Коленчатый вал - важнейшая деталь двигателей внутреннего сгорания с кривошипно-шатунным механизмом. От его состояния напрямую зависит и здоровье всего двигателя. Силовой агрегат с изношенным коленвалом не развивает полной мощности, а давление масла в таком двигателе является пониженным даже на номинальных оборотах, не говоря о режиме холостого хода.
Коленвал ВАЗ 2106, износ которого превышает допустимый, не сможет надежно работать. Поэтому чтобы не допустить заклинивания двигателя, эту деталь снимают и ремонтируют.
Признаки неисправности коленчатого вала
Есть несколько признаков, по которым прямо или косвенно можно судить о неисправности коленчатого вала:
- во время работы двигателя на низких оборотах горит контрольная лампочка давления масла;
- при работе в режиме средних и высоких оборотов отчетливо прослушивается металлический стук, частота которого увеличивается при повышении количества оборотов;
- заклинивание двигателя.
В первых двух случаях причиной неисправности является выработка шатунных или коренных шеек кривошипа. Увеличенный зазор между поверхностью шейки и вкладышем и является причиной падения давления масла. При критически большом зазоре возможно биение вала, которое и вызывает стуки (двигатель «стучит»). Третий случай наиболее сложный. Лишь небольшая часть коленвалов с заклинивших двигателей поддается ремонту. В большинстве случаев потребуется замена коленвала.
Ремонт коленвала
Снятый с автомобиля коленвал тщательно очищают и осматривают. Не допускается наличие трещин на коренных и шатунных шейках, а также щеках. Если они обнаружились, коленвал можно сдать на наварку, но лучше будет его заменить. Обычно восстановленные коленвалы больше 50 тысяч км не проходят. Также проверяют наличие глубоких канавок, задиров, рисок и забоин в месте соприкосновения сальника коленвала ВАЗ 2106.
Для определения биения, а также смещения осей шатунных шеек, кривошип устанавливают на призмах. Замеряют величины радиального биения, осевого смещения и неперпендикулярность торца фланца к оси коленвала. При превышении допустимых параметров принимают решение о замене детали или правке на гидропрессе. Сразу отметим, что коленвалы ВАЗ 2106 изготавливаются из чугуна, поэтому попытка исправить его геометрию прессом часто заканчиваются поломкой детали.
Далее производят замеры параметров шеек (шатунных и коренных). При их выработке до размера, на 0,005 мм меньше минимально допустимого (для этого ремонтного размера) и (или) превышения их овальности более чем на 0,05 мм, принимают решение, нужна ли шлифовка и замена вкладышей коленвала. Шейки необходимо шлифовать до самого близкого размера (в соответствии с таблицей ремонтных размеров). Межосевое расстояние между шейками коренными и шатунными должно обеспечить ход поршня от 79,9 мм до 80,05 мм.
Необходимые допуски на размеры коленвала ВАЗ 2106 после шлифовки:
- при установке 1 и 5 шеек на призмы не допускается биение 2, 3 и 4 шеек более чем 0,03 мм;
- биение посадочного места под подшипник коленвала и звездочку - до 0,04 мм;
- конусность, а также овальность шатунных шеек - до 0,007 мм.
Перед сборкой из коленчатого вала удаляют заглушки, прочищают и промывают масляные каналы. После этого продувают сжатым воздухом и устанавливают новые заглушки.
Установка коленчатого вала
Установка коленвала производится на предварительно вымытый, сухой и чистый блок. Сборку производят в такой последовательности:
- Запрессовывают опорный подшипник первичного вала.
- Устанавливают новые коренные вкладыши коленвала.
- Согласно параметрам допусков подбирают полукольца коленвала.
- Шатунные и коренные шейки смазывают моторным маслом, после чего укладывают коленчатый вал в блок.
- По меткам ставят крышки подшипников и затягивают болты крепления усилием 68-84 Нм.
- Далее устанавливают шатунные вкладыши и крепят шатуны. Затягивать болты необходимо усилием не более 54 Нм.
- Устанавливают задний сальник коленвала.
- К блоку присоединяется поддон картера агрегата.
- Сальник передний устанавливается на блок совместно с крышкой (замена сальника коленвала необходима после шлифования в любом случае).
- Шкив коленвала устанавливается после затягивания передней крышки.
- Далее на двигатель монтируются промежуточный вал, устанавливается головка блока цилиндров, детали газораспределительного механизма.
- Регулируют натяжение цепи.
- Выставляют метки коленвала и метки на распределительном вале.
- Устанавливаются остальные детали и узлы.
- Регулируют натяжение ремня генератора.
- Устанавливают и регулируют зажигание.
При сборке все прокладки необходимо садить на автомобильный герметик. Так вы сможете избежать подтекания масла при эксплуатации агрегата.
Вы никак не решитесь, ремонтировать или менять коленвал? Цена на новый в настоящее время составляет не менее 3000 рублей. Если же прошлифовать и отремонтировать старый коленвал ВАЗ 2106, цена работ будет в 5 раз меньше этой суммы, так что выгода очевидна.
Коленвал и фото стадий его ремонта, чтение специальной литературы - все это поможет вам подойти к работе с уверенностью, своими руками вдохнуть в двигатель новую жизнь, вырасти в глазах друзей и знакомых.
Коленвал двигателя состоит из отдельных элементов, которые невозможно соединить воедино. Такая конструкция создает дополнительные проблемы по его размещению во внутренней части блока и способствует появлению осевого люфта. Если люфт увеличится, то коленчатый вал начнет перемещаться по двигателю и может нарушить работу шатунов, что приведет к ускоренному износу всей поршневой группы.
Кроме того, конструкция некоторых двигателей устроена так, что свободно перемещающийся коленвал может задеть своим шкивом любой другой элемент подкапотного пространства. Примером может послужить радиатор – чувствительный к внешним воздействиям. Повреждение радиатора немедленно обеспечит быструю утечку охлаждающей жидкости, что станет дополнительным расходом при ремонте автомобиля.
Для снижения или исключения возможности перемещения коленчатого вала на двигателях стали применять специальные полукольца. Они выполнены из металла и устанавливаются между опорой блока и щеками коленвала. Таким образом, коленвал фиксируется в горизонтальной плоскости и избегает любого перемещения.
Для чего нужна замена полуколец и когда она необходима?
Полукольца являются расходным материалом и подвергаются износу. При их износе коленчатый вал начинает перемещаться по – горизонтали, что ускоряет износ полуколец. В конечном итоге, полукольца приходят в полную негодность (стираются) и коленвал теряет всякую фиксацию, создавая угрозу, в первую очередь, для всей поршневой группы. Кроме того, коленвал может отшлифовать крышку, которая его закрывает, и привести в негодность опорные подшипники. Данные детали отливаются вместе с блоком, что указывает на высокую вероятность замены последнего. Чтобы этого не допускать необходимо производить своевременную диагностику неисправностей и,при необходимости, менять полукольца.
Диагностика выполняется после 120 тысяч километров пробега и начинается с внешнего осмотра двигателя. Наличие течи масла является первым, но не основным признаком. Дело в том, что при появлении люфта, коленвал может выдавить сальник, что весьма быстро приведет к утечке моторного масла. Однако, течь масла не всегда происходит именно по этой причине. Вполне возможно, что сальник просто пришел в негодность в процессе естественного износа.
Возьмите монтажный инструмент и, уперев его об генератор, попробуйте пошатать шкив коленвала. Допустимый осевой люфт не должен превышать 0,35 мм. Также, попросите кого-нибудь нажать на педаль сцепления. Если коленвал будет выдавливаться вперед, то это самый явный признак неисправности полуколец коленвала.
Перед проведением замены, приобретите новое моторное масло, так как это может явиться отличной возможностью его замены, прокладку и сами полукольца.
При выборе полуколец учитывайте марку и модель автомобиля, а также характеристики двигателя. Комплект полуколец изготавливаются индивидуально для различных по объему и мощности двигателей.
Порядок проведения работ
1. Поставьте автомобиль на яму или эстакаду и исключите возможность его перемещения.
2. Открутите защиту двигателя и снимите ее. Слейте масло из двигателя.
3. Открутите все болты крепления поддона картера и демонтируйте его вместе с прокладкой.
4. Выкрутите болты, предназначенные для крепления крышки коренного подшипника, и снимите ее.
5. Установите новые полукольца так, чтобы его концы уперлись в концы старого. Чтобы облегчить задачу, перемещайте вал с помощью отвертки.
6. Выдавите старый элемент при помощи нового. Новая деталь должна зайти абсолютно свободно.
Вот и все. На этом замена полуколец коленвала окончена. Соберите все узлы в обратной последовательности. При установке новой прокладки поддона, обязательно обработайте ее герметиком, который способен выдерживать большие температуры. После сборки залейте новое масло.
Подобная операция, как замена шатунных вкладышей
, достаточно часто востребована и потому рассмотрим ее более подробно.
Сразу стоит заметить, что эта работа не относится к разряду особо сложных и может быть выполнена любым автолюбителем, знакомым с гаечными ключами.
Причин, по которым возникает необходимость в замене шатунных вкладышей, может быть несколько. Так, например, это может быть вызвано задиром или проворотом вкладыша, его выплавлением, растрескиванием, естественным износом рабочего слоя и др.
Рассмотрим вариант замены шатунных вкладышей, когда не требуется снятие головки блока и не нужна шлифовка шатунных шеек коленчатого вала.
После снятия крышек шатунов на коленчатом валу (если двигатель уже ранее ремонтировался), необходимо продвинуть один из шатунов вверх с помощью деревянной ручки молотка
И затем снять верхний вкладыш. Это необходимо проделать для того, чтобы узнать, если ли сверление в центральной части постели шатуна, служащее для подачи масла на юбку поршня и стенку цилиндра.
Особенности шатунов и вкладышей
Когда двигатель разбирается впервые, например выполняя на автомобиле ваз 2106 ремонт
, то вкладыш будет либо со сверлением в средней части, либо без такового, если в шатуне нет отверстия под выброс масла.
Вопрос со сверлением разберем на примере шатунов автомобилей ВАЗ. Так до 1990 года в нижней головке шатунов моторов ВАЗ имелось отверстие для подачи масла и заводские испытатели и спортсмены заметили, что шатунные вкладыши подвержены интенсивному износу. Это собственно было объяснимо, так как на соревнованиях спортсмены выжимали из моторов максимум в борьбе за зачетные секунды.
В реальных условиях в моторах происходило следующее. В шатунной шейке коленчатого вала имеется отверстие для подачи масла к вкладышу и когда при прокручивании вала это отверстие совпадало с отверстием в шатунном вкладыше и шатуне, то происходил выброс масла в цилиндр. При этом происходило кратковременное падение давления в паре шейка-вкладыш, что вело к интенсивному их износу, особенно износу вкладыша.
Спортсмены пошли на эксперимент и стали перед соревнованием глушить с помощью свинцовой дробинки отверстия в шатунах, а затем и заваривать, дабы избежать сброса давления. После гонки моторы разобрались, и результат был в пользу спортсменов – вкладыши были в отличном состоянии, а также не было замечено какого либо масляного голодания в районе пары - юбка / стенка цилиндра. Завод учел все доработки спортсменов и с 1990 года вазовские шатуны стали выпускаться без сверления, как и шатунные вкладыши к ним.
Однако здесь нужно учитывать тот факт, что если на шатунах до 1990 года выпуска есть отверстие, то отверстие необходимо сделать и в вкладышах шатунов. В противном случае под вкладышем в районе сверления в шатуне будет микро пустота и со временем на вкладыше могут появиться микротрещины, что послужит началом разрушения вкладыша.
В шатун без сверления, можно ставить как вкладыши с отверстием, так и нового образца без отверстия. При этом следует соблюдать следующие условия. Крышки шатунов обрабатываются совместно с шатуном и потому являются "родными" и не взаимозаменяемы. На большинстве моторов замки на вкладышах при установке крышек должны смотреть друг на друга (быть с одной стороны).
Измерение осевого зазора коленчатого вала
Измерение боковых зазоров шатунов
В зависимости от технического состояния шеек коленчатого вала замена вкладышей может быть произведена как без демонтажа двигателя, так и после снятия двигателя с автомобиля. Если двигатель снят с автомобиля, замену вкладышей следует производить в соответствии с приведенными ниже инструкциями и с учетом особенностей конкретного типа двигателя. Перед заменой надо проверить состояние коренных подшипников. На снятом с автомобиля и перевернутом двигателе коленчатый вал лежит на верхних опорах. Замерить зазоры в коренных подшипниках между нижними опорами и шейками вала. Если зазоры определяются на двигателе без его демонтажа с автомобиля, необходимо приподнять коленчатый вал вверх, чтобы выбрать зазоры между валом и верхними коренными опорами, и измерить зазоры между шейками и нижними вкладышами.
Замена вкладышей с демонтажом коленчатого вала
Замена вкладышей без демонтажа коленчатого вала
| ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ | |||||||
|
Проверить
| ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ | ||||
|
Измерить
Для того чтобы правильно определить размер вкладышей, нужно тщательно измерить зазоры в подшипниках. Можно использовать любой из описанных ниже способов измерения. Однако способ А предпочтительнее, так как обеспечивает более надежные результаты. Предупреждение
В методе А измерения используются для расчетного определения зазора. Метод В предполагает непосредственное измерение зазора. Кроме того, метод В отличается тем, что не позволяет определить биение подшипника.
Не допускается установка вкладышей различного номинального размера в один коренной подшипник.
МЕТОД А| ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ | |||
|
МЕТОД В
| ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ | ||||||||
|
Установить или присоединить Предупреждение
Вкладыши коренных подшипников
не должны иметь царапин, рисок от напильника и должны устанавли ваться в постели
без дополнительных прокладок. Не следует браться руками за поверхности трения
вкладышей, иначе жировые выделения пальцев могут оставить следы на покрытии
вкладыша.
Следует убедиться в
чистоте отверстий крышек и сопрягаемых поверхностей крышек и опор блока. Описание
монтажа уплотнения в крышке заднего коренного подшипника приведено ниже.
| ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ | ||||||||
|
Проверить
Измерить
Коленчатый вал снимаем для его замены или замены вкладышей.
1. Устанавливаем автомобиль на смотровую яму или эстакаду (см. "Подготовка автомобиля к TO и ремонту").
2. Снимаем поддон картера двигателя (см. "Поддон картера двигателя - снятие и установка").
3. Снимаем с блока цилиндров держатель с сальником (см. "Задний сальник коленчатого вала - замена").
4. Снимаем крышку привода распределительного вала с уплотнительной прокладкой и цепь со звездочки коленчатого вала (см. "Цепь привода газораспределительного механизма - замена").
5. Помечаем взаимное положение шатунов относительно их крышек и крышек коренных подшипников относительно блока цилиндров.
6. Торцовым ключом на 14 мм отворачиваем две гайки крепления крышки шатуна.
7. Снимаем крышку шатуна вместе с вкладышем.
8. Отсоединяем от коленчатого вала остальные шатуны и сдвигаем их вверх.
Вынимаем вкладыши из шатунов и их крышек.
9. Торцовым ключом на 17 мм ослабляем болты крепления крышек коренных подшипников коленчатого вала.
10. Отвернув два болта, снимаем крышку заднего коренного подшипника. В проточках задней опоры коленчатого вала установлены два упорных полукольца. Переднее кольцо А - сталеалюминиевое, а заднее Б - металлокерамическое. Кольца можно вынуть, нажав на их торцы тонкой отверткой.
11. Отворачиваем болты остальных крышек коренных подшипников, удерживая коленчатый вал от падения. Снимаем поочередно крышки и вынимаем коленчатый вал из картера. Все вкладыши крышек (кроме третьей), установленные в постелях коренных подшипников, имеют проточку. На крышках коренных подшипников выполнены метки, соответствующие их порядковому номеру (отсчет от носка коленчатого вала), обращенные к левой стороне блока цилиндров. На пятой крышке выполнены две метки, разнесенные по краям.
Метка на крышке первого коренного подшипника
12. Для замены вынимаем вкладыши коренных подшипников коленчатого вала из блока цилиндров и крышек.
Коренные (А) и шатунные (В) вкладыши коленчатого вала
Примечание
При наличии любых трещин на шейках или щеках коленчатый вал подлежит замене.
13. Микрометром измеряем диаметры коренных и шатунных шеек и сравниваем с данными, приведенными в табл. 8.1.1. Если износ или овальность больше 0,03 мм, то шейки необходимо прошлифовать в специализированной мастерской, где имеется в наличии необходимое оборудование (там же необходимо проверить осевое биение основных поверхностей коленчатого вала). После шлифовки повторно измеряем диаметры шеек коленчатого вала для определения ремонтного размера вкладышей.
Таблица 8.1.1. Диаметры шеек коленчатого вала
|
Номинальный размер (мм) |
Ремонтные (уменьшенные) размеры (мм) |
|||
|
Шатунные шейки |
||||
|
Коренные шейки |
||||
Установка
1. Промываем коленчатый вал в керосине и продуваем сжатым воздухом его внутренние полости. Устанавливаем новые вкладыши коренных подшипников коленчатого вала номинального или ремонтного размера. На наружной цилиндрической поверхности вкладышей выбиты цифры, указывающие ремонтный размер: 025 - первый ремонтный, под шейку коленчатого вала, уменьшенную по диаметру на 0,25 мм. Соответственно при втором, третьем и четвертом ремонтных размерах будут значения: 050, 075, 100. Отличить шатунные вкладыши от коренных просто. На верхних коренных вкладышах (кроме среднего) выполнены кольцевые канавки. Кроме того, вкладыши средней опоры шире остальных. Шатунные вкладыши все одинаковые и взаимозаменяемые, их диаметр меньше диаметра коренных. Для увеличения площади контакта на шатунных вкладышах нет кольцевых канавок.
2. Устанавливаем в проточки постели пятого коренного подшипника упорные полукольца канавками к коленчатому валу. Полукольца изготавливаются нормальной толщины (2,310-2,360 мм) и увеличенной (2,437-2,487 мм).
3. Проверяем осевой зазор между упорными полукольцами и упорными поверхностями коленчатого вала, который должен быть в пределах 0,06-0,26 мм. Если зазор превышает максимально допустимый (0,35 мм), заменяем упорные полукольца новыми, увеличенными на 0,127 мм.
4. Смазываем шатунные и коренные шейки коленчатого вала моторным маслом и устанавливаем вал в блок.
5. В соответствии с метками устанавливаем крышки коренных подшипников и затягиваем болты их крепления моментом 68,4-84,3 Н·м. Проверяем свободное вращение вала.
6. Устанавливаем на коленчатый вал шатуны с вкладышами и крышками. Затягиваем гайки креплений моментом 43,4-53,5 Н·м.
7. Устанавливаем поддон картера двигателя (см. "Поддон картера двигателя - снятие и установка").
8. Устанавливаем на блок цилиндров держатель с сальником (см. "Задний сальник коленчатого вала - замена").
9. Установка остальных снятых деталей выполняется в обратной последовательности.
10. Регулируем натяжение цепи (см. "Цепь привода газораспределительного механизма - замена).
11. Регулируем натяжение ремня привода генератора (см. "Ремень привода генератора - регулировка натяжения и замена").
12. На карбюраторном двигателе проверяем и при необходимости корректируем угол опережения зажигания (см. "Момент зажигания - проверка и регулировка").
