Зачем на ободе маховика напрессован стальной зубчатый венец

Обновлено: 04.02.2025

Маховик – неотъемлемая часть современных бензиновых или дизельных двигателей внутреннего сгорания. Несмотря на свою простоту, эта деталь играет очень важную роль в работе мотора – его нормальное функционирование без нее невозможно. Поговорим более подробно, зачем она нужна, как устроена и какие у нее могут возникнуть неисправности.

Что такое маховик в автомобиле и зачем он нужен

Маховик, по сути, представляет собой инерционный аккумулятор. Он накапливает в себе кинетическую энергию, которую порождает двигатель машины, а затем передает крутящий момент другим деталям и узлам транспортного средства чтобы те, в свою очередь, передали ее на колеса. По-научному эта деталь так и называется: маховичный накопитель энергии.

Маховик необходим в силу того, что двигатели внутреннего сгорания (ДВС) работают неравномерно. Невооруженным глазом это невозможно заметить, но между каждым тактом есть небольшой промежуток. Он составляет всего несколько миллисекунд. Если бы энергия передавалась от мотора к колесам напрямую, без участия маховика, подобные интервалы отразились бы на передвижении машины – она начала бы ехать с небольшими рывками. Маховик предотвращает возникновение подобной ситуации.

Еще одно назначение детали – стабилизация работы мотора. Во время воспламенения топливной смеси в цилиндрах могут происходить легкие рывки, неравномерно двигаться поршни. Если такое случилось хотя бы в одном из цилиндров, скажется и на остальных. Маховик за счет своего веса нейтрализует подобные отклонения. В результате вся цилиндровая группа работает более стабильно.

Следует отметить, что маховик применяют не только в автомобилях или других транспортных средств. Эта деталь необходима везде, где требуется стабилизация вращения. Так, ее издревле используют в самых различных механизмах (ярчайший пример – гончарный круг). Ей нашли применение даже на космических кораблях.

Устройство маховика в автомобиле

Простейший маховик состоит из двух частей:

Диск представляет собой круглую пластину из прочного стального сплава. Венец – это кольцо с зубьями, которое надето на эту пластину. К диску с одной стороны подсоединен коленчатый вал, а с другой – корзина сцепления. Зубья венца соединены с шестерней, надетой на вал стартера.

Таким образом, деталь находится между силовым агрегатом и трансмиссией.

Принцип работы маховика

Принцип работы маховика так же прост, как и его устройство. Он накапливает в себе кинетическую энергию вращения, а затем передает ее на трансмиссию. Однако высвобождение этой энергии происходит равномерно. Таким образом, на входном валу коробки передач (который, в конечном счете, крутит именно маховик) вращение получается равномерным и стабильным, без рывков и остановок на доли секунды. В результате транспортное средство передвигается и его колеса крутятся с постоянной скоростью.

Виды автомобильных маховиков

сплошной;
облегченный;
двухмассовый.

Рассмотрим каждый из них более подробно.

Сплошной

Второе название – одномассовый. Простейший вариант. Описание его конструкции и принципа действия приведены выше. Представляет собой сплошной металлический диск с надетым на него зубчатым венцом. Венец монтируют с использованием технологии напрессовки. Это обеспечивает очень прочную состыковку. Сам диск изготавливают из особого стального сплава, который способен выдержать очень большие нагрузки. Обычно сторона сплошного маховика, противоположная двигателю, выполняет роль ведущего диска сцепления, являясь одной из его составных частей.

Такой тип конструкции – наиболее распространенный. Это объясняется его несложным устройством, простотой изготовления и невысокой ценой.

Облегчённый

Очень напоминает сплошной. Чем же он отличается? Разница заключается в том, что масса перераспределена к краям. Обычно этого добиваются путем фрезерования участков диска, расположенных в близи центра. В некоторых случаях в них и вовсе вырезают отверстия. Иногда деталь перерабатывают по обратному принципу – ближе к центру оставляют больше массы, а края облегчают. Это несколько ухудшает разгон, зато гарантирует более стабильную работу двигателя и лучшую стабилизацию вращения во время передвижения.

Облегченные варианты очень редко ставят на автомобили на заводе. Чаще всего маховик облегчают самостоятельно в ходе тюнинга.

Облегченная деталь имеет лучшие инерционные показатели, а значит, и лучший разгонный потенциал.

Главный недостаток этого типа маховиков – меньшая надежность и менее продолжительный срок службы. Стали в нем меньше, а нагрузки остаются прежними. Результат – более быстрое появление дефектов.

Двухмассовый

Следующая разновидность – двухмассовый. Имеет более сложное устройство. Конструкция включает в себя не один, а два диска. Между собой они соединены системой пружин, зубцов и подшипников (их называют демпферами).

Необходимость во втором диске возникает из-за того, что деталь, представляющая собой монолитный круг из стали, не может обеспечить абсолютно стабильное вращение. Во время работы в ней возникают так называемые крутильные колебания. Они генерируются не цилиндровой группой и коленвалом, а самим маховиком. Если включить в конструкцию второй диск, большая часть этих колебаний гасятся.

Двухмассовые устройства имеют целый ряд преимуществ перед сплошными. Вот основные:

более стабильная работа двигателя, как следствие – более ровная езда;
меньшее количество вибраций в области трансмиссии;
более надежная защита трансмиссии от перегрузки;
более мягкое переключение передач.

Однако устройство имеет один существенный недостаток, который обусловлен сложностью его конструкции. Им является меньшая по сравнению со сплошной деталью надежность. Система, соединяющая между собой диски, испытывает очень высокие нагрузки, в результате чего довольно быстро изнашивается. Итог – возникновение неисправностей.

Кроме того, двухмассовые конструкции дороже сплошных. Это тоже обусловлено сложностью их конструкции.

Двухмассовые детали можно установить и на автомобили, на которых изначально был сплошной маховик. Многие компании изготавливают эти узлы для различных марок машин (в качестве примера можно назвать фирму Валео).

Следует упомянуть, что существуют и другие типы маховиков (например, разработанный в 1960-х в СССР супермаховик). Но они так и не получили широкого распространения в автомобилестроении.

Возможные неисправности

Ниже представлены наиболее распространенные неисправности детали.

Ремонт маховика

Ремонту поддаются далеко не все неисправности. Устранить можно:

Первая неисправность устраняется путем установки нового венца с цельными зубьями. Вторая – посредством центровки маховика. Для этого разбирают трансмиссию.

Что касается поломки демпферов, то они вполне поддаются ремонту. Он возможен и в домашних условиях, в гараже. Но стоит оговориться, что такой ремонт под силу только опытному автомобилисту. Поэтому лучше доверить его сотрудникам автосервиса.

Подведем итог

Маховик служит для обеспечения вывода поршней из мёртвых точек, более равномерного вращения коленчатого вала многоцилиндрового двигателя при его работе на режиме холостого хода, облегчения пуска двигателя, снижения кратковременных перегрузок при трогании автомобиля с места и передачи крутящего момента агрегатам трансмиссии на всех режимах работы двигателя. Маховик изготовляют из чугуна и динамически балансируют в сборе с коленчатым валом. На фланце маховик центрируется в строго определённом положении с помощью штифтов или болтов которыми он крепится к фланцу.

На обод маховика напрессован зубчатый венец, предназначенный для вращения коленчатого вала стартером при запуске двигателя. На торце или ободе маховика многих двигателей наносят метки, по которым определяют верхнюю мёртвую точку (В. М. Т. ) поршня первого цилиндра при установке зажигания (у карбюраторных двигателей) или момента начала подачи топлива (у дизелей) .

я понемаю для чего . двигателя перебераю ненапрягаясь . диплом получить решил доучится пятый курс нехрена непомню теорию.

Дима я тоже раньше так думал ,а когда занялся ховеркрафтами ,всю теорию еще раз перелистал ,даже не раз СОВРАЛ:) УЧись , Если не можеш правильно сформулировать что то ,значет до конца ето чтото тъ непонимаеш . К тому же в работе правильно, и с терминами общаясь , и зная практику ,деньги заработать легче ,согласись депутатъ не зря красиво говорят

само собой! Оракул (60237) ща поясню-коленвал вращается,скажем,рывками-при каждой вспышке получает толчок,а что бы выравнять эти толчок и нужен маховик. так же нужен маховик и в других механизмах-например-пилорама,для распиловки леса,приводится в движение эл.мотором. как только пила входит в бревно,самый начальный момент-требуется большее усилие от мотор,вот тут и срабатывает маховик,за счет своей тяжести и силы инерции,он снимает нагрузку на двигатель при входе пил в древесину.. маховик -за счет инерции и своей массы уравновешивает обороты и тем самым снимает нагрузку механизма на котором он установлен. если и сейчас тебя не поймут,значит тупые,ты так и скажи им.

Маховик (Маховое колесо) — массивное вращающееся колесо, использующееся в качестве накопителя (инерционный аккумулятор) кинетической энергии.

Также маховиком называют регулировочное колесо, похожее по форме.

Предназначен маховик для накапливания кинетической энергии. С помощью неё он выводит поршни из мертвых точек и создает равномерность вращения коленчатого вала. Его отливают из чугуна. На обод маховика напрессовывают зубчатый венец (изготовленный из стали) , который вращается вместе с маховиком и используется при пуске двигателя от шестерни стартера. Габариты маховика определяют допустимыми отклонениями от номинальной частоты вращения кинетической энергии, которую маховик должен отдать машине в заданное время. Энергия, которая аккумулируется маховиком, соответствует пропорциям его массе и квадрату скорости ее вращения.

массивный диск, прикручивается на коленвал, и служит для выведения вала из мертвых точек с помощью силы инерции

4) снижения кратковременных перегрузок при трогании автомобиля с места и передачи крутящего момента агрегатам трансмиссии на всех режимах работы двигателя.

Вопрос № 71. Из чего изготавливают маховик?

Ответ: Маховик изготавливают из чугуна.

Вопрос № 72. Из чего состоит маховик?

Вопрос № 73. Как устанавливают маховик на коленвал?

Ответ: Маховик динамически балансируют в сборе с коленчатым валом.

Вопрос № 74.Как маховик балансируют в сборе с коленчатым валом?

Ответ: На фланцемаховик центрируется в строго определенном положении с помощью штифтов или болтов, которыми он крепится к фланцу коленчатого вала.

Вопрос № 75.Как маховик балансируют в сборе с коленчатым валом у дизелей ЯМЗ-236М2 и КамАЗ-740?

Ответ:У дизелей ЯМЗ-236М2 и КамАЗ-740 маховик центрируется с помощью двух штифтов и крепится болтами не к фланцу, а непосредственно к коленчатому валу.

Вопрос № 76.Как приводит маховик во вращение стартер при пуске двигателя?

Ответ: На обод маховика напрессован зубчатый венец, предназначенный для вращения коленчатого вала стартером при пуске двигателя.

Вопрос № 77.Для чего на маховик наносят метки?

Ответ:На торец или обод маховика многих двигателей наносят метки, по которым определяют ВМТ поршня первого цилиндра при установке зажигания (у карбюраторных двигателей) или момента начала подачи топлива (у дизелей).

Вопрос № 78.Что сделано в маховике для определения ВМТ в первом и четвертом цилиндрах?

Ответ: На задней плоскости маховика около зубчатого обода имеется установочная метка в виде конусной лунки, которая служит для определения ВМТ в первом и четвертом цилиндрах.

Вопрос № 79.Что сделано в маховике для установки зажигания?

Ответ:Для создания импульсов напряжения при положении поршня в ВМТ в ободе маховика запрессован стальной штифт, взаимодействующий с датчиком распределителя зажигания.

Вопрос № 80.Что сделано в маховике для регулировки момента зажигания?

Ответ: Для регулировки момента зажигания на наружной поверхности маховика имеется риска, которую ориентируют по шкале, расположенной в смотровом люке картера сцепления.

Вопрос № 81.Что допускается делать с маховиком при его ремонте?

ОтветПри ремонте маховика допускается проточка его рабочей поверхности на глубину не более 1 мм для снятия коробления, мелких трещин и задиров.

Вопрос № 82.Почему маховик нельзя протачивать более сем на 1 мм?

Ответ: Торцовая проточка маховика на большую величину сопряжена с опасностью его разрыва на нагрузочных режимах работы двигателя.

Вопрос № 83. Что входит в состав КШМ?

Ответ: Цилиндры ДВС, блок цилиндров, головка блока цилиндровявляющейся крышкой, закрывающей цилиндр сверху, поршни с кольцами и пальцами, которые соединяют поршень с верхней головкой шатуна, коленвалом и маховиком, поддоном картера.

Вопрос № 84. Что относится к неподвижной части КШМ?

Ответ: К неподвижным деталям относятся блок цилиндров, служащий остовом двигателя, цилиндры, головка блока или головки цилиндров и поддон картера.

Вопрос № 85. Что относится к подвижной части КШМ?

Ответ: Подвижными деталями являются поршни с кольцами и поршневыми пальцами, шатун, коленчатый вал, маховик.

Ответ: У V-образных двигателей блок цилиндров представляет собой массивный литой корпус, снаружи и внутри которого монтируются все механизмы и системы.

Ответ: Нижняя часть блока цилиндров является картером, в литых поперечинах которого расположены опорные гнезда для коренных подшипниковколенчатого вала.

Вопрос № 88. Как называют нижнюю часть блока цилиндров?

Ответ: Такую отливку часто называют блок-картером.

Вопрос № 89. Что крепится к нижней части блока цилиндров ДВС?

Ответ: К нижней части блок-картера крепится стальной штампованный поддон.

Вопрос № 90. Назначение поддона картера?

Ответ: Служит резервуаром для масла.

Вопрос № 91. Как масло подается к трущимся деталям двигателя?

Ответ: По каналам в блоке цилиндров масло из поддона подается к трущимся деталям двигателя.

Вопрос № 92. Что находится внутри блока цилиндров?

Ответ: В отливке блока цилиндров имеется рубашка для жидкостного охлаждения двигателя, представляющая собой полость между стенками блока и наружной поверхностью цилиндров вставных гильз.

Вопрос № 93. Что крепится с торцов блока цилиндров?

Ответ: К передней части блока цилиндров крепится крышка распределительных шестерен, а к задней — картер сцепления.

Вопрос № 94. Из чего делают блоки цилиндров?

Вопрос № 95. Зачем обрабатывают внутреннюю полость цилиндров?

Ответ: Для плотного прилегания поршня и поршневых колец к цилиндру и уменьшения сил трения между ними внутреннюю полость цилиндров тщательно обрабатывают с высокой степенью точности и чистоты.

Вопрос № 95. Что называется зеркалом цилиндра?

Ответ: Внутренняя полость цилиндров называется зеркалом цилиндра.

Вопрос № 96. Зачем у дизелей КамАЗ на зеркале цилиндров наносят мелкую (ромбовидную) сетку?

Ответ: У дизелей КамАЗ на зеркале цилиндров наносят мелкую (ромбовидную) сетку для лучшего удержания смазочного материала.

Вопрос № 97. Как могут быть сделаны цилиндры ДВС?

Ответ: Цилиндры могут быть отлиты как одно целое со стенками рубашки охлаждения или изготовлены отдельно от блока в виде вставных гильз.

Вопрос № 98. Как делятся вставные гильзы?

Вопрос № 99. Какому воздействию подвергается верхняя часть цилиндров при эксплуатации ДВС?

Ответ: При сгорании рабочей смеси верхняя часть цилиндров сильно нагревается и подвергается окислительному воздействию продуктов сгорания,

Вопрос № 100. Зачем в верхнюю часть блока цилиндров или гильз, как правило, запрессовывают короткие вставки?

Вопрос № 102. Какие функции выполняет цилиндр?

Ответ: Цилиндрвыполняет функцию направляющего элемента для движущегося поршня, он участвует в обеспечении необходимого теплового режима поршневой группы.

Вопрос № 103.Для чего предназначена нижняя часть картера?

Ответ: Нижняя часть картера может служить емкостью для масла и называется масляным поддоном.

Вопрос № 104. Из чего изготавливается поддон картера?

Ответ: Обычно она не является несущей и штампуется из листовой стали толщиной 1. 1,5 мм или отливается из алюминиевого сплава.

Вопрос № 105. Из чего состоит блок цилиндров?

Ответ: Блок цилиндровсостоит из следующих элементов:

1) боковых и торцовых стенок,

2) межцилиндровых перемычек,

3) верхней горизонтальной плиты,

4) пространством внутри блока цилиндров, объединенных термином ≪водяная рубашка≫,

5) корпус блока цилиндров ДВС.

Вопрос № 106. Какие гильзы используют в ДВС?

Ответ: Если в цилиндры, отлитые совместно с водяной рубашкой, устанавливают тонкостенные гильзы, то они называются сухими. Если цилиндры съемные и омываются охлаждающей жидкостью, то их называют мокрыми гильзами.

Вопрос № 107. Какой конструкции изготавливают цилиндры ДВС?

Ответ: Цилиндры двигателямогут быть выполнены совместно с элементами водяной рубашки блока или изготовляться как отдельные детали — гильзы.

Вопрос № 108. Из чего состоит головка блока цилиндров?

Ответ: В головке цилиндров размещены камеры сгорания, в которых установлены клапаны, свечи зажигания или форсунки в дизелях. На головке цилиндров крепятся детали и узлы привода клапанного механизма.

Вопрос № 109. На что оказывает влияние форма камеры сгорания?

Ответ: Значительное влияние на процесс смесеобразования как в карбюраторных двигателях, так и в дизелях имеют формы камер сгорания.

Вопрос № 110. Какие формы камер сгорания применяются в бензиновых ДВС?

Ответ: В карбюраторных двигателях большое распространение получили полусферические, полуклиновые и смешанные камеры сгорания.

Вопрос № 111. Какие гильзы чаще применяют в ДВС?

Ответ: Для повышения износостойкости сухие гильзы изготовляют из кислотоупорного высоколегированного чугуна аустецитной структуры.

Вопрос № 114. Как влияет эффективность теплообмена гильзы на работу ДВС?

Ответ: Это повышает работоспособность и срок службы деталей цилиндро-поршневой группы, при этом снижаются затраты, связанные с ремонтом двигателей в процессе эксплуатации.

Вопрос № 115. Из каких частей состоит поршень?

Ответ: Поршень состоит из трех основных частей днища, уплотняющей части с проточенными в ней канавками для поршневых колец и юбки, поверхность которой соприкасается с зеркалом цилиндра.

Вопрос № 116. Что образует камеру сгорания?

Ответ: Днище поршня, вместе с внутренней поверхностью головки цилиндра образующее камеру сгорания, непосредственно воспринимает давление газов.

Вопрос № 117. Каким может быть днище поршня?

Вопрос № 118. Какое днище поршня получило наибольшее распространение в бензиновых двигателях?

Ответ: Наибольшее распространение в карбюраторных двигателях получили плоские днища, отличающиеся относительной простотой изготовления.

Вопрос № 119. Из чего состоит головка поршня?

Ответ: Днищеи уплотняющая частьсоставляют головку поршня, на которой располагаются компрессионные и маслосъемные поршневые кольца.

Вопрос № 120. От чего зависит количество поршневых колец?

Ответ: Число колец зависит от типа двигателя и частоты вращения коленчатого вала.

Вопрос № 121. Какой зазор должен быть между головкой поршня и стенкой цилиндра?

Ответ: Зазор между головкой поршня и стенкой цилиндра находится в пределах 0,4. 0,6 мм.

Вопрос № 122. Назначение юбки поршня?

Ответ: Юбка поршня, имеющая форму конуса овального сечения, является направляющей при его движении в цилиндре.

Вопрос № 123. Какой зазор должен быть между юбкой и зеркалом цилиндра?

Ответ: Для свободного перемещения поршня необходим зазор между его юбкой и зеркалом цилиндра, который при их нормальном тепловом состоянии (80. 95*С) для различных моделей двигателей равен 0,04. 0,08 мм.

Вопрос № 124. Какая форма юбки у поршня дизеля с непосредственным впрыском?

Ответ: В дизелях с непосредственным впрыском (дизели КамАЗ-740, HM3-236M2, -238М2) в днище поршня располагается камера сгорания, а юбка поршня имеет форму конуса овального сечения, но без прорезей, что придает ей необходимую прочность.

Вопрос № 125. Что делают с поршнем что бы уменьшить силы инерции?

Ответ: Чтобы уменьшить силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс, поршни, как правило, изготавливают из легких кремнистых алюминиевых сплавов для уменьшения их массы. При сборке двигателя подбирают поршни, масса которых не отличается более чем на 3. 7 г.

Вопрос № 126. Как подбирают компрессионные кольца?

Ответ: Компрессионные кольца подбирают с определенным зазором (0,02. 0,07 мм) по высоте к канавке поршня.

Вопрос № 127. Из чего изготавливают компрессионные кольца?

Ответ: Компрессионные кольца изготавливают из легированного чугуна, а для двигателей с большими динамическими нагрузками — из специальной стали.

Вопрос № 128. Что делают для уменьшения потерь на трение и повышения долговечности деталей КШМ?

Ответ: Для уменьшения потерь на трение и повышения долговечности деталей КШМ на боковую поверхность поршня наносят слой антифрикционного материала, содержащего дисульфид молибдена или графит.

Вопрос № 129. Каким может быть днище поршня?

Ответ: Днище поршня может быть плоским, выпуклым, вогнутым, иметь канавки, для того чтобы при полном открытии клапанов они не касались поршня. У дизельного двигателя камера сгорания может быть выполнена в поршне.

Основному износу подвергается венец маховика, поэтому конструкторы предусмотрели возможность демонтажа для замены зубчатого обода. Демонтаж производится сбиванием венца, перед установкой обод нагревается до 200 градусов.

Конструкция и назначение маховика

Поскольку маховик является элементом редуктора зубчатой передачи, он представляет собой крупногабаритную ведомую шестерню. Поскольку маховик используется в нескольких системах автомобиля, в его конструкцию входят элементы:

зубья венца маховика – необходимы для передачи вращения;
внутренняя посадочная поверхность – деталь крепится на валу ДВС;
боковая поверхность – за счет плотного прилегания к ней ведущего диска сцепления вращение с двигателя передается в коробку передач.

С одной стороны интенсивный износ двигателя требует использования деталей из углеродистых и легированных сталей. С другой – наружный диаметр на венце превышает 25 см, что резко повышает себестоимость детали. Для увеличения ремонтопригодности и снижения цены маховика используется сборочная единица:

чугунный диск, обладающий большой массой;
закрепленный на его наружную часть с натягом зубчатый обод из легированной или углеродистой стали.

Подобная конструкция позволяет сделать ремонт двигателя намного дешевле. Например, маховик для ВАЗ 2108 стоит в среднем 2 000 рублей, а венец обходится в 300 рублей. Кроме того, при равномерной односторонней выработке зубьев от зацепления с бендиксом зубчатый обод можно просто перевернуть, не покупая новый расходник.

Основными нюансами эксплуатации маховика являются:

передача используется кратковременно в момент старта ДВС;
после чего, деталь передает вращение с коленвала на КПП;
вытаскивает за счет инерционности поршня их мертвых точек;
сглаживает неравномерные угловые скорости коленвала, предотвращая износ двигателя.

При заводском изготовлении сборного маховика соблюдаются технологии, используется высокотехнологичное оборудование. После выработки рабочих поверхностей зубчатый венец маховика обычно заменяют в гараже, поэтому заявленный производителем ресурс обеспечить очень сложно.

Симптомы и причины неисправности

Из-за сложного доступа к маховику визуальный контроль этой шестерни редуктора зубчатой передачи затруднен, поэтому вспоминают про него владельцы авто при следующих симптомах:

проблемы с запуском двигателя;
рывки, скрежет и сторонние звуки в момент зацепления бендикса с маховиком.

Причинами, по которым происходит износ зубьев, являются:

дефекты изготовления маховика – перегрев зубчатого обода при посадке приводит к отпуску стали, снижению прочности, увеличению пластичности конструкционного материала;
непараллельность осей – передаточное число редуктора очень высокое, любое отклонение оси вала стартера от оси коленчатого вала приведет к выработке эвольвенты зуба с одной стороны;
нарушение профиля зуба – со временем элементы передачи изнашиваются, в момент зацепления/расцепления шестеренок профиль срезается полностью;
отсутствие смазки – в силу конструкционных особенностей передачи смазку нанести на бендикс и венец маховика невозможно физически.

В любом из указанных случаев рекомендуется замена венца маховика. В некоторых случаях бедикс может сточить лишь часть зуба с внешней стороны, поэтому достаточно поменять стороны венца.

Внимание: Маховик в сборе является не симметричной деталью, перевернуть его не получится из-за смещения одного посадочного отверстия болтового соединения, поэтому придется снимать венец, переворачивать его пригодной для дальнейшей эксплуатации редуктора стороной.

Замена венца

Поскольку зубчатый обод насаживается на диск маховика с натягом, его невозможно снять/надеть без нагрева. Основными проблемами самостоятельного ремонта в данном случае становятся:

Для повышения прочности стали зубчатый обод закаливают на заводе. Закаленные детали не рекомендуется нагревать, так как в этом случае венец автоматически подвергается другой термической обработке – отпуску. Получившиеся при закалке эксплуатационные характеристики – твердость, износостойкость конструкционного материала при этом изменяются в прямо противоположные свойства металла – вязкость и пластичность.

Другими словами, если перегреть обод, после надевания на диск и остывания на воздухе зубья станут мягче, сточатся гораздо быстрее. Существует три типа отпуска:

высокий – нагрев до 450 – 600 градусов для получения структуры стали сорбит;
средний – нагрев до 300 – 450 градусов для получения структуры стали троостит;
низкий – нагрев до 150 – 300 градусов для получения структуры мартенсит.

Самостоятельная замена венца маховика должна производиться при нагреве обода в пределах 200 градусов, поскольку низкий отпуск не опасен для детали, практически не снижает твердость и прочность стали, заодно ликвидирует внутренние напряжения.

Демонтаж

Никаких дополнительных способов фиксации кроме посадки с натягом венец на маховик не имеет, поэтому снимается достаточно легко, даже без нагрева:

деталь укладывается на подставки, чтобы зубчатый обод свисал;
молотком по окружности венца наносятся равномерные удары.

Если зубчатый обод однозначно выбраковывается под замену, можно стучать прямо по зубьям. При повороте венца на 180 градусов для дальнейшей эксплуатации удары наносятся через прокладку – второй молоток, зубило, кусок арматуры.

Выбор зубчатого венца

Прежде, чем заменить венец маховика новой расходной деталью, необходимо подобрать полноценную замену:

центробежные силы стремятся разорвать диск во время эксплуатации;
происходит искажение плоской поверхности, к которой прижимается сцепление;
трение накладок о маховик вызывает нагрев, еще больше увеличивает коробление плоскости.

После посадки с натягом зубчатый обод стягивает диск маховика, избавляя от вышеуказанных дефектов. Кроме увеличения эксплуатационного ресурса маховика, повышается срок службы сцепления авто.

Для удобства надевания обода на диск внутренний диаметр оснащен с одной стороны фаской. Продукция ведущих производителей имеет дополнительную фаску на наружном диаметре венца, то есть на самих зубьях. При включении стартера в этом случае не происходит жесткого упирания шестерни бендикса в зубья маховика.

Все указанные конструкционные особенности присутствуют в венцах производителя Tanaki. Количество зубьев должно совпадать изначально. В ДВС некоторых производителей маховик используется в качестве элемента датчика положения коленвала ДПКВ. В этом случае два зуба на венце пропущены, перед демонтажом необходимо создать отметку взаимного расположения участка с пропущенным зубом относительно диска.

Установка

Смонтировать венец автомобильного маховика без нагрева можно только при повороте. Однако даже в этом случае остается риск прокручивания обода относительно диска в процессе эксплуатации, поэтому после монтажа эту деталь прихватывают сваркой в 4 точках.

Способы нагрева венца

Основными методами нагрев при установке венца на маховик являются:

духовой шкаф или конфорки газовой, электрической плиты – перегреть деталь очень сложно, на конфорках ее придется периодически проворачивать;
паяльная лампа или газовая горелка – необходимо контролировать перегрев визуально, не допуская изменения цвета зубчатого обода.

В любом из указанных вариантов диск маховика должен находиться в непосредственной близости от места нагрева обода, чтобы как можно быстрее установить его пассатижами, клещами или руками в специальных термостойких перчатках на посадочную поверхность.

Внимание: Венцы с пропущенным зубом для ДПКВ монтируются по меткам. В остальных случаях достаточно просто уложить обод, не предпринимая больше никаких действий.

После остывания деталь сожмется самостоятельно, в случае необходимости применяются прихватки в нескольких точках.

Переворот старого обода

Чтобы перевернуть эксплуатируемый венец маховика, необходимо сбить его с посадочного места, перевернуть диск, надеть нагретый обод на свое место. Если на заводе или во время последующей замены этот элемент надевают фаской внутрь, то при повороте фаска автоматически остается снаружи.

Основные ошибки самостоятельной замены

Несмотря на предельно простую технологию, автолюбители часто допускают при замене венца следующие ошибки:

перед тем, как снять зубчатый обод, следует произвести ревизию боковой плоскости маховика под сцепление, и отверстий для крепежных болтов;
установка с перегревом отдельных участков венца приведет к быстрому износу зубьев именно на этих местах, так как происходит отпуск стали;
наружный диаметр зубьев должен иметь фаску для плавного зацепления с бендиксом стартера без ударов.

Для того, чтобы уменьшить износ двигателя и увеличить приемистость машины на высоких оборотах, маховик часто облегчают. Из-за наличия дополнительных отверстий на наружном диаметре диска в зоне, примыкающей к зубчатому ободу, венец часто приваривается к диску.

В этом случае заменить изношенный элемент гораздо труднее, а перевернуть его вряд ли получится.

Таким образом, венец можно заменить собственными силами при значительной выработке профиля зуба на отдельных участках. Снять обод можно на холодную, а при установке потребуется нагрев до 200 градусов максимум.

Коленчатый вал воспринимает передаваемые через шатуны усилия от поршней и преобразует их в вращающий момент на колен чатом валу. На него действуют периодически изменяющиеся силы давления газов, силы инерции масс кривошипно-шатунного механизма, возникающие крутильные колебания, реакции опор , момент сопротивления вращению со стороны маховика, силы трения в подшипниках.

Поэтому коленчатый вал должен быть прочным, жестким, и зносостойким при относительно малой массе, простым по конструкции и изготовленным с высокой точностью. Кроме того, он должен быть статически уравновешенным и обеспечивать динамическую уравновешенность двигателя.

Основные элементы коленчатого вала двигателя ЯМЗ-236 п о казаны на рис. 2.24. Спереди коленчатого вала устанавливаются шестерня 9 привода механизма газораспределения и шкив 13 привода вентилятора. На фланце 17 хвостовика крепят маховик.

Рис. 2.24. Коленчатый вал двигателя ЯМЗ-236:
1 — передний конец вала (носок); 2 — коренная шейка; 3 — щека; 4 — шатунная шейка; 5 — вкладыш коренного подшипника; 6 — полукольцо упорного подшипника; 7 — маслоотражатель; 8 — противовес, устанавливаемый на щеке коленчатого вала; 9 — шестерня привода механизма газораспределения; 10 — выносной противовес; 11 — болт шкива; 12 — шайба шкива; 13 — шкив привода вентилятора; 14 — гайка крепления противовеса; 15 — замковая шайба; 16 — передний маслоотражатель; 17 — фланец хвостовика

За задним коренным подшипником на хвостовике коленчатого вала некоторых двигателей предусмотрена маслосгонная резьба.

Опорами коленчатого вала являются коренные шейки с подшипниками скольжения, снабженные тонкостенными вкладышами 5. Вкладыши устанавливают в корпус коренной опоры, состоящий из двух частей — верхней, выполненной в перегородке к ар тера, и нижней — крышки 15 (см. рис. 2.16) коренной опоры, которая крепится к картеру болтами 16 крепления крышки подшипника.

Чтобы ограничить осевые перемещения коленчатого вала от усилия работы косозубых шестерен привода газораспределения, включения муфты сцепления и нагрева вала, один из коренных подшипников (задний, передний или средний) выполняют упорным. Для этого вкладыши таких подшипников снабжаются отбортовкой либо устанавливаются дополнительные упорные кольца или полукольца 6 (см. рис. 2.24).

По числу опор коленчатые валы подразделяют на полноопорные (число коренных шеек на одну больше числа шатунных, и они располагаются по обе стороны последних) и неполноопорные (число коренных шеек меньше числа шатунных). Число шатунных шеек в рядном двигателе соответствует числу цилиндров, а в V-образных двигателях их может быть вдвое меньше, поскольку шатуны двух цилиндров опираются на одну шатунную шейку вала (двигатели ЯМ3, КамАЗ и др.).

Противовесы 8, 10 коленчатого вала служат для уравновешивания сил и моментов сил инерции поступательно движущихся масс двигателя, а также разгрузки коренных подшипников от центробежных сил вращающихся масс и уменьшения напряжений изгиба коленчатого вала, создаваемых шатунными шейками. Противовесы могут быть изготовлены как одно целое с щеками или в виде отдельных надежно закрепленных деталей. Для установки и точной фиксации противовесов на поверхности щеки обрабатывают площадку.

Для снижения массы коленчатого вала, а следовательно, и влияния центробежных сил в высокооборотных двигателях шатунные шейки выполняют полыми. Полость используется для центробежной очистки масла, поступающего к шатунным шейкам. Также имеются сверления внутри шеек и щек для подачи масла коренным и шатунным подшипникам.

Форма коленчатого вала зависит от числа и расположения цилиндров, порядка работы и числа тактов двигателя, требований равномерности рабочего хода и уравновешенности двигателя. На рис. 2.25 приведены схемы кривошипно-шатунного механизма дви гателя.

Рис. 2.25. Схемы кривошипно-шатунного механизма двигателя:
а, б — рядные четырех- и шестицилиндровые двигатели; в, г — V-образные шести- и восьми цилиндровые двигатели; 1—8 — нумерация поршней; 90; 120; 180° — углы развала цилиндров; — ► — направление движения деталей двигателя

Кривошипы валов рядных четырехцилиндровых двигателей (рис. 2.25 а) расположены попарно (соответственно для цилиндров 1 и 4, 2 и 3), симметрично со смещением пар одной относительно другой на 180°. Установлен следующий порядок работы цилиндров таких двигателей: 1—3 —4 —2 или 1—2 —4 — 3. Кривошипы рядных шестицилиндровых двигателей (рис. 2.25, б) также расположены попарно (соответственно для цилиндров 1 и 6, 2 и 5, 3 и 4), симметрично, но с углом между коленами 120°. Установленный в этом случае порядок работы цилиндров: 1—5—3—6 — 2 — 4 или 1—4 —2 —5 —3 — 6. Такое расположение колен обеспечивает равномерное чередование рабочих ходов в отдельных цилиндрах и уравновешивает силы инерции. Коленчатые валы V-образных шести- и восьмицилиндровых двигателей (рис. 2.25, в, г) короче рядных.

Маховик 3 (см. рис. 2.18) обеспечивает равномерное вращение коленчатого вала, облегчает пуск двигателя и выводит поршни из мертвых точек. Изготовленный в виде массивного литого диска маховик крепится болтами на фланце или в торце коленчатого вала. На обод маховика напрессован стальной зубчатый венец, с которым при пуске двигателя входит в зацепление шестерня пускового устройства.

В сборе с коленчатым валом маховик должен быть отбалансирован. Балансировка необходима для того, чтобы при их вращении не возникало вибрации и биения от центробежных сил. На обод маховика нанесены метки, определяющие положение поршня в первом цилиндре, т.е. позволяющие установить момент зажигания или момент подачи топлива. На внешнем торце маховика монтируется сцепление.

Для изготовления коленчатых валов используют среднеуглеродистые или легированные стали, а для маховиков — специальный чугун.

Читайте также: