスが観察されることもあります。
バランスを取る必要があるものを理解する方法 クランクシャフト、もう袖をまくる価値はありますか? これには次のような兆候があります。 まず、エンジン回転中のギアセレクターに注目してください。 アイドル回転数、彼はけいれんを始めます。 エンジンも同じように動作するので、車のボンネットの下を見て自分の目で確認してください。
この動作の理由については、いくつか考えられます。 実際、工場での嵌合部品の製造中に発生するエラーなどのありふれた選択肢を排除することはできません。 クランクシャフト要素を構成する材料の不均一な組成は、最良の効果をもたらしません。 嵌合ユニットの隙間が大きくなりガタが発生する場合があります。 部品の位置ずれ、取り付け不良、センタリング不足もクランクシャフトの不均衡の原因となります。 しかし、クランクシャフトの自然な摩耗を無視すべきではありません。これは決して良い影響を及ぼしません。 ライフサイクル詳細。
クランクシャフトのバランスを取る場所はどこですか?
クランクシャフトのバランスをとるには 2 つの方法があります。
1. 静的方法は精度が低くなります。この場合、特別なナイフが使用され、その上に部品が配置されます。 クランクシャフトが回転し始めますが、そのときのクランクシャフトの位置によってアンバランスの度合いが決まります。 部品の上部の質量が下部よりも小さい場合は、重りを取り付けて測定し、バランスが達成されるにつれて追加の重さを加えます。 そしてその後初めて、カウンターウェイト用の穴が反対側に開けられます。
2. クランクシャフトの動的バランスをとる方法。それを実行するには、特別な装置を使用する必要があります。 クランクシャフトはフローティングベッドに取り付けられており、必要な速度まで回転します。 クランクシャフトに向けられた光ビームがクランクシャフトを走査し、揺れを引き起こす最も重いポイントを見つけます。 すると、画面に表示されます。 バランスを達成するには、少し行う必要があります - 取り除く 過剰な体重この時点で。
自宅でクランクシャフトのバランス調整
多くの場合、家庭でのクランクシャフトのバランス調整はフライホイールを使用して行われます。 最も難しいポイントを決定することも必要です。これは次のように行うことができます。2 つのプレートを文字「T」の形に取り付け、それらを水平にし、その上に部品を置きます。 アンバランスがあると、クランクシャフトは最も重い部分が最下部に達するまで回転し始めます。 したがって、少量の金属を除去する必要がある場所がある領域が決定され、完全なバランスが得られるまでこれを繰り返す必要があります。
まだ保証期間中の車について話す場合は、モジュール式組み立て方法に頼る方が良いでしょう。 この場合、クランクシャフトのすべての要素は、アセンブリとしてではなく、個別にバランスがとられます。 この手順を信頼した方が良いです 良い専門家, なぜなら、保証は一度だけ与えられるものであり、これを無視すべきではないからです。 クランクシャフトのバランスがどこにあるかはそれほど重要ではないことに注意してください。 重要なことは、この手順によりリソースと電力が大幅に増加することです パワーユニットそして車全般。
クランクシャフトは最も重要なものの一つです 構造要素どの車のパワーユニットも、非常に複雑な技術を使用して製造されています。 存在の必然性 このプロセス技術的な公差や誤差、使用される材料の不均一性、および部品とアセンブリの境界面のギャップは、主要な動作条件の 1 つであるバランスを (わずかではありますが) 違反します。
クランクシャフトのバランス調整の必要性を判断する方法。 「病気」の存在を高い確実性で確認するのに役立つ主な症状は、車のアイドリング時のパワーユニットとギアシフトレバーの大きな変動です。
そして、クランクシャフトのバランスを取るなどの作業を実行する必要があります。 これ（バランス調整）は、追加の質量またはバランスウェイトを選択することと、これらのウェイトの配置面にある金属を直径の反対側から除去することから構成されます。 これらの対策は、バランシングセクションと呼ばれるクランクシャフトの特別な領域で実行されます。
クランクシャフトバランス調整の種類
現在、次の 2 つの主なタイプのバランシングが使用されています。
動的、高精度を提供し、特別な機械の使用を必要とします。
静的。 このタイプのバランス調整は、直径 (D) と長さ (L) の比率が次のような円盤状の部品に使用されます: D>L。
非対称 (V 字型など) 設計または奇数のシリンダーを備えたクランクシャフトのバランス調整には、特定の特徴があります。これは、そのようなシャフトの瞬間成分が非常に大きく、取り付けサポートから剥がれる可能性があるためです。
これは、重量が 1 グラムに調整されたコンペンセータ ブッシュをコンロッド ジャーナルに取り付けることで回避できます。 これらのパラメータがパワーユニットの技術文書および操作文書の特別なセクションで利用できない場合、それらは個別に計算されます。 これには個別の方法があります。
かなり明確な理解を必要とする次の点は、クランクシャフトのバランス調整が必要となるケースを特定することです。
標準以外の取り付け、または標準のコンロッドおよびピストン グループに対する促進措置を実行する。
変形を直す作業を行っています クランクシャフト.
フライホイールの交換。 この場合、動的バランスは必ずしも必要ではないことに注意してください。 場合によっては、静的バランシングのみを実行するだけで十分です。
したがって、V 字型クランクシャフトの特殊なケースである非鏡面対称クランクシャフトのバランスをとるには、補償ブッシュ (多くの場合、規格に従って作られている) の使用が必要であることが確立されていると考えられます。 特別な注文)、コネクティング ロッドとピストン グループの効果と同様の動的効果の模倣を作成します。
クランクシャフトのタイムリーなバランス調整はどの程度重要ですか?
大多数の専門家は、この質問に対する答えとして次のような主張をしています。
サービスについて
プロによる高品質な修理とバランス調整 カルダンシャフトモスクワおよびモスクワ地域での作業は、ヨーロッパ品質の最新の認定機器を使用して、KARDAN-GARANT 社によって行われます。 モスクワおよびモスクワ地域におけるカルダンバランス調整は、自動車の振動を特定して除去するための最も一般的な作業の 1 つです。 バランス調整は重要であり、ドライブシャフトの操作後には必要です。 乗用車のプロペラシャフトの切断、延長、短縮、フランジ、フォークの交換、 貨物輸送、CVジョイントと桟の交換、サスペンションサポート、スプラインジョイントの交換、桟の取り付け穴の修復、金属溶射など。 そして、絶対的な結果を提供し、あらゆる種類の作業に対して保証を提供する義務がある専門のテクニカルセンターの認定機器を使用してカルダンのバランス調整を実行することが重要です。 当社のバランシング装置は、長さ 4500 mm 以上、速度 5000 以上のドライブシャフトの動的バランシングを可能にします。このサービスは、乗用車、商用車、トラック、特殊機器に提供できます。 また、軽工業や繊維産業の工業用シャフトのバランス調整も行っており、豆の粉砕シャフトのバランス調整が必要なコーヒー会社もクライアントとしています。 繊維産業では、これらは生地にパターンを適用するための特別なローラーであり、完全に平らな表面が必要です。 印刷業界では、他の同様の工業用ローラーも使用されています。 当社は機器を注意深く監視し、必須の予防保守を実施しています。 私たちは仕事において最高の品質を達成するよう努めます。 ゲストにお会いできることを嬉しく思います!
| 国産乗用車用2支持カードシャフト | 2,000こする。 | ||
| 国産乗用車用3支持カードシャフト | 2,500こする。 | ||
| 国産乗用車用4支持カードシャフト | 3,000こする。 | ||
| 外国乗用車2サポートカード・シャフト | 2,000こする。 | ||
| 外車用3サポートカードシャフト | 2,500こする。 | ||
| 外国乗用車用4サポートカードシャフト | 3,000こする。 | ||
| MBスプリンター、VWクラフター3対応カード・シャフト | 2,500こする。 | ||
| MBスプリンター、VWクラフター4対応カード・シャフト | 3,000こする。 | ||
| フォード・トランジット 3支持カードシャフト | 2,500こする。 | ||
| Ford Transit 4 サポート カード シャフト | 3,000こする。 | ||
| 修理、バランス調整、取り付け | |||
|---|---|---|---|
| ドライブシャフトの取り外し | 500摩擦から。 | ||
| ドライブシャフトの取り付け | 500摩擦から。 | ||
| 桟の交換 | 600〜900こすります。 | ||
| ドライブシャフトハンガーの交換 | 700摩擦から。 | ||
| スプライン接続の交換 | 2500こする。 | ||
| プロペラシャフトパイプの編集 | 1500摩擦から。 | ||
| プロペラシャフトパイプの短縮 | 2500こする。 | ||
| プロペラシャフトパイプの延長 | 5000こする。 | ||
| ジオメトリの復元 シート フランジとフォーク |
1,500こする。 | ||
KARDAN-GARANT は、特殊装置を含め、国産車、外国車、乗用車、トラックのドライブシャフトの正確なバランス調整を行う準備ができています。
これらの作業を実行するときは、カルダントランスミッションが 2 つ以上の回転要素で構成され、次のことを考慮する必要があります。 統一システム、特定の車に取り付けられるため、組み立てられた状態全体でバランスをとる必要があります。
修理とバランス調整 カルダンシャフト必要な証明書を持つ最新の機器で実行されます。 このようなツールの助けを借りて、企業は次のことを行うことができます。 カルダントランスミッション重さは最大 350 キログラムで、2 つ以上の回転要素で構成されます。 この装置は、トラック、リムジン、ミニバスのカルダン シャフトのバランスをとるために使用できます。 この場合、シャフト速度は毎分 5,000 に達する可能性があります。
カルダンを適時に調整しないと、その振動により機械の重要なコンポーネント (ギアボックス、ギアボックス、アクスル) への負荷が増加します。 運転中の不快感に加えて、カルダンコンポーネントの故障につながる可能性があり、修理費用が高くなります。
ドライブシャフトのアンバランスの原因とトラブルシューティング技術
モスクワでのドライブシャフトのバランス調整は、次の場合に実行する必要があります。
- 時速70キロ以上の速度になると、車が振動し始めます。
- 加速時と制動時にカルダンから特徴的なノック音が聞こえます。
- 設置および解体後を含む、カルダンに関連する修理作業後。
- 桟と等速ジョイントを交換した後。
ユニバーサルジョイントのバランス調整にかかる費用は、作業の複雑さと車のメーカーによって異なります。 カルダンの不均衡の問題の主な理由として、次の点に注意する必要があります。
- コンポーネントの動作上の摩耗（横木、サスペンションの細孔、スプラインジョイント）。
- 修理に欠陥のある低品質部品を使用する。
- 車両の運転中のバランスウェイトの損失。
- 突然の起動と停止 車両;
- クロスピースとカルダンアセンブリの時期尚早のメンテナンス。
- 車両の過負荷
- 外部の影響による回転要素の変形。
カルダンの修理とバランス調整作業は、必要な専門機器が利用できる特別なワークショップまたはテクニカルセンターで実行する必要があります。 補修工事豊富な経験を持つ資格のある専門家が実施する場合に限り、所要時間は 2 時間以内です。
不均衡が検出されると、まず診断が実行され、問題の正確な原因が特定されます。 問題は、カルダンの動作における独立した介入後の不適切なドッキング、腐食、バランシング プレートの分離、パイプの変形、十字の遊びなどである可能性があります。
高精度のカルダンバランシングだけを行うのはなぜですか?
KARDAN-GARANT 社は、カルダンの高精度バランス調整をタイムリーに実行することを提案しています。 ドライブシャフトバランス調整の低価格だけが当社の利点ではありません。 他の利点の中でも、プロの職人が注目すべき点は次のとおりです。 上級、革新的な設備と実行の効率。
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いつもあなたと一緒に、カルダン・ガーラント。
残念ながら、クランクシャフト (フライホイール、クラッチ バスケット、ダンパー) のバランスの問題は入手可能な文献にはほとんど記載されておらず、もし何か見つかるとしても、それは GOST 規格と科学文献です。 ただし、そこに書かれている内容を理解し理解するには、 ある訓練そしてバランシングマシンそのものの存在。 これは当然のことながら、自動車整備士がこれらの問題に対処する意欲を失わせることになります。 エンジンの修理。 この短い記事では、複雑な数学的計算には立ち入らず、実践的な経験に重点を置き、自動車整備士の観点からバランスの問題を取り上げていきます。
エンジンを修理するときに最もよくある質問は、「クランクシャフトを研磨した後にバランス調整を行う必要があるか?」ということです。
これを行うために、クランクシャフトを修理するときに当社で実行されるクランクシャフトのバランス調整のすべての段階を示します。 例として、MV 603.973 エンジンのクランクシャフトを見てみましょう。 こちらは直列6気筒です ディーゼルエンジン。 このシャフトのメーカーの許容アンバランスは100gmmです。 多いですか、それとも少ないですか？ 不均衡がこの数値よりも小さいか大きい場合はどうなりますか? この記事ではこれらの問題については考慮しませんが、後で説明します。 しかし、メーカーはこれらの数値を何も考えずに取り出したわけではなく、両者の妥協点を見つけるために十分な数の実験を行っていると自信を持って言えます。 有効な値この許容範囲を確保するためのエンジンの通常動作と生産コストの不均衡。 比較のために、メーカーが許容するクランクシャフトのアンバランスは次のとおりです。 ZMZエンジン 406 360グラム。 これらの数値を想像し、理解しやすくするために、物理学の授業で習った簡単な公式を思い出してみましょう。 のために 回転運動慣性力は次と等しくなります。
メートル– アンバランス質量、kg;
r– 回転半径、m。
w – 角速度回転、rad/s;
n– 回転速度、rpm。
そこで、数式に数値を代入し、1000 rpm から 10,000 rpm までの回転速度を取得すると、次の結果が得られます。
F1000 = 0.1x 0.001x(3.14x1000/30)2= 1.1N
F2000 = 0.1x 0.001x(3.14x2000/30)2= 4.4N
F3000 = 0.1x 0.001x(3.14x3000/30)2= 9.9N
F4000 = 0.1x 0.001x(3.14x4000/30)2= 17.55 N
F5000 = 0.1x 0.001x(3.14x5000/30)2= 27.4N
F6000 = 0.1x 0.001x(3.14x6000/30)2= 39.5 N
F7000 = 0.1x 0.001x(3.14x7000/30)2= 53.8N
F8000 = 0.1x 0.001x(3.14x8000/30)2= 70.2N
F9000 = 0.1x 0.001x(3.14x9000/30)2= 88.9N
F10000 = 0.1x 0.001x(3.14x10000/30)2= 109.7N
もちろん、このエンジンが 10,000 rpm の回転速度に到達することは決してないことは誰もが理解していますが、この単純な計算は、数値を「感じ」、回転速度が増加するにつれてバランスがいかに重要であるかを理解するために行われました。 どのような暫定的な結論が導き出せるでしょうか? まず、100 gmm の不均衡がどのようなものであるかを「感じ」、次に、これは実際にはかなり厳しい許容範囲であると確信しました。 このエンジンのこの許容誤差を厳しくする必要はありません。
さて数字の話はこれで終わりにして、最後にこのシャフトの話に戻りましょう。 このシャフトは事前に研磨してからバランス取りに来ました。 そして、これが不均衡を測定したときに得られた結果です。
これらの数字は何を意味するのでしょうか? この図では、左側の平面のアンバランスが 378 gmm、右側の平面のアンバランスが 301 gmm であることがわかります。 つまり、条件付きでシャフトの合計アンバランスが 679 gmm であると仮定できます。これは、メーカーが定めた公差のほぼ 7 倍です。
これがマシン上のこのシャフトの写真です。
さて、もちろん、あなたはすべてを「曲がった」グラインダーや悪い機械のせいにし始めるでしょう。 しかし、単純な計算に戻って、なぜこれが起こるのかを理解してみましょう。 計算を簡単にするために、シャフト重量を 20 kg と仮定します (この重量は 6 気筒クランクシャフトの真実に非常に近いです)。 シャフトには、たとえば 0 gmm の残留アンバランスがあります (これは完全な理想郷です)。
そして今、グラインダーがこのシャフトを研磨してサイズを修復しています。 しかし、シャフトを取り付ける際、回転軸と慣性軸がわずか0.01mmずれていました（わかりやすく言うと、グラインダーの新旧の回転軸は0.01mmしか一致していません）。 200gmmのアンバランス。 そして、工場出荷時のシャフトには常にアンバランスがあることを考慮すると、状況はさらに悪化します。 したがって、シャフトを研磨した後、私たちが受け取った数値は異常ではなく、標準的です。
そして、メーカーが常に独自の公差を維持するとは限らないことを考慮すれば、グラインダーや機械に対する非難は単に消えます。 ただ、グラインダーの上に立って、ミクロンの精度でシャフトを調整するように要求しないでください。それでも望ましい結果は得られません。 この状況から抜け出す唯一の正しい方法は、クランクシャフトを研磨した後に必ずバランスをとることです。 伝統的に、クランクシャフトのバランス調整は、カウンターウェイトに穴を開けることによって行われます (カウンターウェイトを重くする必要がある場合もありますが、これはかなりまれなケースです)。
左側の面の残留アンバランスは 7 gmm、右側の面では 4 gmm です。 つまり、シャフトの合計アンバランスは 11 gmm です。 このような精度は、この機械の能力を示すために特別に行われたものであり、シャフトを研磨した後のバランスをとる際には、そのような要件を満たす必要はありません。 メーカーの要件は十分に満たされています。 さて、シャフトは完成しましたが、当然のことながら、フロントダンパー（プーリー）、フライホイール、クラッチバスケットのバランスを取る必要があるのですか？という疑問が生じます。 もう一度修理文献に戻ってみましょう。 たとえば、同じ ZMZ はこれらの部品の許容アンバランスに関して何を推奨していますか? ダンパー付きフロントプーリー用 100gmm、フライホイール用 150gmm、クラッチバスケット用 100gmm。 しかし、非常に重要な注意点があります。
これらすべての部品はシャフトとは別に (つまりマンドレル上で) バランスがとられており、現代のエンジン工場ではクランクシャフト アセンブリの質量バランスがとられていません。 つまり、上記の部品をクランクシャフトに取り付けると、回転軸の一致はほぼ不可能であるため、当然残留アンバランスが変化することが分かります。 以下はこれらのパーツのバランスをとった写真です。
繰り返しますが、実践が示しているように、これらの部品はクランクシャフトの不均衡に大きく寄与しており、私たちの経験では、これらの各部品の不均衡は残留不均衡の許容値を大幅に超えています。 したがって、フロントプーリー (ダンパー) の「標準」値は 150 ～ 300 gmm、フライホイールの場合は 200 ～ 500 gmm、クラッチ バスケットの場合は 200 ～ 700 gmm です。 そして、これは次のことに当てはまるだけではありません ロシアの自動車産業。 私たちの経験が示すように、ほぼ同じ数字が外国の自動車産業からも得られています。
そして間違いなくもう一つあります 大事なポイント：各部品のバランスを調整した後、アセンブリのバランスを調整する必要がありますが、これは最終段階で行う必要があります。 個別の事前バランス調整も必須です。 これは、フライホイールまたはクラッチが故障した場合に、再度バランスを取り直すために膝を取り外す必要がないようにするために必要です。
したがって、アセンブリのバランスを調整すると、最終的に得られる結果がこれになります。
クランクシャフトアセンブリの最終的なアンバランスは 37 gmm です。
シャフトアセンブリの重量は約 43 kg であることを考慮する必要があります。
ただし、クランクシャフトアセンブリのバランスを調整した後は、ピストンとコネクティングロッドの重量配分を忘れないでください。 さらに、コンロッドの重量配分は、重量だけではなく重心によって行う必要があります。これらの部品の重量の違いもエンジンの不均衡に寄与し、メーカーによって厳しく規制されているからです。
そして、結論として私が指摘しておきたいのは、この記事を読んだ多くの自動車整備士は、これはまったくナンセンスだと言うでしょう。 彼らは十数個のモーターを組み立てており、それらはすべてバランスをとらずにうまく機能し、それらは正しいでしょう、彼らは本当に機能します。 しかし、どれだけのモーターが動作しているのを見たのかを思い出してください... ガイドが壊れている、カムシャフトカムが磨耗している、シリンダーヘッドが平面に沿って通常の2〜3倍高く削られている、シリンダーが0.3mm磨耗している、ピストンが正しく取り付けられていない - このリストは無限に続く可能性があります。
おそらく誰もが、エンジンがあらゆる法律に反して作動したという自分自身の例をいくつか持っているでしょう。 以前はシリンダーを研ぐだけですべてがうまくいったのに、なぜシリンダーを研磨する必要があるのでしょうか? または: 通常のサンドペーパーでメッシュを適用できるのに、なぜホーンバーを使用するのでしょうか? すでに機能しているのに、なぜこれらの数百を「キャッチ」するのでしょうか? では、なぜメーカーはいくつかの要件に従いながら、他の要件を無視するのでしょうか? クランクシャフトアセンブリのバランスをとり、ピストンとコンロッドの重量を測定すれば、標準の VAZ エンジンが F1 マシンのエンジンと同じ特性を持つという「奇跡」が起こるとは考えないでください。同じことは起こりません。あなたへ 。 結局のところ、バランス調整は、他の修理要件を満たすことと合わせて、修理したエンジンが少なくとも新しいエンジンの耐用年数の間は機能するという確信を与える構成要素の 1 つです。 そして、エンジンを修理する際に自動車メーカーの要求に従う運転手が増えれば増えるほど、エンジンが修理の際に自動車メーカーの要求に従うと信じる運転手は少なくなるだろう。 オーバーホール 5万〜7万kmを超えると動作しません。
内燃エンジンの振動をさらに低減する唯一の方法は、ユニットのバランスをとることです。 直列 4 気筒エンジンは、特定のクランクシャフト速度を考慮して、質量が移動するときに生じるアンバランスな力を受けます。 慣性の量は内燃エンジンの体積に依存し、体積が大きくなるにつれて 発電所慣性が大きくなります。
バランシングシャフトは排気量2リッター以上の直列4気筒エンジンに搭載されています。 このようなシャフトの設置は設計コストの顕著な増加につながり、中価格帯の自動車でも特に積極的に使用されていないことは注目に値します。
バランサーシャフトは2本ずつ取り付けられています。 多くの場合、それらはクランクシャフトの両側に対称的に配置されます。 バランサー シャフトの取り付け場所は、ほとんどの場合エンジンのクランクケースであり、シャフトは内燃エンジンのクランク シャフトの下にあります。 これらのシャフトはクランクシャフトの下にあり、オイルパンがその取り付け場所となることがわかりました。
バランサーシャフトはクランクシャフトによって直接駆動されます。 ドライブはバランス シャフトをさまざまな方向に回転させます。
バランサーの回転角速度は 2 倍になります。 駆動は、ギア減速機またはチェーントランスミッションを使用して個別に行うことも、一連のソリューションとして行うこともできます。 シャフト自体の回転によるねじり振動は、バランス シャフト ドライブのドライブ スプロケットに配置されたスプリング振動ダンパーによって減衰されます。
動作中、またドライブの設計上の特徴により、バランサー シャフトには大きな負荷がかかります。 最も過負荷がかかるベアリングは、ドライブの反対側にあるベアリングです。 それらはすぐに摩耗し、それは追加の騒音と増加した振動の出現によって現れます。 最悪の場合は断線する可能性もある ドライブチェーン。 さらなる欠点は、内燃エンジンからのパワーテイクオフがバランサーシャフトの駆動に費やされることです。
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