Лопнул коленвал на дизеле причины: повреждение, симптомы, ремонт и расходы

Содержание

повреждение, симптомы, ремонт и расходы

Что делать, если коленвал неисправен?

Повреждение коленчатого вала встречается редко в современных автомобилях, но тем не менее все же происходит время от времени. Стоит ли в этом случае ремонтировать автомобиль (стоит ли игра свеч)? Какими затратами обернется ремонт коленвала? Отвечаем на наиболее важные вопросы. 

 

Смотрите также: Сломался датчик положения распредвала: симптомы, ремонт, затраты

 

Коленчатый вал – важный элемент двигателя внутреннего сгорания. Это та деталь, которая превращает кинетическую энергию, получаемую при сгорании топлива в двигателе, в механическую. Также коленвал служит связующим звеном между двигателем и коробкой передач, которая в свою очередь распределяет крутящий момент на колеса. К сожалению, если коленвал выходит из строя из-за дефекта, дорогостоящего ремонта не избежать. 

 

Дефект коленчатого вала: причины и симптомы

 

В современных машинах повреждение коленвала стало довольно-таки редким явлением. Обычно коленчатый вал может выйти из строя в основном по двум причинам: нехватка моторного масла и превышение нагрузки на двигатель. Последняя причина современным машинам не грозит, поскольку электроника контролирует все функции двигателя и отключает подачу топлива, когда двигатель начинает испытывать повышенную нагрузку. Особенно эта защита актуальна, когда стрелка на тахометре находится на красной отметке.

 

Получается, подобная защита является своеобразным электронным ограничением оборотов двигателя, точно так же как работает электронный ограничитель скорости, встроенный во все современные автомобили. 

 

Чаще же всего убить коленвал можно нехваткой моторного масла. Когда коленвалу не хватает смазки, это разрушает шатунные подшипники и затем более крупные основные подшипники, в которых вращается коленвал. Однако для наступления фактического ущерба от нехватки масла требуется довольно много времени – примерно до четверти часа, до тех пор, пока остаточное моторное масло в герметичных подшипниках не будет полностью использовано.

В такой ситуации из-за сухого трения начнется разрушение подшипников и износ коленвала.

Но почему в современных автомобилях поломка коленвала – более редкое явление, чем в старых машинах? Все дело в том, что во многих современных машинах двигатели оснащены турбиной, которая быстрее выйдет из строя в случае острой нехватки моторного масла. Так что, по сути, коленвал не успеет получить критичный износ.

 

Тем не менее в некоторых современных автомобилях все же случается поломка коленвала, которая, как правило, дает о себе знать грохотом (громким стуком). 

 

 

 

 

Ремонт и стоимость поврежденного коленчатого вала

 

К сожалению, ремонт коленвала – очень сложный процесс, который могут делать не многие технические центры. Ведь в этом случае нужна шлифовка коленчатого вала на специальном оборудовании. Вот виды возможных работ при восстановлении изношенного вала:

 

  • чистка каналов
  • замена подшипников

 

Также в некоторых случаях старый коленвал может нуждаться в термообработке. А иногда нужна балансировка коленвала. К сожалению, для этих работ требуются специалисты высокого класса, а также дорогостоящее оборудование. 

 

Также не забывайте, что, прежде чем приступить к ремонту коленвала, нужно его еще демонтировать, а после ремонта поставить на место. Для многих автомобилей это обходится в круглую сумму, так что в итоге будет проще купить новый коленвал, чем ремонтировать старый. Вот для примера расценки на ремонт коленвала в одном из автосервисов Москвы. Причем это еще не высокие ценники. 

 

Логично, что раз придется разбирать мотор, то вместе с ремонтом коленвала придется также проводить и другие работы. В этом случае восстановление работоспособности коленвала может вылиться автовладельцу в круглую сумму. В некоторых случаях будет проще купить контактный подержанный мотор. Можно также обратиться в специализированные компании, которые занимаются восстановлением моторов. В таких компаниях вы можете приобрести уже готовый восстановленный двигатель на свою машину. В этом случае, чтобы уменьшить стоимость восстановленного мотора, вы можете сдать двигатель со сломанным коленвалом в качестве зачета в стоимость восстановленного. 

 

Структура и функция коленчатого вала

 

Если вы хотите понять функцию коленвала, то, чтобы это было проще, вспомним, что такое велосипедные педали, которые соединены между собой специальным валом. Ваши ноги при вращении педалей выполняют точно такую же роль, которую играют в двигателе поршни, прикрепленные к шатунам, толкающим коленвал. На велосипеде, чтобы вращать колеса, вам нужно крутить педали вверх и вниз.

По сути, наши ноги на велосипеде (если их сравнивать с конструкцией двигателя) представляют собой два поршня с шатунами, которые ходят вверх и вниз в двухцилиндровом моторе. Вместо же звездочки, которая, вращаясь от движения педалей, передает по цепи крутящий момент на заднее колесо, в двигателях внутреннего сгорания используется коленвал, который и преобразует энергию, получаемую от хода поршней и шатунов, в механическую. С одной стороны коленвала расположен маховик, который передает крутящий момент на коробку передач. 

 

Коленчатый вал должен выдерживать высокие нагрузки

 

Сегодня в современных автомобилях в двигателях используется коленвал, с каждой стороны которого находится подшипник. Со временем подшипники изнашиваются и между ними и поверхностью коленвала появляется люфт, что приводит к износу коленвала. 

К счастью, современная конструкция двигателя способна долгое время выдерживать большие нагрузки. В том числе способны выдерживать нагрузку и современные коленчатые валы. Например, в дизельном современном двигателе каждый ход шатуна испытывает от воспламенения топлива нагрузку в 10 000 кг, которая, естественно, передается на коленвал. 

 

Смотрите также: Двигатели, в которых могут загнуться клапана: Зачем они нужны

 

Итак, на короткое время в одно мгновенье на шатуне присутствует сила, эквивалентная десяти тоннам, которая воздействует на коленвал. И это мы говорим только об одном шатуне. Вы представляете, какую нагрузку получает коленвал в восьмицилиндровом моторе? 

 

И это еще не все. В зависимости от конструкции двигателя коленчатые валы также подвержены вибрациям. Поэтому многие автопроизводители стараются сделать коленчатые валы достаточно прочными и долговечными. Например, коленвал может быть изготовлен из высококачественной стали. Особенно для мощных турбированных высокооборотистых дизельных двигателей.

Для атмосферного (нетурбированного) бензинового двигателя коленвал может быть уже не столь прочен. Поэтому производители часто еще недавно многие коленчатые валы изготавливали из чугуна. Сегодня же в мире наблюдается тенденция по снижению веса автомобиля. В первую очередь двигателя.

 

Смотрите также: Почему двигатели автомобилей не плавятся?

 

В итоге вместо чугунных блоков двигателя во многих современных авто стали использоваться блоки цилиндров из алюминия. Также производители стали использовать облегченные поршни и шатуны. Не обошла эта мода на легкое и коленчатые валы, которые также заметно полегчали. Все это, конечно, не добавляет машине надежности и увы, не гарантирует долгий срок службы двигателя.

Присланная статья «»Механика» поломок коленвала» на сайте компании Механика по ремонту автомобилей

Коленчатый вал — не только одна из наиболее нагруженных, а в силу того наиболее часто выходящая из строя деталей двигателя, но и одна из самых дорогих по стоимости, поэтому неспроста его ремонт привлекает внимание автомобилистов: квалифицированное устранение дефектов коленвала экономически более выгодно…

От теории…

Вряд ли найдутся возражения, что о надежности и долговечности двигателя той или иной марки судят в основном по работе коленвала. Коленчатый вал не просто «жертва» всего многообразия действующих на него весьма значительных нагрузок — сил давления газов, передаваемых через шатуны от поршней при сгорании топлива, и сил инерции от их возвратно-поступательного движения, вызывающих естественный износ или повреждения при неправильной эксплуатации. Это деталь, которая должна успешно противостоять самому длительному и опасному — многоцикловому режиму нагружения со знакопеременными нагрузками, принимая на себя все последствия сопротивления длительной усталостной прочности.

Поломки коленвалов чаще всего вызваны недосмотром за необходимым количеством смазки в двигателе, реже — длительной работой двигателя на максимальных оборотах, в частности, еще и недостаточно прогретого. Основные дефекты — задиры шеек, сопровождаемые увеличением зазора в подшипнике, износом рабочих поверхностей с глубокими кольцевыми рисками, реже — перегрев и расплавление вкладышей.

Устранение задиров и износов ликвидируется шлифовкой шеек в ближайший ремонтный размер, в особо тяжелых случаях, в несколько (то есть в любой возможный ремразмер). Но в подавляющем большинстве таких случаев возникает другая проблема: задир сопровождается местным нагревом поверхности шейки, зачастую, в сотни градусов. Сторона шатунной шейки, воспринимающая наибольшую нагрузку от шатуна, разогревается сильнее, а значит, коленчатый вал будет гнуться так, что щеки кривошипов по обе стороны этой шатунной шейки окажутся сведенными. Ось вращения коленчатого вала изгибается, нарушается соосность коренных шеек и вал станет кривым. В этом случае ремонт коленвала будет включать в себя ряд дополнительных операций по его выпрямлению.

К сожалению, в отечественной практике ремонт коленвала зачастую ограничивается шлифовкой, наивно полагая, что при незначительных задирах коленвал станет прямым и его деформацию изгиба можно не принимать во внимание. Но, увы, после такого ремонта посадочные поверхности оказываются несоосными коренным шейкам, приобретают взаимное биение, отчего начинают пропускать сальники, выходят из строя детали привода распределительного вала, заметно возрастает вибрация двигателя, понижается мощность и повышается расход топлива и т.п. Любой студент технического ВУЗа без труда сможет посчитать, что, например, при частоте вращения 6000 об/мни коленчатого вала весом 20 кг при эксцентриситете массы 0.1 мм (за счет прогиба вала, биения посадочного места под маховик, неправильной шлифовки и т.д.) центробежная сила составит немногим менее 8 кН, а это число немаленькое. И тем не менее, несмотря на теорию, шлифовка — основной способ «реанимации» коленчатого вала.

Шлифовка коленвала — не просто тонкий процесс, требующий специального станочного оборудования, но и аккуратности, профессиональных навыков и опыта исполнителя.

…к статистике, практике и культуре

В начале 90-х годов, когда, с одной стороны, заметно возрос ввоз подержанных иномарок в Россию, а с другой, стали закрываться по причине нерентабельности заводы и ремонтные цеха, которые могли обеспечить достаточную точность и квалифицированность работ (в частности, шлифовки), стали появляться узкоспециализированные ремонтные компании. Наиболее известной компанией, пользующейся авторитетом у автовладельцев, которая занимается ремонтом деталей двигателей (и, в частности, коленвалов) является «Механика». Какова статистика отказов коленвалов? Приоритет каким технологиям восстановления следует отдавать при ремонте? — на эти и другие вопросы отвечают мои собеседники: Михаил Чугункин, исполнительный директор, и Григорий Штырлин, технический директор компании «Механика».

— Собранная нами статистика за период 2006 — начала 2007 года (в выборке рассматривались автомобили, выпущенные после 1995 года) свидетельствует, что чаще всего дефекты возникают в отечественных коленвалах Горьковского автозавода — на «Газелях» и «Соболях», из иномарок с большим отрывом лидирует «Фольксваген» (см. диаграмму). Хотя вряд ли по собранной нами статистике можно сразу и однозначно сделать заключение о надежности того или иного двигателя, здесь скорее уместно замечание: на чем парод больше всего ездит, то чаще всего и ломается. Но на определенные мысли искушенного автомобилиста соотношения пропорций все же наведут…

— Каковы наиболее типичные поломки?

— По нашей статистике, типичная неисправность — «припаянный» вкладыш к коленвалу; причем для легкового транспорта вкладыш изнашивается и «задирает» коленвал, а для грузового, где нагрузки намного значительнее, вкладыш сразу «прилипает» и уже проворачивается в постеле блока. Если в процентном соотношении, то порядка 80 процентов дефектов составляет проворот вкладыша и задир вала, остальные — естественный износ двигателя, выработавшего свой ресурс. Встречаются, конечно, и «эксклюзивные» причины разрушения вала — такие как лопнувший вал, — но при внимательном рассмотрении выявляется, что ранее вал уже ремонтировался, и были незамечены более глубокие повреждения. Что касается степени износа, то отрадно констатировать, что за последние 6 лет уровень технической грамотности автовладельцев заметно возрос, и выходящих из ряда вон случаев, например, вал с изношенной шейкой на 2-3 мм, практически не появляется. Хотя, с другой стороны, таких цен на ремонт, как в начале 90-х, сейчас нет — они упали ориентировочно процентов на 70. Например, если тогда ремонт двигателя малотоннажного грузовика-«Мерседеса» с двигателем ОМ 366 стоил чуть менее трети от стоимости подержанного автомобиля, то теперь ремонт коленвала обходится в 40-50 процентов от стоимости этой же новой детали.

— Какие технологии ремонта коленвалов применяют в «Механике»?

— Основная технология ремонта — шлифовка в ремонтный размер и проверка на изгиб. Его правкой, наваркой и напылением занимаемся реже, когда уже больше ничего предпринять нельзя, своеобразный вариант «спасения умирающего». Причина проста: для последних вариантов характерны нерегламентные разрушения. Определить, где какие внутренние трещины возникли, — достаточно трудоемкая и дорогая задача, порой сравнимая со стоимостью вала. Произвести дефектацию на столичных предприятиях, имеющих соответствующее оборудование, по приемлемой цене реально лишь в детали размером 10×10 см. Когда деталь по размерам больше, стоимость резко возрастает, и дешевле оказывается купить новый коленвал.

— Каков парк оборудования компании, используемый для шлифовки валов?

— Если говорить о тяжелых валах — грузовики 3-8 тонн, — это оборудование итальянской фирмы BERCO. Станок BERCO RTM-351 позволяет шлифовать коленчатые валы максимальной длиной в 2,9 метра. BERCO RTM-270 — не более 1,8 метра. Применяем и более точные станки AMC-SCHOU. Причем преимущество последних даже не столько в точности, сколько в наличии гидропривода (на BERCO привод электрический), что позволяет избежать «эксцессов» в момент старта. Поскольку цена станков несопоставимая, основной парк составляет модельный ряд BERCO. Это оборудование мы стали применять где-то с 2000 года. В начале развития приходилось использовать советские шлифовальные станки модельного ряда еще 40-70-х годов, в частности популярные в 90-е годы ЗА423 и ЗД4230Л, производимые на Украине в городе Лубны. Последних, кстати, в нашем станочном парке еще сохранилось 6 штук, но мы их постепенно заменяем на современные.

— В сфере шлифовки коленвалов существует конкуренция, в частности, в столице?

— Да, безусловно, среди таксомоторных автопарков и автопредприятий со своими ремонтными цехами. Но уже наметилась тенденция к уходу от этого вида ремонта. Это вполне естественно: прокормить себя, шлифуя собственные валы, нереально. Чтобы была и прибыль, и окупаемость, ежедневно в ремонте должно быть по 10-15 машин. Плюс к этому поддержание станка в рабочем состоянии, подбор квалифицированного персонала. Последнее особенно сложно: в 90-х годах среднее техническое образование подверглось основательному разгрому… Поэтому шлифовщики — люди возрастные, с определенным психологическим настроем, как правило, от 40 лет… Например, нашему самому старому шлифовщику… 74 года! Приходит, конечно, и молодежь, но на смежные специальности и лишь у нас, получив параллельно соответствующее образование, становятся шлифовщиками.

Полезные советы

— Во избежание повреждений коленвала могли бы вы дать практический совет по использованию современных смазочных материалов?

— Если идет речь о новом автомобиле, то достаточно следовать указаниям в технической книжке, соблюдать регламентный пробег и маркировку масла. Как показывает практика, этого достаточно, чтобы двигатель без хлопот отработал 250-300 тысяч. Менять рекомендации можно только в сторону уменьшения срока межсервисного обслуживания. Многие производители дают несоответствующие российским условиям сроки регламентных работ по ТО… Потом учтите, что если вы эксплуатируете, например «Газель» с бензиновым «406-м» двигателем в Краснодарском крае, это одно, а если тот же автомобиль бегает в столице и часами стоит в пыльных пробках, то снижение замены масла с 10 тысяч хотя бы до 8 тысяч вполне обосновано и рентабельно. Использовать различные рекламируемые суперприсадки, на наш взгляд, смысла нет: все необходимое есть в хорошем, качественном масле. Другой вопрос — муссируемые в прессе разговоры о том, что качественных масел в принципе нет из-за огромного количества подделок, но тут мы не согласны. Сами на протяжении многих лет работаем с постоянным производителем из Финляндии и постоянно убеждаемся на практике в качестве его масла.

— Насколько правка коленвала может заменить шлифовку?

— Гнутый коленвал исправить шлифовкой сложно. Но править — значит вернуть деталь в первоначальное состояние, а выгнуть обратно на специальном стенде-прессе — это несколько иной случай. При выгибании основную массу микротрещин найти и увидеть сложно без наличия дефектоскопа. А при правке часть валов успевают лопнуть, и в этом огромный плюс, что непоправимое не произошло в двигателе. Заметьте, что ни один вал, поставленный в двигатель, не был изначально кривым (о «национальной особенности» автомашины «Волга» — отдельный разговор). Поэтому, скорее всего, что-то произошло с двигателем до этого, что искривило вал, и это не может не отразиться на какой-либо шейке. Поэтому вал придется шлифовать всегда. Вопрос в другом: если без правки коленвал выходит в 3 или 4 ремонтный размер, то с правкой — в 1-2. По этой причине мы используем правку лишь как один из вариантов, но без предоставления клиенту гарантии. Увы, здесь технические вопросы тесно переплетаются с юридическими: клиент в случае лопнувшего у нас коленвала бывает пробует утверждать, что причина в наших неаккуратных действиях. Но ведь не мы ехали без масла и довели деталь до такого состояния, а предварительная техническая экспертиза может обойтись намного дороже ремонтных работ… Кстати, известные бренды, например, MAN, Mersedes в последних моделях по этой причине отвергают любую правку своих валов с помощью прессов.

— Многие считают наиболее дешевым способом «реанимации» коленчатого вала — заменить его на б/у, хоть это и «кот в мешке». Ваше мнение?

— Упомянутый «кот в мешке» как минимум, с износом, а как максимум — с дефектом, о котором клиент не знает, а проверить это либо сложно, либо дорого. Для коммерческой техники этот вопрос уже отпал: кто согласится иметь за скобками неизвестный параметр, на который к тому же не самая оптимальная цена? Вал б/у и новый отличаются по стоимости где-то на 30-40 процентов. Предприниматели предпочитают доплатить, но ездить спокойно. Сейчас возникла другая тенденция. Многие зарубежные фирмы по чертежам тех лет, когда только были разработаны соответствующие модели автомашин, делают запчасти, в частности, коленчатые валы на нашу технику. Особенно популярны импортные коленвалы нпа КАМАЗ. Соответствие полное, а качество намного выше и порой позволяет использовать ремонтные размеры с меньшим шагом. Гак. например, американская фирма UNITED MOTORS выпускает на КАМАЗ вкладыши не с шагом 0.5; 1; 1.5; 2… и т.д., а более привычные мировые ремонтные размеры: 0.25; 0.50; 0.75; 1.00 , технологически позволяющие использовать меньший шаг при шлифовке. Причем, по рекомендации КАМАЗа, вал после ремонта в 1мм подлежит «дальнейшей азотации». что не только сложно, но и невыгодно. Азотация одной шейки сравнима со стоимостью нового коленвала. Поэтому из 6 ремонтных размеров на вал КАМАЗа реально существует два. По нашей статистике, около 70 процентов упомянутых коленивалов, шлифовавшихся в 0,5, могли бы выйти и в 0,25. Жаль, что на самом заводе не могут производить такие запчасти.

В. БОГДАНОВ
обозреватель «За рулём» (проект «Рейс»).

 
VW Transporter T4
Transporter T5
Caravelle
LT28
LT35
Применяемые двигатели: 1,9D/TDi, 2,4D, 2,5TDi, 2,8VR6
Обозначения двигателей: 1X, 1Y, AAZ, AAB, AHY, AGT, AAA, BBE
Ремонт коленчатых валов, шт.
740
 
Renault Master
Применяемые двигатели: 2,2DCi, 2,4 D/TD, 2,5 D/DT, 2,8DTi
Обозначения двигателей: J8S, G9T, S9U, 8140.27, 8140.67
Ремонт коленчатых валов, шт.
190
 
Fiat-Iveco Ducato
Daily
Применяемые двигатели: 1,9D, 2,5D/TD, 2,8 D/TD
Обозначения двигателей: 8140.23, 8140.27, 8140.47, 8140.67, XUD9
Ремонт коленчатых валов, шт.
230
 
Toyota Hiace
Применяемые двигатели: 2,4D/TD, 2,8D, 2,4i, 2,7i
Обозначения двигателей: 2LII, 2L-TII,3L, 3RZ-FE, 2R-ZE
Ремонт коленчатых валов, шт.
140
 
MB Series 611-615
Series 811-815
Vario
Применяемые двигатели: 4,0D, 4,2TD
Обозначения двигателей: OM 354, OM 364, OM 904
Ремонт коленчатых валов, шт.
155
 
MB Sprinter 208-216
Sprinter 308-316
Sprinter 408-416
Применяемые двигатели: 2.2TD, 2,7TD
Обозначения двигателей: 611,9.., 612,9..
Ремонт коленчатых валов, шт.
105
 
Pegeout Bpxer
Применяемые двигатели: 2,0I, 1,9D/TD, 2,0HDi, 2,2HDi, 2,5D/TDi, 2,8HDi
Обозначения двигателей: XUD9, XU10, DW10, DJ5T, 8140.43
Ремонт коленчатых валов, шт.
90
 
Ford Transit
Применяемые двигатели: 2,0I, 2,0Di/Tdi, 2,4D/Di, 2,5Di/Tdi
Обозначения двигателей: NSF, NSE, F4FA, 4FA, 4FB, 4EA, D2FA
Ремонт коленчатых валов, шт.
280
 
ГАЗ Газель
Соболь
Применяемые двигатели: 2,3, 2,5, 2,9
Обозначения двигателей: ЗМЗ 402, ЗМЗ 405, ЗМЗ 406, УМЗ 421
Ремонт коленчатых валов, шт.
1890

ХОТИТЕ СТАТЬ АВТОРОМ?

Пришлите свою статью


Как повысить ресурс коленвала? — Коленвал

Коленчатый вал — одна из наиболее дорогих деталей двигателя. Поэтому естественно, что при замене коленчатого вала основной вопрос, который волнует покупателя, это «мне нужно чтоб коленвал ходил долго». Ежедневно к нам обращаются тысячи покупателей с самыми разными вопросами о коленчатых валах, но вопросы о ресурсе коленвалов, о причинах внезапных поломок, о межремонтном периоде являются наиболее важными. Сплошь и рядом встречается две ситуации:
Ситуация 1. Замена коленчатого вала производится через небольшие промежутки времени: 1-3 года.
Ситуация 2. Коленчатый вал лопается почти сразу после установки в двигатель.
Поскольку эти ситуации встречаются очень часто, то многие люди даже начинают думать, что так и должно быть или это «плохой двигатель». Опираясь на очень большой опыт ремонта двигателей, установки коленчатых валов, технического сопровождения клиентов можем точно сказать: любой двигатель советской конструкции имеет высокие запасы прочности, коленчатые валы в таких двигателях могут и должны ходить десятилетиями.
Тем не менее, сейчас мы наблюдаем, такую картину:
«Комбайн Енисей, двигатель Д-442. Только установили коленчатый вал, сразу оторвало носок»
«Трактор Т-150, двигатель ЯМЗ-236, шлифовка через каждые 2 года»
«КАМАЗ. Предыдущий коленвал лопнул, установили новый, снова лопнул».
На основании нашего опыта мы подготовили это небольшое руководство, которое поможет вам грамотно решить проблему замены коленчатого вала, не сделав типичных ошибок.
Итак, у вас вышел из строя коленвал.
Коленчатый вал никогда не работает сам по себе – он воспринимает нагрузки и преобразует движение. Если имеется любой коленчатый вал, который не имеет отклонений от чертежа (размеры, соосность и т.д.), то его ресурс практически полностью зависит от сопрягаемых деталей. Отсюда есть практический вывод:
Коленчатый вал крайне редко выходит из строя без причины.
Что бы ни случилось с вашим коленчатым валом (лопнул, застучал, прилипли вкладыши, изнашивается очень быстро) в двигателе есть серьезная неисправность, которая привела к этой ситуации. Не удалив эту неисправность вы рискуете, что ситуация повторится с новым коленчатым валом. Исключения из этого правила бывают, но они очень (!) редки. Сами по себе могут ломаться коленчатые валы размеров Р4, Р5, Р6, которые накопили усталостные напряжения за долгий срок службы. Изредка встречаются заводские дефекты изготовления, например дефекты заготовки. Однако в этом случае брак сразу видно по характеру излома и такие дефекты действительно очень редки.

Итак, мы знаем, что коленчатый вал вышел из строя, в двигателе имеется неисправность и надо срочно что-то решать с этой ситуацией, так как техника стоит. Тут необходимо задать вопрос мотористу:
 «Что именно случилось?»
Ниже приводим наиболее распространенные поломки и практические рекомендации.
1. Коленвал «лопнул».
Коленчатые валы лопаются по следующим причинам: наличие дефектов сопрягаемых деталей, накопление напряжений в детали, заводские дефекты изготовления (или шлифовки), отутствие балансировки двигателя. Разберем подробнее.
1. Дефекты сопрягаемых деталей.
На долю дефектов сопрягаемых деталей приходится 90-95% лопнувших коленчатых валов. Если коленвал лопнул, в первую очередь следует проверить сопрягаемые детали: блок, шатуны.
Дефекты блока встречаются чаще всего и, как правило, являются причиной излома коренной шейки коленвала. Если, например, блок имел отклонения по постелям коленчатого вала, то коленвал был установлен не по своей оси, работал в неприемлемых для себя условиях и в итоге лопнул. Однако, даже если вы уверены в своем блоке или он был новый,  то после того, как в нем сломался вал, блок все равно необходимо отвезти на дефектацию. В процессе излома коленчатый вал бьет шейками по постелям блока. Блок в большинстве двигателей изготовлен из чугуна (реже аллюминия), эти материалы достаточно податливы к ударным нагрузкам. Воспринимая удар коленчатого вала, постели блока смещаются, нарушается ось установки коленчатого вала. Если установить новый коленчатый вал в такой блок, то он, скорее всего, лопнет уж из-за дефекта блока, так как будет установлен, опять таки, не по оси.
Дефекты шатунов также нередки. Наиболее часто они сказываются на шатунных шейках. Соответственно, если коленвал лопнул по шатунной шейке, то необходимо продефектовать уже не только блок, но и шатуны. Шатуны могут быть перегреты, перекручены, может образоваться эллипс, иногда шатуны банально не подобраны по одной массе. Если шатуны перегрелись, то они однозначно подлежат выкидыванию, так как в этом случае меняется структура материала и шатуны теряют прочность. Другие дефекты шатунов также, как правило, не исправляются, детали заменяются на новые. Связано это с тем, что многие дефекты шатунов естественным образом образуются в процессе эксплуатации от испытываемых шатуном нагрузок, так как шатун – одна из активно работающих деталей.
В случае излома коленчатого вала дефектовка блока и шатунов обязательна.
Дефекты вкладышей встречаются нечасто, но в последнее время есть и такие случаи. Связаны они в основном с использованием некачественных вкладышей. Так, с оригинальными вкладышами ДЗВ (Димитровградский завод вкладышей) и Тамбовского ЗПС (Тамбовский завод подшипников скольжения) дефекты фактически не встречаются, в то время как при использовании разных подделок жалобы на вкладыши часты. Проблема со вкладышами возможна и тогда, когда с целью экономии на турбированный двигатель устанавливают вкладыши схожего нетурбированного двигателя (например, на Д-245 устанавливают вкладыши для Д-240).
2. Накопление напряжений.
Встречается далеко не так часто, как дефекты сопрягаемых деталей. Такой усталостный излом имеет характерную картину: гладкое начало излома и контрастно рваное продолжение. Встречается усталостный излом у коленчатых валов размеров Р4-Р6. Как правило эти детали исправно работали в течение 15-20 лет и у моториста никогда не было к ним претензий. Накопление напряжений – естественный процесс. Обычно усталостный излом происходит возле мест-накопителей напряжений: это масляные каналы, галтельные переходы.
 Даже если коленчатый вал лопнул из-за усталостных напряжений дефектовка блока и сопрягаемых деталей обязательна.
3. Двигатель не отбалансирован.
Выход коленчатого вала из строя в виду избыточных вибраций и неотбалансированности двигателя наиболее часто встречается в двигателях комбайновой техники (Д-442 (комбайн Нива-Эффект), СМД-31 (Дон-1500), ЯМЗ-238АК (Дон-1200), Д-260 (Полесье)). Также эта проблема характерна и для автомобильных V-образных 6-цилиндровых двигателей (ЯМЗ-236, ЯМЗ-236НЕ). Наиболее часто происходит излом 1-й коренной шейки или излом носка коленчатого вала, что особенно характерно для коленвалов Д-442, ЯМЗ-238АК. Балансировка двигателя после капремонта требуется для всех двигателей независимо от назначения, но для вышеперечисленных двигателей балансировка двигателя в сборе жизненно необходима. Наиболее эффективна балансировка двигателя при применении стробоскопического устройства.
4. Заводские дефекты изготовления.
Для отечественных коленчатых валов встречаются очень редко. Это могут быть дефекты поковки либо дефекты литья, некоторые огрехи механической обработки, способствующие возникновению концентраторов напряжений.
Заводские дефекты изготовления заготовки будут видны на изломе.
Например, если в заготовке коленвала была литейная раковина, то естественно, ее будет видно. То же самое относится к дефектам поковки – волосовинам, представляющим собой нарушение состояния металла в форме очень тонкой трещинки. Волосовины могут быть различной длины, могут присутствовать снаружи или внутри. Иногда их называют микротрещинами.
2. Прокрутило вкладыши, вкладыши «прилипли».
Причины такой проблемы с вкладышами кроются в системе смазки. Здесь может быть много разных конкретных проблем, однако все они связаны с маслом. Несвоевременная замена масла, проблемы с масляным насосом, фильтрующими элементами, регулировкой – все это может привести к масляному голоданию, попаданию сажи на рабочие поверхности, наволакиванию металла.
Отсюда вытекает правило:
Если прокрутило вкладыши или вкладыши прилипли к шейке коленвала, то кроме дефектовки коленвала и сопрягаемых деталей обязательно необходимо перебрать систему смазки двигателя.
 В большинстве случаев, коленчатый вал все же удается сохранить. Как правило, коленвал подлежит дефектовке, шлифовке на другой размер, возможно выпрямлению. В редких случаях коленчатый вал все же приобретает трещину и его приходится выкидывать. Также есть некоторые случаи, когда провернувший вкладыш повреждает шейку настолько, что шлифовка не помогает. Обязательна также дефектовка шатунов, ведь ввиду масляного голодания возможен их перегрев, а перегретые шатуны подлежат замене так как теряют свои прочностные свойства. Как и во всех случаях, необходима проверка блока.
3. Двигатель «прыгает».
Избыточные вибрации при работе двигателя имеют различные причины. Иногда они вызваны неравномерностью сгорания топлива по цилиндрам или вопросами к сцеплению.
Но все же, наиболее часто вибрация двигателя – это проблема балансировки двигателя в сборе.
Избыточная вибрация может проявляться только на каких-то конкретных оборотах двигателя или же присутствовать все время. Все зависит от прохождения точки резонанса. Не следует ждать, что что-либо приработается или «это пройдет». Если ситуацию оставить как есть, то есть высокий риск того, что коленчатый вал лопнет. Поэтому, не дожидаясь этого, двигатель следует отбалансировать в сборе. Выше в этой статье мы уже писали про балансировку двигателя. Следует отметить, что кустарные методы балансировки (балансировка только коленвала с маховиком методом подбора) часто могут быть не эффективны и всегда следует предпочесть балансировку двигателя со стробоскопом. В таком случае удается свести вибрации к 0.
4. Коленвал шлифуют через 1-2 года.
Слишком частая шлифовка коленчатого вала – это не норма и следует искать и устранять причину такого явления. Как правило, причина в дефектах сопрягаемых деталей: постели блока, реже дефекты шатунов. В норме межремонтный период коленчатого вала сельскохозяйственной техники составляет от 3-5 лет и выше в зависимости от режима эксплуатации.
Если вы регулярно шлифуете коленвал через 1-2 года, то в следующий раз займитесь не только валом, но и отвезите на дефектовку блок и шатуны.
Устранение дефектов блока или шатунов послужит вам хорошую службу и добавит коленчатому валу лет 5 ресурса. В итоге ваши затраты окупятся с лихвой.
5. Коленвал имеет трещину.
Коленвал с трещиной ремонту не подлежит. Никогда. Если вам кто-то предлагает восстановить треснувший коленчатый вал, то бегите от такого специалиста. Это либо человек технически абсолютно неграмотный, либо своего рода аферист. Никогда не поддавайтесь соблазну исправить треснувший коленчатый вал, это грозит не только напрасной потерей денег на его «восстановление», но и серьезными проблемами с двигателем после неизбежного и быстрого излома такого коленвала в процессе работы.

Как всегда, Вы можете получить подробную и персональную консультацию по телефону 
т. 050-40-08-705, 098-79-33-152
     Пожалуйста, если вам было интересно,  поделитесь ссылкой на сайт и статью, с теми кому это важно, не прячьте это от своих друзей…

 

 

Изображения

Коленвал. Дефекты коленчатых валов.. Статьи компании «ООО «СибТехКом»»

Периодически к нам обращаются покупатели с самыми разными вопросами о коленчатых валах, но вопросы о ресурсе коленвалов, о причинах внезапных поломок, о межремонтном периоде являются наиболее важными. Часто встречается две ситуации:
Ситуация 1. Замена коленчатого вала производится через небольшие промежутки времени: 1-3 года.
Ситуация 2. Коленчатый вал лопается почти сразу после установки в двигатель.
Поскольку эти ситуации встречаются очень часто, то многие люди даже начинают думать, что так и должно быть или это «плохой двигатель». Опираясь на очень большой опыт ремонта двигателей, установки коленчатых валов, технического сопровождения клиентов можем точно сказать: любой двигатель советской конструкции имеет высокие запасы прочности, коленчатые валы в таких двигателях могут и должны ходить десятилетиями.
Тем не менее, сейчас мы наблюдаем, такую картину:
«Комбайн Енисей, двигатель Д-442. Только установили коленчатый вал, сразу оторвало носок»
«Трактор Т-150, двигатель ЯМЗ-236, шлифовка через каждые 2 года»
На основании нашего опыта мы подготовили это небольшое руководство, которое поможет вам грамотно решить проблему замены коленчатого вала, не сделав типичных ошибок.
Итак, у вас вышел из строя коленвал.
Коленчатый вал никогда не работает сам по себе – он воспринимает нагрузки и преобразует движение. Если имеется любой коленчатый вал, который не имеет отклонений от чертежа (размеры, соосность и т.д.), то его ресурс практически полностью зависит от сопрягаемых деталей. Отсюда есть практический вывод:
Коленчатый вал крайне редко выходит из строя без причины.
Что бы ни случилось с вашим коленчатым валом (лопнул, застучал, прилипли вкладыши, изнашивается очень быстро) в двигателе есть серьезная неисправность, которая привела к этой ситуации. Не удалив эту неисправность вы рискуете, что ситуация повторится с новым коленчатым валом. Исключения из этого правила бывают, но они очень (!) редки. Сами по себе могут ломаться коленчатые валы размеров Р4, Р5, Р6, которые накопили усталостные напряжения за долгий срок службы. Изредка встречаются заводские дефекты изготовления, например дефекты заготовки. Однако в этом случае брак сразу видно по характеру излома и такие дефекты действительно очень редки.

Итак, мы знаем, что коленчатый вал вышел из строя, в двигателе имеется неисправность и надо срочно что-то решать с этой ситуацией, так как техника стоит. Тут необходимо задать вопрос мотористу:
 «Что именно случилось?»
Ниже приводим наиболее распространенные поломки и практические рекомендации.
1. Коленвал «лопнул».
Коленчатые валы лопаются по следующим причинам: наличие дефектов сопрягаемых деталей, накопление напряжений в детали, заводские дефекты изготовления (или шлифовки), отсутствия балансировки двигателя. Разберем подробнее.
1. Дефекты сопрягаемых деталей.
На долю дефектов сопрягаемых деталей приходится 90-95% лопнувших коленчатых валов. Если коленвал лопнул, в первую очередь следует проверить сопрягаемые детали: блок, шатуны.
Дефекты блока встречаются чаще всего и, как правило, являются причиной излома коренной шейки коленвала. Если, например, блок имел отклонения по постелям коленчатого вала, то коленвал был установлен не по своей оси, работал в неприемлемых для себя условиях и в итоге лопнул. Однако, даже если вы уверены в своем блоке или он был новый,  то после того, как в нем сломался вал, блок все равно необходимо отвезти на дефектацию. В процессе излома коленчатый вал бьет шейками по постелям блока. Блок в большинстве двигателей изготовлен из чугуна (реже алюминия), эти материалы достаточно податливы к ударным нагрузкам. Воспринимая удар коленчатого вала, постели блока смещаются, нарушается ось установки коленчатого вала. Если установить новый коленчатый вал в такой блок, то он, скорее всего, лопнет уж из-за дефекта блока, так как будет установлен, опять таки, не по оси.
Дефекты шатунов также нередки. Наиболее часто они сказываются на шатунных шейках. Соответственно, если коленвал лопнул по шатунной шейке, то необходимо дефектовать уже не только блок, но и шатуны. Шатуны могут быть перегреты, перекручены, может образоваться эллипс, иногда шатуны банально не подобраны по одной массе. Если шатуны перегрелись, то они однозначно подлежат выкидыванию, так как в этом случае меняется структура материала и шатуны теряют прочность. Другие дефекты шатунов также, как правило, не исправляются, детали заменяются на новые. Связано это с тем, что многие дефекты шатунов естественным образом образуются в процессе эксплуатации от испытываемых шатуном нагрузок, так как шатун – одна из активно работающих деталей.
В случае излома коленчатого вала дефектовка блока и шатунов обязательна.
Дефекты вкладышей встречаются нечасто, но в последнее время есть и такие случаи. Связаны они в основном с использованием некачественных вкладышей. Так, с оригинальными вкладышами  дефекты фактически не встречаются, в то время как при использовании разных подделок жалобы на вкладыши часты. Проблема со вкладышами возможна и тогда, когда с целью экономии на турбированный двигатель устанавливают вкладыши схожего не турбированного двигателя (например, на Д-245 устанавливают вкладыши для Д-240).
2. Накопление напряжений.
Встречается далеко не так часто, как дефекты сопрягаемых деталей. Такой усталостный излом имеет характерную картину: гладкое начало излома и контрастно рваное продолжение. Встречается усталостный излом у коленчатых валов размеров Р4-Р6. Как правило эти детали исправно работали в течение 15-20 лет и у моториста никогда не было к ним претензий. Накопление напряжений – естественный процесс. Обычно усталостный излом происходит возле мест-накопителей напряжений: это масляные каналы, галтельные переходы.
 Даже если коленчатый вал лопнул из-за усталостных напряжений дефектовка блока и сопрягаемых деталей обязательна.
3. Двигатель не отбалансирован.
Выход коленчатого вала из строя в виду избыточных вибраций и несбалансированности двигателя наиболее часто встречается в двигателях комбайновой техники (Д-442 (комбайн Нива-Эффект), СМД-31 (Дон-1500), ЯМЗ-238АК (Дон-1200), Д-260 (Полесье)). Также эта проблема характерна и для автомобильных V-образных 6-цилиндровых двигателей (ЯМЗ-236, ЯМЗ-236НЕ). Наиболее часто происходит излом 1-й коренной шейки или излом носка коленчатого вала, что особенно характерно для коленвалов Д-442, ЯМЗ-238АК. Балансировка двигателя после капремонта требуется для всех двигателей независимо от назначения, но для вышеперечисленных двигателей балансировка двигателя в сборе жизненно необходима. Наиболее эффективна балансировка двигателя при применении стробоскопического устройства.
4. Заводские дефекты изготовления.
Для отечественных коленчатых валов встречаются очень редко. Это могут быть дефекты поковки либо дефекты литья, некоторые огрехи механической обработки, способствующие возникновению концентраторов напряжений.
Заводские дефекты изготовления заготовки будут видны на изломе.
Например, если в заготовке коленвала была литейная раковина, то естественно, ее будет видно. То же самое относится к дефектам поковки – волосовинам, представляющим собой нарушение состояния металла в форме очень тонкой трещинки. Волосовины могут быть различной длины, могут присутствовать снаружи или внутри. Иногда их называют микротрещинами.
2. Прокрутило вкладыши, вкладыши «прилипли».
Причины такой проблемы с вкладышами кроются в системе смазки. Здесь может быть много разных конкретных проблем, однако все они связаны с маслом. Несвоевременная замена масла, проблемы с масляным насосом, фильтрующими элементами, регулировкой – все это может привести к масляному голоданию, попаданию сажи на рабочие поверхности, наволакиванию металла.
Отсюда вытекает правило:
Если прокрутило вкладыши или вкладыши прилипли к шейке коленвала, то кроме дефектовки коленвала и сопрягаемых деталей обязательно необходимо перебрать систему смазки двигателя.
 В большинстве случаев, коленчатый вал все же удается сохранить. Как правило, коленвал подлежит дефектовке, шлифовке на другой размер, возможно выпрямлению. В редких случаях коленчатый вал все же приобретает трещину и его приходится выкидывать. Также есть некоторые случаи, когда провернувший вкладыш повреждает шейку настолько, что шлифовка не помогает. Обязательна также дефектовка шатунов, ведь ввиду масляного голодания возможен их перегрев, а перегретые шатуны подлежат замене так как теряют свои прочностные свойства. Как и во всех случаях, необходима проверка блока.
3. Двигатель «прыгает».
Избыточные вибрации при работе двигателя имеют различные причины. Иногда они вызваны неравномерностью сгорания топлива по цилиндрам или вопросами к сцеплению.
Но все же, наиболее часто вибрация двигателя – это проблема балансировки двигателя в сборе.
Избыточная вибрация может проявляться только на каких-то конкретных оборотах двигателя или же присутствовать все время. Все зависит от прохождения точки резонанса. Не следует ждать, что что-либо приработается или «это пройдет». Если ситуацию оставить как есть, то есть высокий риск того, что коленчатый вал лопнет. Поэтому, не дожидаясь этого, двигатель следует отбалансировать в сборе. Выше в этой статье мы уже писали про балансировку двигателя. Следует отметить, что кустарные методы балансировки (балансировка только коленвала с маховиком методом подбора) часто могут быть не эффективны и всегда следует предпочесть балансировку двигателя со стробоскопом. В таком случае удается свести вибрации к 0.
4. Коленвал шлифуют через 1-2 года.
Слишком частая шлифовка коленчатого вала – это не норма и следует искать и устранять причину такого явления. Как правило, причина в дефектах сопрягаемых деталей: постели блока, реже дефекты шатунов. В норме межремонтный период коленчатого вала сельскохозяйственной техники составляет от 3-5 лет и выше в зависимости от режима эксплуатации.
Если вы регулярно шлифуете коленвал через 1-2 года, то в следующий раз займитесь не только валом, но и отвезите на дефектовку блок и шатуны.
Устранение дефектов блока или шатунов послужит вам хорошую службу и добавит коленчатому валу лет 5 ресурса. В итоге ваши затраты окупятся с лихвой.
5. Коленвал имеет трещину.
Коленвал с трещиной ремонту не подлежит. Никогда. Если вам кто-то предлагает восстановить треснувший коленчатый вал, то бегите от такого специалиста. Это либо человек технически абсолютно неграмотный, либо своего рода аферист. Никогда не поддавайтесь соблазну исправить треснувший коленчатый вал, это грозит не только напрасной потерей денег на его «восстановление», но и серьезными проблемами с двигателем после неизбежного и быстрого излома такого коленвала в процессе работы.

Дефекты коленчатых валов

В этой статье мы рассмотрим основные дефекты коленчатых валов, причины их возникновения и способы устранения. Конечно, при возникновении любой проблемы с коленчатым валом двигателя рекомендуется обращаться к специалистам. Однако, в конечном итоге именно потребитель выбирает коленчатый вал, определяет где и как он будет установлен, как и кем проверен, а также что будет сделано при возникновении каких-либо проблем. Поэтому эта статья рассчитана на то, чтобы дать основную информацию о коленчатых валах и их дефектах в доступной краткой форме, которая поможет принять правильное решение.

Коленчатый вал – наиболее ответственная, наиболее нагруженная и дорогостоящая деталь двигателя. Коленвал работает в крайне неблагоприятных условиях: на него действуют ударные динамические нагрузки, силы трения, неуравновешенные моменты, крутильные колебания и вибрации, высокие температуры, статические нагрузки от сопрягаемых деталей.  Именно коленчатый вал принимает на себя все недостатки сборки двигателя. Дефекты геометрии блока или шатунов в первую очередь скажутся на ресурсе коленчатого вала. Однако, несмотря на столь высокие требования к  этой детали, качественный коленчатый вал при условии грамотной сборки двигателя обладает прекрасным ресурсом. В этом проявляется рациональность и высокий запас надежности советских конструкций дизелей строительной и сельскохозяйственной техники.

При приобретении коленчатого вала перед сборкой двигателя покупатель имеет право (а, скорее, обязанность!) проверить полностью коленчатый вал перед установкой в двигатель. Такая проверка может проводится на ремонтном предприятии, в шлифовальной мастерской, на заводе. Даже если вы купили абсолютно новый коленчатый вал, все равно стоит проверить его перед установкой. Но все же дефекты новых коленчатых валов встречаются гораздо реже, чем дефекты ремонтных коленвалов.

Большинство проблем типичны.

1.       Ускоренный износ шеек коленчатого вала.

 

Слишком быстрый износ шеек коленвала чаще всего связан с проблемами блока. Обязательно необходимо проверить геометрию посадочных мест блока под подшипники. В этом случае коленчатый вал может «болтаться» в постелях блока, что приводит к существенному увеличению нагрузок и быстрому износу. Второй причиной, ставшей особенно актуальной в последние годы, может быть некачественный материал коленчатого вала. На рынке присутствует достаточно большое количество недорогих коленчатых валов импортного производства. Среди них есть как качественные, прекрасно зарекомендовавшие себя марки, так и откровенные подделки. Конечному потребителю бывает непросто разобраться. В случае использования высокопрочного чугуна, ресурс коленчатого вала остается практически неизменным. Но в случае, если на материале решили сэкономить, использовать более мягкий серый чугун или сталь, незакаленную токами высокой частоты, тогда ресурс коленчатого вала и межремонтные периоды существенно уменьшаются.

2. Задиры на поверхностях шеек коленчатого вала.

Задиры на шейках коленчатого вала, как правило, связаны с состоянием системы смазки дизеля.  Здесь может быть очень большое число факторов: некачественное масло, нарушение сроков замены масла, засорение масляного фильтра, недостаточное давление в системе. Также задиры могут образоваться вследствие проблем с охлаждением дизеля или с нарушением температурного режима, так как перегрев разжижает масло. Износ поршневых колец приводит к попаданию частичек топлива или продуктов сгорания в масло, что также разжижает его.

В этом случае коленчатый вал шлифуется, меняются вкладыши. Необходимо также проверить систему смазки, систему охлаждения, систему питания дизеля, заменить фильтрующие элементы, проверить масляные каналы и заменить поршневые кольца при необходимости. Достаточно большой перечень работ делает экономически рациональным проведение полного капитального ремонта двигателя.

3. Ускоренный износ поверхностей под полукольца осевого смещения коленвала.

Встречается значительно реже, чем царапины, задиры или трещины. Наиболее частая причина — неисправность привода выключения сцепления вследствие неправильной эксплуатации водителем. В случае такого дефекта необходимо заменить полукольца осевого смещения и отремонтировать привод сцепления. Следует обращать внимание на правильную эксплуатацию для профилактики.

4. Царапины на поверхностях шеек коленвала.

Этот дефект встречается очень часто. Следует отличать царапины на шейках от усталостных трещин. Царапина при осмотре с лупой имеет светлое дно, в то время как дно трещины не просматривается (черного цвета). При полировке царапина начинает исчезать, а трещина остается на месте. Обычно царапины располагаются прямо на шейке, а трещины захватывают, часть галтели. Геометрически царапина обычно прямая, трещина имеет кривую ломанную форму. Небольшие царапины естественным образом появляются при долговременной эксплуатации. Также царапины образуются при наличии посторонних частиц в масле. Возможны подобные повреждения при транспортировке. Для неглубоких царапин бывает достаточно отполировать шейки коленчатого вала. Если царапина имеет глубину более 3-5 микрон, необходимо все шейки (или все шатунные, или коренные, в зависимости от того, на какой повреждение) отшлифовать на следующий ремонтный размер. Следует обратить внимание на все шейки коленчатого вала и проверить их форму измерениями в 2-х плоскостях. Проверить шатуны на эллипсность. Следует заменить моторное масло, масляный фильтр. Для профилактики необходимо регулярно проверять систему смазки и менять масло. Также важно использовать рекомендуемое моторное масло.

5. Биения, прогиб коленчатого вала.

Прогиб коленчатого вала часто встречается в длинных коленчатых валах комбайнов, строительной техники. В большей степени изгибу оси подвержены валы рядных двигателей с большим количеством цилиндров. Также изгиб чаще встречается в коленчатых валах изготовленных из некачественного мягкого материала. Проверка коленчатого вала на изгиб несложна. Вал укладывается на призмы, установленные на металлической плите. Вращая коленвал, с помощью индикатора проверяется прогиб оси коленвала. Допускается изгиб до 0,1 мм. Если обнаружен изгиб более 0,1мм, проводится выпрямление коленчатого вала.

6. Отклонение шеек от размера

Постепенный износ шеек коленчатого вала — естественный процесс. При установке вала в двигатель существуют определенные требования к размеру. Для разных коленчатых валов они различны. В целом допуски для новых коленчатых валов составляют не более 2 соток. Допуск коленчатого вала при ремонте двигателя составляет не более 5 соток. Коленчатые валы с отклонениями размеров шеек более 5 соток однозначно подлежат шлифовке на следующий ремонтный размер.

Стук поршня в двигателе — причины и последствия. На холостых и под нагрузкой | Официальный сайт СУПРОТЕК

Симптомы стука ДВС

  • При работе двигателя вы обнаружили похожий на частые удары звук, который вы не слышали раньше.
  • Стук меняется в зависимости от того на холостых оборотах работает двигатель или под нагрузкой.
  • Звук меняется в зависимости от температуры двигателя – стук «на холодную» отличается от стука в прогретом двигателе.

Что делать? Можно ли разобраться в проблеме самостоятельно? Как определить стук поршня ли это, или «шумят» другие узлы?

Диагноз

Стук поршней в двигателе может происходить по разным причинам. Попробуйте определить характер стука по перечисленным ниже признакам и посмотрите, что можно сделать:

  • Случай первый – стук при перекладке поршня. В этом случае звук доносится из области верхней части блока двигателя.Стук глухой, лучше всего слышен на холостых оборотах при горячем двигателе. Решение.
  • Случай второй – стук поршневого пальца по шатуну. Резкий короткий стук из области блока двигателя. Решение.
  • Случай третий – шатунный стук. Звук ударов низкий, доносится из нижней части блока двигателя. Лучше всего слышен, когда автомобиль на подъемнике или на эстакаде. Решение.

Решение для первого случая – стук поршня при перекладке

Что надо исправить?

«Перекладка поршня» — это момент, когда поршень перестает двигаться вверх и начинает двигаться вниз. В этот момент его скорость в продольном направлении цилиндра становиться нулевой, а боковая нагрузка значительной. В нормальном случае перекладка происходит мягко, поршень упирается в масляную пленку, его не перекашивает. Стучать поршень начинает в следующих ситуациях:

  • Значительная выработка цилиндра в верхней части. Появляется зазор, который не уплотняется масляной пленкой, и при перемене направления поршень в этом зазоре смещается в боковом направлении и перекашивается, ударяясь о стенку цилиндра.
  • Произошла выработка в поршне гнезд крепления поршневого пальца. При этом поршень начинает смещаться относительно пальца и задевает стенки цилиндра.
  • Искривление штока поршня. В этом случае поршень движется не строго по оси цилиндра, теряется симметричность механизма. Дополнительным признаком искривления штока является повышенная вибрация при работе двигателя, его ощутимо трясет.

С помощью чего это исправить?

В последнем из описанных случаев поможет только ремонт с заменой поршневой группы.

В случае если проблемой является стук поршня в цилиндре или выработка посадочных гнезд поршневого пальца — поможет применение триботехнического состава серии «Актив», который добавляется в моторное масло. Состав вычищает поверхности трения, а затем под его воздействием на них образуется защитный металлический слой.

  • Слой восстанавливает геометрию цилиндра, оптимизирует зазоры и предотвращает качание и перекосы поршня.
  • Слой восстанавливает форму посадочных гнезд, предотвращая люфт поршневого пальца.

Важно! Трибосостав окажет воздействие и восстановит изношенные поверхности. Однако он не способен восстановить детали при механических повреждениях.

Состав безопасен для вашего автомобиля. Он химически нейтрален и не меняет свойств моторного масла.
Состав работает в двигателях любых конструкций, поскольку активируется в зонах трения металлических деталей.
Активные частицы состава в десятки раз мельче ячеек масляных фильтров и не способны его забить.
Состав восстанавливает изношенные поверхности, что позволяет деталям работать в рамках заводских допусков даже после замены масла и удаления состава из двигателя.

Бонус! Триботехнический состав оптимизирует зазоры трения. Это выравнивает и поднимает компрессию, снижает потери энергии, и в конечном счете приводит к снижению расхода топлива. Автомобиль вернет вам стоимость состава через 15-18 000 километров пробега.

Решение для второго случая – стук поршневого пальца по шатуну

Что надо исправить?

В случае выработки, износа втулки шатуна, она получает возможность смещаться относительно поршневого пальца, когда шатун идет вверх, в самой высокой точке поршня, между втулкой и пальцем образуется зазор. При начале движения шатуна вниз этот зазор сокращается, и втулка бьет по поршневому пальцу.

С помощью чего это можно исправить?

На ранних этапах решить эту проблему можно с помощью триботехнического состава серии «Актив», который добавляется в моторное масло. Состав вычищает поверхности трения, а затем под его воздействием на них образуется защитный металлический слой. Этот слой способен компенсировать возросшие зазоры, смягчить контакты втулки и пальца и существенно замедлить последующий износ.

При значительной выработке, а значит при более громком и выраженном звуке ударов, необходимо произвести ремонт поршневой.

Решение для третьего случая – шатунный стук

Что надо исправить?

Шатунный стук возникает по двум причинам:

  • Износ вкладышей коленчатого вала. В этом случае появляется зазор и поршень начинает двигаться не синхронно с коленвалом, ударяясь об него при перемене направления движения.
  • Недостаточное давление масла в системе. Это может произойти из-за загрязнения масляных каналов, фильтра или износа масляного насоса. В этом случае масло не образует сплошной пленки между вкладышем и коленвалом и позволяет им двигаться относительно друг друга.

С помощью чего это можно исправить?

В случае, если износ вкладышей не является критическим, на них нет повреждений поверхности, поможет триботехнический состав «Актив Плюс». Состав производит очистку всех агрегатов, которые смазываются моторным маслом, в частности он очищает шейки коленвала и детали масляного насоса. Затем под действием состава на поверхностях трения образуется защитный металлический слой, который восстанавливает форму деталей и способен прочнее удерживать более плотную пленку масла.

Восстановление масляного насоса нормализует масляное давление в системе. А более плотная пленка на поверхности шейки коленвала компенсирует зазоры и не дает штоку бить по ней. Таким образом трибосостав способен справиться с обеими причинами шатунного стука.

Если износ вкладышей критичен, то необходима их замена, что приведет к переборке всего двигателя.

Почему прогорел поршень?

Сами по себе дефекты в механической части двигателя, как известно, не появляются. Практика показывает: всегда есть причины повреждения и выхода из строя тех или иных деталей. Разобраться в них непросто, особенно, когда повреждены составляющие поршневой группы.

Поршневая группа — традиционный источник неприятностей, подстерегающих водителя, эксплуатирующего автомобиль, и механика, его ремонтирующего. Перегрев двигателя, небрежность в ремонте, и, пожалуйста, – повышенный расход масла, сизый дым, стук.

При «вскрытии» такого мотора неминуемо обнаруживаются задиры на поршнях, кольцах и цилиндрах. Вывод неутешителен — требуется дорогостоящий ремонт. И возникает вопрос: чем провинился двигатель, что его довели до такого состояния?

Двигатель, конечно, не виноват. Просто необходимо предвидеть, к чему приводят те или иные вмешательства в его работу. Ведь поршневая группа современного двигателя — «материя тонкая» во всех смыслах. Сочетание минимальных размеров деталей с микронными допусками и громадными силами давления газов, и инерции, действующими на них, способствует появлению и развитию дефектов, приводящих в конечном счете к выходу двигателя из строя.

Во многих случаях простая замена поврежденных деталей — не лучшая технология ремонта двигателя. Причина-то появления дефекта осталась, а раз так, то его повторение неминуемо.

Чтобы этого не случилось, грамотному мотористу, как гроссмейстеру, необходимо думать на несколько ходов вперед, просчитывая возможные последствия своих действий. Но и этого недостаточно — необходимо выяснить, почему возник дефект. А здесь без знания конструкции, условий работы деталей и процессов, происходящих в двигателе, как говорится, делать нечего. Поэтому, прежде чем анализировать причины конкретных дефектов и поломок, неплохо было бы знать…

Как работает поршень?

Поршень подвижная деталь, плотно перекрывающая цилиндр в поперечном сечении и перемещающаяся вдоль его оси. Поршень предназначен для циклического восприятия давления расширяющихся газов и преобразования его в поступательное механическое движение, воспринимаемое далее кривошипно-шатунным механизмом. современного двигателя — деталь на первый взгляд простая, но крайне ответственная и одновременно сложная. В его конструкции воплощен опыт многих поколений разработчиков.

И в какой-то степени поршень формирует облик всего двигателя. В одной из прошлых публикаций мы даже высказали такую мысль, перефразировав известный афоризм: «Покажи мне поршень, и я скажу, что у тебя за двигатель».

Итак, с помощью поршня в двигателе решается несколько задач. Первая и главная — воспринять давление газов в цилиндре и передать возникшую силу давления через поршневой палец шатуну. Далее эта сила будет преобразована коленвалом в крутящий момент двигателя.

Решить задачу преобразования давления газов во вращательный момент невозможно без надежного уплотнения движущегося поршня в цилиндре. Иначе неминуем прорыв газов в картер двигателя и попадание масла из картера в камеру сгорания.

Для этого на поршне организован уплотнительный пояс с канавками, в которые установлены компрессионные и маслосъемные кольца специального профиля. Кроме того, для сброса масла в поршне выполнены особые отверстия.

Но этого мало. В процессе работы днище поршня (огневой пояс), непосредственно контактируя с горячими газами, нагревается, и это тепло надо отводить. В большинстве двигателей задача охлаждения решается с помощью тех же поршневых колец — через них тепло передается от днища стенке цилиндра и далее — охлаждающей жидкости. Однако в некоторых наиболее нагруженных конструкциях делают дополнительное масляное охлаждение поршней, подавая масло снизу на днище с помощью специальных форсунок. Иногда применяют и внутреннее охлаждение — форсунка подает масло во внутреннюю кольцевую полость поршня.

Для надежного уплотнения полостей от проникновения газов и масла поршень должен удерживаться в цилиндре так, чтобы его вертикальная ось совпадала с осью цилиндра. Разного рода перекосы и «перекладки», вызывающие «болтание» поршня в цилиндре, негативно сказываются на уплотняющих и теплопередающих свойствах колец, увеличивают шумность работы двигателя.

Удерживать поршень в таком положении призван направляющий пояс — юбка поршня. Требования к юбке весьма противоречивы, а именно: необходимо обеспечить минимальный, но гарантированный, зазор между поршнем и цилиндром как в холодном, так и в полностью прогретом двигателе.

Задача конструирования юбки усложняется тем, что температурные коэффициенты расширения материалов цилиндра и поршня различны. Мало того, что они изготовлены из различных металлов, их температуры нагрева разнятся во много раз.

Чтобы нагретый поршень не заклинило, в современных двигателях принимают меры по компенсации его температурных расширений.

Во-первых, в поперечном сечении юбке поршня придается форма эллипса, большая ось которого перпендикулярна оси пальца, а в продольном — конуса, сужающегося к днищу поршня. Такая форма позволяет обеспечить соответствие юбки нагретого поршня стенке цилиндра, препятствуя заклиниванию.

Во-вторых, в ряде случаев в юбку поршня заливают стальные пластины. При нагревании они расширяются медленнее и ограничивают расширение всей юбки.

Использование легких алюминиевых сплавов для изготовления поршней — не прихоть конструкторов. На высоких частотах вращения, характерных для современных двигателей, очень важно обеспечить низкую массу движущихся деталей. В подобных условиях тяжелому поршню потребуется мощный шатун, «могучий» коленвал и слишком тяжелый блок с толстыми стенками. Поэтому альтернативы алюминию пока нет, и приходится идти на всяческие ухищрения с формой поршня.

В конструкции поршня могут быть и другие «хитрости». Одна из них — обратный конус в нижней части юбки, призванный уменьшить шум из-за «перекладки» поршня в мертвых точках. Улучшить смазку юбки помогает специальный микропрофиль на рабочей поверхности — микроканавки с шагом 0,2-0,5 мм, а уменьшить трение — специальное антифрикционное покрытие. Профиль уплотнительного и огневого поясов тоже определенный — здесь самая высокая температура, и зазор между поршнем и цилиндром в этом месте не должен быть ни большим (возрастает вероятность прорыва газов, опасность перегрева и поломки колец), ни маленьким (велика опасность заклинивания). Нередко стойкость огневого пояса повышается анодированием.

Все, что мы рассказали, — далеко не полный перечень требований к поршню. Надежность его работы зависит и от сопряженных с ним деталей: поршневых колец (размеры, форма, материал, упругость, покрытие), поршневого пальца (зазор в отверстии поршня, способ фиксации), состояния поверхности цилиндра (отклонения от цилиндричности, микропрофиль). Но уже становится ясно, что любое, даже не слишком значительное, отклонение в условиях работы поршневой группы быстро приводит к появлению дефектов, поломкам и выходу двигателя из строя. Чтобы в дальнейшем качественно отремонтировать двигатель, необходимо не только знать, как устроен и работает поршень, но и уметь по характеру повреждения деталей определить, почему, к примеру, возник задир или…

Почему прогорел поршень?

Анализ различных повреждений поршней показывает, что все причины дефектов и поломок делятся на четыре группы: нарушение охлаждения, недостаток смазки, чрезмерно высокое термосиловое воздействие со стороны газов в камере сгорания и механические проблемы.

Вместе с тем многие причины возникновения дефектов поршней взаимосвязаны, как и функции, выполняемые его различными элементами. Например, дефекты уплотняющего пояса вызывают перегрев поршня, повреждения огневого и направляющего поясов, а задир на направляющем поясе ведет к нарушению уплотнительных и теплопередающих свойств поршневых колец.

В конечном счете это может спровоцировать прогар огневого пояса.

Отметим также, что практически при всех неисправностях поршневой группы возникает повышенный расход масла. При серьезных повреждениях наблюдаются густой, сизый дым выхлопа, падение мощности и затрудненный запуск из-за низкой компрессии. В некоторых случаях прослушивается стук поврежденного поршня, особенно на непрогретом двигателе.

Иногда характер дефекта поршневой группы удается определить и без разборки двигателя по указанным выше внешним признакам. Но чаще всего такая «безразборная» диагностика неточна, поскольку разные причины нередко дают практически один и тот же результат. Поэтому возможные причины дефектов требуют детального анализа.

Нарушение охлаждения поршня — едва ли не самая распространенная причина появления дефектов. Обычно это происходит при неисправности системы охлаждения двигателя (цепочка: «радиатор-вентилятор-датчик включения вентилятора-водяной насос») либо из-за повреждения прокладки головки блока цилиндров. Во всяком случае, как только стенка цилиндра перестает омываться снаружи жидкостью, ее температура, а вместе с ней и температура поршня, начинают расти. Поршень расширяется быстрее цилиндра, к тому же неравномерно, и в конечном итоге зазор в отдельных местах юбки (как правило, вблизи отверстия под палец) становится равным нулю. Начинается задир — схватывание и взаимный перенос материалов поршня и зеркала цилиндра, а при дальнейшей работе двигателя происходит заклинивание поршня.

После остывания форма поршня редко приходит в норму: юбка оказывается деформированной, т.е. сжатой по большой оси эллипса. Дальнейшая работа такого поршня сопровождается стуком и повышенным расходом масла.

В некоторых случаях задир на поршне распространяется на уплотнительный пояс, завальцовывая кольца в канавки поршня. Тогда цилиндр, как правило, выключается из работы (слишком мала компрессия), а говорить о расходе масла вообще трудно, поскольку оно будет просто вылетать из выхлопной трубы.

Недостаточная смазка поршня чаще всего характерна для пусковых режимов, особенно при низких температурах. В подобных условиях топливо, поступающее в цилиндр, смывает масло со стенок цилиндра, и возникают задиры, которые располагаются, как правило, в средней части юбки, на ее нагруженной стороне.

Двухсторонний задир юбки обычно встречается при длительной работе в режиме масляного голодания, связанного с неисправностями системы смазки двигателя, когда количество масла, попадающего на стенки цилиндров, резко уменьшается.

Недостаток смазки поршневого пальца — причина его заклинивания в отверстиях бобышек поршня. Такое явление характерно только для конструкций с пальцем, запрессованным в верхнюю головку шатуна. Этому способствует малый зазор в соединении пальца с поршнем, поэтому «прихваты» пальцев чаще наблюдаются у относительно новых двигателей.

Чрезмерно высокое термосиловое воздействие на поршень со стороны горячих газов в камере сгорания — частая причина дефектов и поломок. Так, детонация приводит к разрушению перемычек между кольцами, а калильное зажигание — к прогарам.

У дизелей чрезмерно большой угол опережения впрыска топлива вызывает очень быстрое нарастание давления в цилиндрах («жесткость» работы), что также может вызвать поломку перемычек. Такой же результат возможен и при использовании различных жидкостей, облегчающих запуск дизеля.

Днище и огневой пояс могут повреждаться при слишком высокой температуре в камере сгорания дизеля, вызванной неисправностью распылителей форсунок. Аналогичная картина возникает и при нарушении охлаждения поршня — например, при закоксовывании форсунок, подающих масло к поршню, имеющему кольцевую полость внутреннего охлаждения. Задир, возникающий на верхней части поршня, может распространяться и на юбку, захватывая поршневые кольца.

Механические проблемы, пожалуй, дают самое большое разнообразие дефектов поршневой группы и их причин. Например, абразивный износ деталей возможен как «сверху», из-за попадания пыли через рваный воздушный фильтр, так и «снизу», при циркуляции абразивных частиц в масле. В первом случае наиболее изношенными оказываются цилиндры в верхней их части и компрессионные поршневые кольца, а во втором — маслосъемные кольца и юбка поршня. Кстати, абразивные частицы в масле могут появиться не столько от несвоевременного обслуживания двигателя, сколько в результате быстрого износа каких-либо деталей (например, распредвала, толкателей и др.).

Редко, но встречается эрозия поршня у отверстия «плавающего» пальца при выскакивании стопорного кольца. Наиболее вероятные причины этого явления — непараллельность нижней и верхней головок шатуна, приводящая к значительным осевым нагрузкам на палец и «выбиванию» стопорного кольца из канавки, а также использование при ремонте двигателя старых (потерявших упругость) стопорных колец. Цилиндр в таких случаях оказывается поврежденным пальцем настолько, что уже не подлежит ремонту традиционными методами (расточка и хонингование).

Иногда в цилиндр могут попадать посторонние предметы. Такое чаще всего происходит при неаккуратной работе во время обслуживания или ремонта двигателя. Гайка или болт, оказавшись между поршнем и головкой блока, способны на многое, в том числе и просто «провалить» днище поршня.

Рассказ о дефектах и поломках поршней можно продолжать очень долго. Но и того, что уже сказано, достаточно, чтобы сделать некоторые выводы. По крайней мере, уже можно определить…

Как избежать прогара?

Правила очень просты и вытекают из особенностей работы поршневой группы и причин появления дефектов. Тем не менее, многие водители и механики забывают о них, что называется, со всеми вытекающими последствиями.

Хотя это и очевидно, но при эксплуатации все-таки необходимо: содержать в исправности системы питания, смазки и охлаждения двигателя, вовремя их обслуживать, излишне не нагружать холодный двигатель, избегать применения некачественного топлива, масла и несоответствующих фильтров и свечей зажигания. А если что-то с двигателем не так, не доводить его «до ручки», когда ремонт уже не обойдется «малой кровью».

При ремонте необходимо добавить и неукоснительно выполнять еще несколько правил. Главное, на наш взгляд, — нельзя стремиться к обеспечению минимальных зазоров поршней в цилиндрах и в замках колец. Эпидемия «болезни малых зазоров», когда-то поразившая многих механиков, все еще не прошла. Более того, практика показала, что попытки «поплотнее» установить поршень в цилиндре в надежде на уменьшение шума двигателя и увеличение его ресурса почти всегда заканчиваются обратным: задирами поршней, стуками, расходом масла и повторным ремонтом. Правило «лучше зазор на 0,03 мм больше, чем на 0,01 мм меньше» работает всегда и для любых двигателей.

Остальные правила традиционны: качественные запасные части, правильная обработка изношенных деталей, тщательная мойка и аккуратная сборка с обязательным контролем на всех этапах.

Наиболее распространенные причины обращения в сервис владельцев автомобиля ГАЗель NEXT.

Наиболее распространенные причины обращения в сервис владельцев автомобиля ГАЗель NEXT.

Ремонт Газели всегда оказывается некстати – приходится останавливать работу, сниматься с рейсов или отменять заказы. Неплохо, если неполадки несерьезные могут быть устранены своими силами, но так бывает далеко не всегда. Самостоятельно отремонтировать коробку передач, двигатель или задний мост с заменого редуктора окажется непросто даже для опытных водителей, однако, существует ряд возможностей по разрешению проблемы.

Неполадки в работе личного автомобиля доставляют массу неудобств, но едва ли могут приводить к таким неприятностям, которые приносит с собой поломка рабочего или коммерческого транспорта.

Существует 3 наиболее распространенные причины обращения владельцев Газель Некст за помощью специалистов станций технического обслуживания и ремонта автотранспорта:

1. Ремонт редуктора заднего или переднего автомобильного моста.

2. Устранение неполадок двигателя внутреннего сгорания автомобиля.

3. Дефектовка и комплексный ремонт коробки переключения передач.

Обращаем ваше внимание, что данные проблемы устранить без помощи специалистов окажется практически невозможно. И дело здесь не только в опыте работы, необходимом для ликвидации поломок этого типа, но и в специализированном оборудовании сервисного центра, используемом мастерами при проведении работ.

Ремонт двигателя Газель

Модельный ряд автомобилей Газель Next оборудован дизельными двигателями Cummins ISF 2.8 массой более 200 кг. Наличие такого агрегата позволяет надолго забыть о проблемах в моторном отсеке, однако, время и нагрузки дают о себе знать. Несвоевременная замена моторного масла или топливного фильтра и кустарное дизельное топливо за непродолжительное время приведут даже новый мотор в непригодное для эффективной работы состояние.

О появлении проблем в работе Каминса свидетельствует появление одного или нескольких типичных симптомов несправного двигателя:

1. Автомобиль перестал заводиться или заводится с перебоями.

2. Двигатель колотит, доносятся непривычные шумы со стороны ДВС.

3. Появление сажевой взвеси в выхлопах авто.

4. Рабочая мощность мотора непривычно мала, двигатель не выходит на норму.

5. Двигатель работает нестабильно, обороты плавают.

Многие из вышеозначенных симптомов могут проявиться сразу после заливки некачественных ГСМ. Поддельное моторное масло не образует прочной защитной пленки на рабочих поверхностях агрегатов ДВС, а отсутствие качественных присадок приводит к закипанию масла или его возгоранию с последующей детонацией топливной смеси. Все это ведет к разрушению турбины Holset HE211W, чья неисправность является одной из наиболее распространенных причин поломки Cummins ISF 2.8.

Если поменять турбину своими руками сможет опытный водитель, то на самостоятельное проведение капитального ремонта двигателя рассчитывать не стоит. Он может потребоваться, когда транспортное средство проехало весь рейс на некачественном моторном масле, а в кузове все это время находился груз с превышением допустимой массы или близкий к ее пределу. Подобная эксплуатация нередко оказывается причиной «боя» цилиндропоршневой группы. Ее восстановление потребует расточки с комплексным капитальным ремонтом.

Если качество ГСМ не вызывает сомнений, то появление стука может быть вызвано неисправными форсунками. Их поэтапное отключение через электронный управляющий модуль позволит установить наверняка, являются ли они причиной «боя». Поменять форсунки самостоятельно получится только при наличии профессионально оборудованного ремонтного бокса или гаража. Аналогичные условия потребуется соблюсти и для замены неисправного топливного насоса или рампы.

Ремонт КПП Газель

В автомобилях Газель Next устанавливается пятиступенчатая механическая коробка переключения передач. Если обратить внимание на цены МКПП, то нетрудно заметить, что данная деталь относится к числу наиболее дорогостоящих агрегатов транспортного средства. Утечки трансмиссионного масла из системы или несвоевременная его замена – одни из основных причин возникновения неисправностей коробки. Другим немаловажным факторов, приводящим к поломке КПП является агрессивное вождения авто и приложение чрезмерных усилий к рычагам устройства.

Симптомами неисправностей МКПП являются выпадающие скорости, возникновение проблем с их переключением и посторонние звуки (дребезжание или звон), доносящиеся со стороны коробки. Проведение самостоятельного ремонта возможно, если речь идет о смене внешних компонентов передаточной системы. Когда дефекты затрагивают внутренние элементы КПП, тогда необходим полный разбор устройства с последующей дефектовкой и выявлением изношенных узлов. Такая процедура выполняется только мастерами автомеханиками на СТО.

Если вы заметили у своего автомобиля признаки неисправности по данным проблемам, следует незамедлительно обратится в сервисный центр для диагностики и ремонта!

Напоминаем, что в нашем дилерском центре действует скидка на постгарантийный период 15%!

Что вызывает поломку коленчатых валов?

Главная> Что вызывает поломку коленчатых валов?

Сломанный коленчатый вал — не частое явление. Шатуны могут сломаться из-за дефекта литья или ковки, но это случается очень редко. Современные системы контроля качества ковки и обработки коленчатых валов являются самыми современными.Очень редко случается, что новый коленвал ломается «из коробки». Обычно кривошип ломается из-за очередной поломки. В дизельном двигателе крутящий момент, создаваемый во время отказа, такого как вращающийся подшипник, может вызвать трещину кривошипа. Коленчатые валы дизельных двигателей более склонны к поломке, потому что коленчатые валы дизельных двигателей чрезвычайно твердые.

Все коленчатые валы дизелей проходят термообработку. Некоторые дизельные кривошипы азотированы. Азотирование — это процесс, при котором азот попадает на поверхность стали при очень высокой температуре.Эта термообработка проводится для повышения износостойкости, повышения усталости и получения высокой твердости поверхности. Из-за этого процесса коленчатый вал становится чрезвычайно твердым, но при этом хрупким. Когда двигатель выходит из строя подшипник, чрезмерный зазор может вызвать эффект «скакалки» внутри двигателя. Коленчатый вал может сильно погнуться или даже сломаться. В случаях, когда азотированный коленчатый вал погнут, его обычно не рекомендуется выпрямлять. Попытки сделать это могут привести к появлению внутренних и внешних трещин, что приведет к отказу другого коленчатого вала.

Итак, у вас сломан коленчатый вал и его нужно заменить. Что теперь? Что ж, вы можете просто купить новый или отремонтированный шатун и установить его, но это не так просто. Помните эффект «скакалки» внутри двигателя? Хорошо, что это не только вызывает повреждение кривошипа, но и вызывает повреждение отверстий корпуса шатунов и сети в блоке двигателя. Поскольку кривошип в двигателе прыгает, коленчатый вал может тянуть за отверстия корпуса шатунов и блока цилиндров.Огромный крутящий момент от прыгающей рукоятки также может растягивать болты и искажать отверстия. Основные колпачки могут ослабнуть в регистрах, что приведет к рассогласованию.

Никогда не стоит просто вытаскивать коленчатый вал и вставлять новый без должной проверки этих отверстий в корпусе. Самый точный способ проверить отверстия корпуса — использовать индикатор для измерения диаметра. Суппортами здесь не обрезают. Во многих случаях двигатель необходимо вынуть из машины, чтобы получить точные измерения.Если у вас нет индикатора внутреннего диаметра, снимите блок и принесите его вместе с шатунами в местную механическую мастерскую. Они могут проверить все отверстия в корпусе, чтобы убедиться, что они неправильные. Если это так, обычно они могут их исправить. В противном случае вы рискуете снова выйти из строя коленчатого вала. Неправильные отверстия в корпусе приведут к неправильному зазору подшипника. Неправильный зазор подшипника может вызвать преждевременный выход из строя подшипника и, в худшем случае, еще один сломанный коленчатый вал.

Вернуться ко всем техническим советам

10 причин выхода из строя коленчатого вала дизельного двигателя — Новости

15 июля 2018 г.

«10 распространенных причин поломки коленчатого вала дизельного двигателя»:

1 плохая смазка.

Масляный тракт в системе смазки дизельного двигателя не является гладким, так что шатунный подшипник и шейка вала находятся в состоянии полутрения, то есть может произойти отказ вала подшипника. Поскольку абляционная сила абляционной части ослаблена, радиальное биение вала будет частым, а напряжение изменится после абляции корня, то есть это вызовет перелом между корнем шейки коленчатого вала и шатуном. Неисправность.

2 подшипника не работают.

Возьмем в качестве примера дизельный двигатель 6135, если подшипник качения подшипника шпинделя вращается или зазор слишком велик в течение длительного времени, так что разные оси основного подшипника слишком велики, то есть радиальный круговой скачок коленчатого вала является частым, а сам маховик дизельного двигателя имеет определенный вес, и добавляется рабочий удар каждого цилиндра, что делает напряжения коленчатого вала неравномерными. Если монтажный зазор втулки шатуна слишком велик или сплав отвалится, ударная нагрузка также возрастет, что приведет к поломке коленчатого вала на ранней стадии.

Одной из важных причин преждевременной усталости и поломки коленчатого вала является ослабление гайки крышки 3 коренных подшипников, потеря подшипника коленчатого вала или отклонение соосности каждого отверстия подшипника коленчатого вала.

В качестве примера возьмем дизельный двигатель 6105. Если гайка коренного подшипника ослаблена, зазор между валом и осью должен превышать допустимый диапазон, чтобы подшипник главного вала был потерян. Если концентричность отклоняется от переднего и последнего концевых отверстий подшипника, коленчатый вал будет связан с коленчатым валом, когда коленчатый вал вращается.Иная нагрузка неизбежно приведет к поломке коленчатого вала.

4 коленчатый вал завышен в осевом направлении.

Большой осевой зазор коленчатого вала является основной причиной осевого перемещения коленчатого вала. Возьмем, к примеру, дизельный двигатель 6105, четвертые коренные подшипники объединены с упорным листом (обычно называемым комбинированными фланцевыми плитами) для обеспечения осевой ориентации коленчатого вала и обеспечения определенного осевого зазора. Когда импульс достигает 0.5 ~ 0,6 мм и более, следствие — дерево. Плечо коленчатого вала коленчатого вала будет нести большую противодействующую силу при столкновении с нагрузкой масляной турбины. Из-за концентрации напряжений можно ускорить развитие разрушения коленчатого вала.

Маховик 5 был открыт.

Если болт маховика ослаблен, высокоскоростной вращающийся коленчатый вал в сборе потеряет свой первоначальный динамический баланс и создаст большую силу инерции, вызывая усталость коленчатого вала и легко ломаясь в хвостовой части.Коленчатый вал и маховик совпадают с отверстием под конус (например, дизельный двигатель S195). Если площадь меньше 75%, дизельный двигатель при работе расшатается и, таким образом, ударит по коленчатому валу. Вал вызывает трещины в деталях, совпадающих с внешней стороной шпоночного паза, и ломает коленчатый вал.

6 динамический дисбаланс.

В процессе обслуживания, если коленчатый вал заменяется неуравновешенным или несбалансированным железным смещением, это разрушает первоначальный баланс и заставляет коленчатый вал выдерживать сильный инерционный удар.Кроме того, коленчатый вал, если плечо кривошипа и радиус кривошипа смещены, приведет к значительному превышению дисбаланса допустимого значения, в результате чего коленчатый вал превысит допустимое значение. Несбалансированная центробежная сила вызовет перегрузку подшипника и вызовет сильную вибрацию дизельного двигателя, что приведет к усталостному разрушению коленчатого вала на длительное время.

7 неправильная шлифовка коленвала.

Наиболее важным фактором, влияющим на усталостную прочность при изгибе коленчатого вала, является переходной круглый угол между шейкой шатуна и шатуном, а также переходной круглый угол между шейкой шпинделя и шатуном.Таким образом, при ремонте коленчатого вала уделяется внимание только соосности, параллельности, радиусу кривошипа, заплечику шейки и другим ремонтным работам шейки шпинделя коленчатого вала и шейки шатуна. Шероховатость поверхности, а также угол между шейками различных шатунов и угол между шейками шатуна, а также пренебрежение размером и геометрией угла перехода, так что шлифовальный круг неправильно обрезан при шлифовании шейка коленчатого вала. Взломай сейчас.

Вес 8 частей очень плохой.

Возьмем, к примеру, дизельный двигатель 6110, поршень разделен на три группы в зависимости от массы, а поршень, установленный на том же дизельном двигателе, должен быть разделен на четыре группы (A, B, C и разница между такое же групповое качество, не превышающее шатун 8 г. Шатун на том же дизельном двигателе также должен быть разделен на ту же группу качества (красный, синий, белый и желтый) и установлен в той же самой.Общая масса узла поршневого штока дизельного двигателя не может превышать 30 г. иначе, то есть сила взрыва и сила инерции каждого цилиндра несовместимы друг с другом. Таким образом, усилие на коленчатом валу неодинаково. Удары по коленвалу от вибрации могут привести к поломке коленчатого вала.

9 неправильная правка.

Когда обнаруживается изгиб коленчатого вала, когда метод холодной правки используется для ремонта коленчатого вала, величина правки часто может составлять от нескольких мкм до нескольких мм., но поскольку холодная правка является методом пластической деформации, иногда ударная нагрузка очень велика, поэтому возникает большее дополнительное остаточное напряжение и значительно снижается прочность коленчатого вала. Следовательно, коленчатый вал будет вызывать усталость под действием длительной переменной нагрузки. И сломаться.

10 превышение скорости или полет.

Для аварийного прекращения огня дизельного двигателя, дизельный двигатель часто работает с превышением номинальной скорости или аварии, чтобы заставить дизельный двигатель аварийное прекращение огня, и принимать чрезмерные и жесткие меры аварийного торможения, чтобы коленчатый вал перегружен, и напряжение значительно возрастает, и это также может вызвать аварию — случайный перелом коленчатого вала.

Анализ отказов ǀ DFC Diesel

Катастрофический отказ подшипника может быть результатом как изолированного, так и прогрессирующего износа и / или загрязнения подшипника. Прогрессирующий отказ обычно изолирует фактический отказ к концу потока масла в двигателе, обычно в задней части узла двигателя.

Это может быть как из-за недостатка масла, так и из-за наличия посторонней пыли, грязи или абразивов и / или металлических частиц в масле.Посторонние частицы могут врастать в мягкую футеровку подшипника из баббита, вытесняя металл и создавая высокое пятно, поскольку материал повторно оштукатурен на дополнительные материалы подшипника, в то время как недостаток масла приведет к протиранию поверхности подшипника, что приведет к «горячему короткому замыканию». » условие. Признаки любого из этих условий оставят некоторую степень повреждения и износа на всех поверхностях подшипника с «прогрессирующим» повреждением, проявляющимся по мере того, как поток масла проходит через двигатель, создавая больше мусора.

Катастрофический отказ шатуна может быть результатом неправильных зазоров, вызывающих отказ подшипников, неправильный крутящий момент, приложенный к крепежным деталям, превышение скорости двигателя, приводящее к чрезмерному сочленению шатунов и выходу из строя болта шатуна.

Неправильный зазор приведет к заклиниванию шатунного подшипника. После запуска в процессе непрерывной работы трение, мусор и тепло, возникающие в результате заклинивания этого подшипника, могут вызвать испарение масла и создать условия отсутствия смазки, которые обычно характерны для его шатуна-партнера в приложениях V8, использующих одну и ту же шейку штока.Вырабатываемое тепло снимает твердость с коленчатого вала, оставляя почерневший вид. При продолжении работы это может привести к тому, что шатун выйдет из зацепления с коленчатым валом и столкнется с вращающимся узлом. Серия столкновений с высокой энергией может вызвать серьезное вторичное повреждение узла двигателя.

Неправильный крутящий момент, приложенный к крепежным деталям, обычно наблюдается по крайней мере у одного, если не у обоих болтов, все еще целы, с сопутствующим повреждением в результате последующего столкновения с высокой энергией внутри узла двигателя.Поскольку большинству болтов шатуна требуется определенная величина «растяжения» для поддержания крутящего момента, после ослабления они могут выйти из резьбового конца в течение нескольких секунд. Это оставляет подшипник без каких-либо признаков смазки или загрязнения, так как шейка коленчатого вала все еще полируется по внешнему виду, с последующим сопутствующим повреждением, вызванным отсоединением шатуна от коленчатого вала.

Превышение скорости двигателя может быть результатом переключения на понижающую передачу автоматической или ручной коробки передач на слишком низкой передаче для текущей скорости автомобиля, работы двигателя на более высоких, чем расчетные обороты двигателя, из-за послепродажной настройки и внезапного отказа трансмиссии на загруженном двигателе, вызывающего нерегулируемые обороты двигателя увеличиваются за счет инерции.Поскольку этот отказ может произойти внезапно, он обычно оставляет состояние относительно неповрежденного подшипника и шейки коленчатого вала, исключая сопутствующие повреждения в результате столкновения с высокой энергией, но оставляет резьбовой конец болтов шатуна в верхнем узле шатуна. Это возможно из-за того, что болты достигают точки напряжения растяжения и ломаются на сопрягаемой поверхности, где крышка встречается с шатуном.

Отказ болта шатуна обычно оставляет состояние по крайней мере одного болта с отломанной головкой, болт раскололся под углом по своей длине, а противоположный болт сломан в верхней половине шатуна.Это может привести к внезапной катастрофической поломке, приводящей к столкновению с высокой энергией с шатуном, коленчатым валом и блоком в сборе, но коленчатый вал и подшипник в сборе будут иметь их прежний отполированный вид с наблюдаемым лишь побочным повреждением в результате столкновения.

Отказ подшипников и штоков из-за загрязнения и / или проблем с потоком масла, как правило, является результатом отказа от замены маслоохладителя из-за предыдущего отказа двигателя, недостаточного количества масла, отсутствия заглушек масляного канала, изношенного масляного насоса и засорения масляных каналов.Неправильно затянутые крепежные детали обычно вызывают выход из строя в течение первых нескольких тысяч километров / миль, а выход из строя в результате превышения скорости двигателя обычно срезает оба болта штока заподлицо с обработанным или сломанным шарниром шатуна.

Что такое дизельные поршни и что может вызвать их повреждение?

Поршень дизеля — очень важный компонент любого двигателя, поэтому мы создали краткое руководство, чтобы объяснить, что такое поршень дизеля, как он работает, что вызывает повреждение деталей поршня и как этого избежать.

Что такое дизельный поршень и как он работает?

Поршень дизеля — это металлический цилиндр, который перемещается вверх и вниз внутри цилиндра двигателя через различные стадии цикла сгорания, который соединен с коленчатым валом двигателя через шатун. Когда поршень движется вниз, он втягивает воздух и топливо в цилиндр, а когда поршень движется вверх, этот воздух и топливо затем сжимаются.
Поршень также выполняет важную работу по созданию области низкого давления внутри цилиндра, противодействуя более высокому уровню давления воздуха, которое находится вне цилиндра.Поскольку поршень образует нижнюю часть камеры сгорания в дизельном двигателе, он также поглощает тепло, вызванное сгоранием, отводя его от температуры металла, чтобы удерживать его в безопасных пределах.

Что вызывает повреждение деталей поршня двигателя?

Чтобы вы могли принять меры до того, как какое-либо повреждение повлияет на двигатель, мы составили список наиболее распространенных и конкретных причин повреждения поршня, чтобы вы могли легко распознать проблему.

Распространенные причины повреждения поршня

1.Сгоревший поршень
Сгоревший поршень можно увидеть сразу после снятия верхней части двигателя. Вы должны уметь распознавать видимые признаки плавления, а иногда и прожженное отверстие в поршне. Сгоревший дизельный поршень обычно вызван использованием грязных топливных форсунок.

2. Треснувший поршень
Причины трещин на поршне могут включать продолжительное использование некачественного топлива. Или треснувший поршень может быть результатом отказа системы рециркуляции выхлопных газов.

3. Ремень ГРМ с защелкиванием
Ремень ГРМ играет ключевую роль, поскольку он обеспечивает идеальное чередование движений поршней и клапанов.Если ремень порвался, это может вызвать столкновение между ними, что может привести к дальнейшему повреждению. Чтобы ремень ГРМ не оборвался, важно заменить ремень ГРМ в соответствии с инструкциями производителя автомобиля.

Конкретные причины повреждения поршня

1. Изношенные поршневые кольца дизеля
Если вы заметили белый дым, исходящий из выхлопной трубы, низкую мощность для ускорения, общую потерю мощности, а также значительное падение уровня моторного масла, это являются ключевыми признаками износа поршневых колец дизеля.

На вашем двигателе могут наблюдаться эти признаки повреждения поршневого кольца, поскольку уплотнение между поршнем и цилиндром больше не является герметичным, а это означает, что масло будет протекать в картер и камеру сгорания.

Изношенные поршневые кольца дизельного двигателя являются очень частой причиной повреждения поршня, поскольку кольца дизельного двигателя, окружающие поршень, действуют как буфер между камерой сгорания и картером, окружающим коленчатый вал. Дизельные кольца отвечают за отвод тепла к стенке цилиндра, регулируя температуру масла.

К сожалению, поршневые кольца изнашиваются, и вы мало что можете сделать, чтобы предотвратить это. Однако, если вы регулярно заменяете их до того, как они изнашиваются, это может сыграть большую роль в предотвращении повреждения двигателя.

2. Повреждение юбки поршня
Основная причина повреждения юбки поршня — попадание мусора через систему фильтрации воздуха. Это может привести к тому, что поршень внутри цилиндра изнашивает юбку, делая юбку тоньше и слабее, что в конечном итоге может привести к поломке поршня.

3. Защелка поршня
Если ваш автомобиль начинает издавать дребезжащие или стучащие звуки, которые остаются к тому времени, когда автомобиль нагревается, это может означать, что между поршнем и стенкой цилиндра имеется большой зазор.

Как предотвратить повреждение и отказ дизельного поршня?
Повреждение поршня может быть очень дорогостоящим из-за большого труда, необходимого для фиксации деталей поршня двигателя. Эта стоимость обычно высока, поскольку для решения любой проблемы необходимо разбирать весь двигатель.

Чтобы предотвратить повреждение и отказ поршня, будь то поршневые кольца дизельного двигателя или другие детали поршня двигателя, убедитесь, что вы используете правильное моторное масло и что масло и фильтр меняются с рекомендованными производителем интервалами. Вы также должны убедиться, что охлаждающая жидкость двигателя находится в хорошем состоянии, что вы можете проверить, открыв крышку радиатора, или вы можете посмотреть на воду в резервуаре охлаждающей жидкости.

Важно помнить, что дизельные поршни являются частью двигателя в целом, и все дизельные двигатели разные.К сожалению, не существует универсального решения для тех, кто испытывает проблемы с дизельным двигателем или с дизельными кольцами. Также крайне важно определить причину проблемы и устранить ее, прежде чем просто заменять поврежденные детали и повторно собирать двигатель.

Свяжитесь с Foxwood Diesel сегодня и сообщите номер вашего двигателя и укажите, какие именно трудности у вас возникли, чтобы мы могли вам помочь. Foxwood Diesel — специалисты в области ремонта дизельных двигателей и ремонта двигателей с более чем 30-летним опытом.Мы храним большое количество запасных частей для дизельных двигателей, многие из которых доступны для отправки в тот же день и адаптированы для различных производителей автомобилей, включая Mercedes, Volvo, DAF и всех других крупных производителей дизельных двигателей. Обладая экспертными знаниями в области дизельных систем, мы предлагаем высокоэффективные решения по ремонту и восстановлению в нашем центре обработки двигателей изношенных двигателей, требующих профессионального ухода.

(PDF) Анализ видов отказов двух коленчатых валов дизельных двигателей

ScienceDirect

Процедуры Структурная целостность

1 (2016) 313–318

Доступно на сайте www.sciencedirect.com

Доступно на сайте www.sciencedirect.com

ScienceDirect

Процедуры структурной целостности 00 (2016) 000–000

www.elsevier.com/locate/procedia

2452-3216 © Авторы 2016. Опубликовано Elsevier BV.

Рецензирование под ответственностью Научного комитета PCF 2016.

XV Португальская конференция по трещинам, PCF 2016, 10-12 февраля 2016 г., Paço de Arcos, Португалия

Термомеханическое моделирование высокого лопатка турбины высокого давления газотурбинного двигателя самолета

P.Brandão

a

, V. Infante

b

, A.M. Deus

c

*

a

Кафедра машиностроения, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Av. Rovisco Pais, 1, 1049-001 Lisboa,

Portugal

b

IDMEC, Департамент машиностроения, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Av. Rovisco Pais, 1, 1049-001 Lisboa,

Portugal

c

CeFEMA, Департамент машиностроения, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Av.Rovisco Pais, 1, 1049-001 Lisboa,

Portugal

Abstract

В процессе эксплуатации компоненты современных авиационных двигателей подвергаются все более жестким условиям эксплуатации,

, особенно лопатки турбины высокого давления (HPT). Такие условия приводят к тому, что эти детали подвергаются различным типам зависимых от времени

деградаций, одним из которых является ползучесть. Модель с использованием метода конечных элементов (МКЭ) была разработана, чтобы иметь возможность прогнозировать

поведение ползучести лопаток HPT.Записи полетных данных (FDR) для конкретного самолета, предоставленные коммерческой авиационной компанией

, использовались для получения тепловых и механических данных для трех различных циклов полета. Для создания 3D-модели

, необходимой для анализа методом конечных элементов, был отсканирован лом лопасти HPT, и был получен его химический состав и свойства материала

. Собранные данные были введены в модель FEM, и было проведено различное моделирование, сначала с упрощенной формой прямоугольного блока 3D

, чтобы лучше установить модель, а затем с реальной трехмерной сеткой, полученной из лома лопасти.Наблюдалось общее ожидаемое поведение

с точки зрения смещения, в частности, на задней кромке лопасти. Следовательно, такая модель

может быть полезна для прогнозирования срока службы лопаток турбины с учетом набора данных FDR.

© 2016 Авторы. Опубликовано Elsevier B.V.

Рецензирование под руководством Научного комитета PCF 2016.

Ключевые слова: лопатки турбины высокого давления; Слизняк; Метод конечных элементов; 3D модель; Моделирование.

* Автор, ответственный за переписку. Тел .: +351 218419991.

Адрес электронной почты: [email protected]

2452-3216 © 2016, PROSTR (процедура структурной целостности) Хостинг Elsevier Ltd. Все права защищены.

Экспертная оценка под ответственностью Научного комитета PCF 2016.

10.1016 / j.prostr.2016.02.042

M. Fonte et al. / Процедуры структурной целостности 1 (2016) 313–318

©

2016, Хостинг PROSTR (Procedure Structural Integrity) от Elsevier Ltd.Все права защищены.

Рецензирование под ответственностью Научного комитета PCF 2016.

Доступно на сайте www.sciencedirect.com

ScienceDirect

Structural Integrity Procedure 00 (2016) 000–000

www.elsevier.com/ найти / процедура

2452-3216 © 2016 Авторы. Опубликовано Elsevier BV.

Рецензирование под руководством Научного комитета PCF 2016.

XV Португальская конференция по трещинам, PCF 2016, 10-12 февраля 2016 г., Пасу-де-Аркос, Португалия

Анализ режима отказа двух дизельных двигателей коленчатые валы

М.Fonte

a, b

, V. Infante

b

, M. Freitas

b

, L. Reis

b

a

Escola Superior Náutica (ENIDH), Av. Engenheiro Bonneville Franco, 2770-058, Paço de Arcos, Portugal

b

IDMEC, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Av. Rovisco Pais, 1, 1049-001 Lisboa, Portugal

Abstract

Представлен анализ отказов двух поврежденных коленчатых валов: один получен от дизельного двигателя мини-экскаватора с обратной лопатой,

и другой от автомобильного транспортного средства.Дизельный двигатель получил серьезное механическое повреждение через 3 года

и 5000 часов эксплуатации: сломался шатун № 3 и, как следствие, были повреждены картер и моторный блок

. Ремонт двигателя производился в неавторизованной мастерской, но коленчатый вал оставался прежним

без надлежащего осмотра. После 1100 часов работы коленчатый вал вышел из строя на шатунной шейке 3

rd

. Второй коленвал

вышел из строя после 105 000 км пробега.В обоих коленчатых валах трещина выросла из галтели шатунной шейки и шатунной шейки, а их симметричные полуэллиптические профили фронта трещины

подтверждают эффект чистой моды I (обратный изгиб).

Фрактографические анализы показывают полуэллиптические следы пляжа, а результаты показывают, что усталостное разрушение было основным механизмом разрушения этих двух коленчатых валов.

© 2016 Авторы. Опубликовано Elsevier B.V.

Рецензирование под руководством Научного комитета PCF 2016.

Ключевые слова: отказы коленчатого вала, анализ режимов отказов, усталостное разрушение, тематические исследования.

1. Введение

Приводные валы являются наиболее нагруженными компонентами двигателя, а также имеют наиболее частые отказы из-за усталости

, являющиеся основной причиной отказа коленчатых валов в двигателях внутреннего сгорания. Коленчатые валы дизельных двигателей работают с гармоническим кручением

в сочетании с циклическим изгибающим напряжением из-за радиальных нагрузок давления в камере сгорания

, передаваемых от поршней и шатунов, к которым должны быть добавлены инерционные нагрузки от поршней и шатунов

, Espadafor et al. al.(2009), Becerra et al. (2011). Коленчатые валы обычно используются в устройствах передачи энергии

* Корреспондент. Тел .: +351 914061496.

Адрес электронной почты: [email protected]

Доступно на сайте www.sciencedirect.com

ScienceDirect

Процедуры структурной целостности 00 (2016) 000–000

www.elsevier. com / locate / procedure

2452-3216 © Авторы, 2016. Опубликовано Elsevier B.V.

Рецензирование под руководством Научного комитета PCF 2016.

XV Португальская конференция по трещинам, PCF 2016, 10-12 февраля 2016 г., Пасу-де-Аркуш, Португалия

Анализ отказов двух коленчатых валов дизельных двигателей

M. Fonte

a, b

*, V. Infante

b

, M. Freitas

b

, L. Reis

b

a

Escola Superior Náutica (ENIDH), Av. Engenheiro Bonneville Franco, 2770-058, Paço de Arcos, Portugal

b

IDMEC, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Av.Rovisco Pais, 1, 1049-001 Lisboa, Portugal

Abstract

Представлен анализ отказов двух поврежденных коленчатых валов: один получен от дизельного двигателя мини-экскаватора с обратной лопатой,

и другой от автомобильного транспортного средства. Дизельный двигатель получил серьезное механическое повреждение через 3 года

и 5000 часов эксплуатации: сломался шатун № 3 и, как следствие, были повреждены картер и моторный блок

. Ремонт двигателя производился в неавторизованной мастерской, но коленчатый вал оставался прежним

без надлежащего осмотра.После 1100 часов работы коленчатый вал вышел из строя на шатунной шейке 3

rd

. Второй коленвал

вышел из строя после 105 000 км пробега. В обоих коленчатых валах трещина выросла из галтели шатунной шейки и шатунной шейки, а их симметричные полуэллиптические профили фронта трещины

подтверждают эффект чистой моды I (обратный изгиб).

Фрактографические анализы показывают полуэллиптические следы пляжа, а результаты показывают, что усталостное разрушение было основным механизмом разрушения этих двух коленчатых валов.

© 2016 Авторы. Опубликовано Elsevier B.V.

Рецензирование под руководством Научного комитета PCF 2016.

Ключевые слова: отказы коленчатого вала, анализ режимов отказов, усталостное разрушение, тематические исследования.

1. Введение

Приводные валы являются наиболее нагруженными компонентами двигателя, а также имеют наиболее частые отказы из-за усталости

, являющиеся основной причиной отказа коленчатых валов в двигателях внутреннего сгорания. Коленчатые валы дизельных двигателей работают с гармоническим кручением

в сочетании с циклическим изгибающим напряжением из-за радиальных нагрузок давления в камере сгорания

, передаваемых от поршней и шатунов, к которым должны быть добавлены инерционные нагрузки от поршней и шатунов

, Espadafor et al. al.(2009), Becerra et al. (2011). Коленчатые валы обычно используются в устройствах передачи энергии

* Корреспондент. Тел .: +351 914061496.

Адрес электронной почты: [email protected]

Что такое перегоревший двигатель?

На днях мы проезжали мимо машины на шоссе 401 с поднятым капотом, из которой вырывался пар или дым. Мой муж сказал, что двигатель, вероятно, взорвался, и это будет дорого. Что может вызвать «взрыв» двигателя? — Джоан в Оквилле, Онтарио.

Двигатель фактически не «взрывается».

Есть много типов и причин отказа двигателя. Самый катастрофический — и наглядный — это сломанный шатун, пробивающий отверстие в блоке или картере. Шатун — это часть, которая соединяет поршень, который очень быстро движется вверх и вниз, с вращающимся коленчатым валом. Если шток сломан, кривошип продолжает вращаться и может протолкнуть сломанный шток прямо через сторону чугунного или алюминиевого блока или картера, в котором находится масло.В любом случае двигатель немедленно остановится, и горячее масло вытечет через отверстие в блоке или картере на горячий выхлоп, вызывая много синего дыма или даже возгорание.

История продолжается под рекламой

Другая форма отказа двигателя — сломанный клапан, пробивающий отверстие в верхней части поршня. В этом случае масло под давлением выйдет через верхнюю часть поршня через выпускной клапан. Вместо синего дыма, идущего из-под капота и из-под автомобиля, он будет выходить из выхлопной трубы.

Ваш муж был прав, это не то, что поддается ремонту. Новый двигатель стоит дорого.

При этом полный отказ двигателя такого типа случается крайне редко. Более вероятный сценарий был вызван перегревом.

Двигатель охлаждается водным раствором антифриза, циркулирующим по внутренним каналам и переносящим тепло, создаваемое внутренним сгоранием, к радиатору и через него. Радиатор содержит десятки тысяч маленьких ребер, соединенных с небольшими трубками, содержащими горячую жидкость.Воздух, проходящий через эти ребра, помогает охладить эту жидкость, прежде чем она продолжит свой путь обратно в двигатель. Если уровень жидкости станет слишком низким или что-то произойдет, что заблокирует ее поток, двигатель перегреется и остановится.

Такая блокировка, скорее всего, произойдет из-за заедания термостата или поломки водяного насоса. Обрыв ремня вентилятора также может вызвать проблему, поскольку водяной насос перестает вращаться и циркуляция прекращается.

Потеря жидкости — более частая причина поломки, и это происходит из-за медленной утечки или внезапной утечки, когда старый шланг ломается или из-за утечки в радиаторе.Разница между «взорванным» двигателем и перегретым проявляется в цвете дыма или пара. Если синий, это, вероятно, дым от горящего масла. Если белый, это, вероятно, пар — и, возможно, дешевле, если двигатель не перегрелся до точки внутреннего повреждения. В любом случае это не хорошие новости.

Потеря мощности

История продолжается под рекламой

У меня есть Nissan Maxima 2008 года выпуска с 75 000 км пробега, и я езжу довольно консервативно, чтобы ограничить расход топлива.Думаю, могу заметить снижение производительности. Возможно ли, что двигатель теряет мощность? — Адам

Наверное, нет. Конечно, не при таком пробеге, если нет внутренних проблем.

Многие современные автомобили имеют так называемый «безвыходный» режим, в котором система управления двигателем серьезно снижает мощность за счет отключения некоторых цилиндров или ограничения открытия дроссельной заслонки. Я сомневаюсь, что это то, что вы могли бы испытать, поскольку это очень большое падение производительности и производительности.Если двигатель работает ровно, а ваш расход топлива не изменился значительно, я подозреваю, что вы, вероятно, представляете себе спад. Если сомневаетесь, попросите дилера провести анализ.

[email protected]

Обзор эксперта: что в любом случае вызывает потерю компрессии в двигателе?

В большинстве случаев для обслуживания двигателя не требуется отвозить автомобиль в мастерскую для дорогостоящего ремонта. И делать это самому в любом случае может быть гораздо выгоднее.Если вы похожи на нас в Rislone, вы хотите, чтобы ваш двигатель работал на максимальной мощности, независимо от того, является ли ваш автомобиль тяжелым грузовиком, высокопроизводительным автомобилем или обычным семейным седаном.

Ваш двигатель поддерживает вашу жизнь, и вы ожидаете, что он останется надежным и эффективным. Но когда проблемы начинают возникать, лучшее, что вы можете сделать, это обучить себя, прежде чем обращаться в дилерский центр или к механику.

Потеря компрессии в двигателе может быть результатом многих неисправных компонентов, поэтому мы собираемся дать вам краткое изложение, чтобы показать вам каждую возможную проблему и то, как вы можете выполнить простой и эффективный ремонт.

Объяснение компрессии двигателя

Если вы автолюбитель или хотите учиться на ходу, важно понимать, как работают различные компоненты двигателя. Когда у вас будет базовая основа, вам будет легче находить проблемы и устранять их самостоятельно.

В вашем автомобиле есть двигатель внутреннего сгорания (иногда называемый ДВС), который использует сжатие для передачи энергии. Сжатие происходит в цилиндрах внутреннего сгорания, когда топливные форсунки выталкивают воздух и топливо в камеру сгорания.Смесь воспламеняется, и расширение горящих газов в цилиндрах приводит в движение поршень, переводя энергию сгорания в механическую энергию, которая приводит в движение транспортное средство.

Поскольку цилиндр сжимает воздух и топливо до их воспламенения, сжатие является жизненно важным процессом, позволяющим транспортному средству работать. Потеря сжатия является результатом утечки в одном или нескольких цилиндрах, вызванной нормальным износом двигателя.

Если вы испытываете потерю компрессии в одном цилиндре двигателя, это может привести к пропускам зажигания и ухудшению характеристик автомобиля.Снижение выходной мощности — признак износа внутренних деталей. Иногда код пропусков зажигания в двигателе может указывать на потерю компрессии, но сначала проверьте зажигание и топливо на наличие проблем. Если оба в порядке, пора проверить цилиндры на предмет надлежащего сжатия.

В случае отсутствия компрессии вообще, это означает, что возникла более серьезная механическая проблема, из-за которой ваш двигатель даже не запустился. Когда цилиндр не создает достаточного сжатия, тогда не хватает силы для перемещения поршня и коленчатого вала, что приводит к полной поломке вашего автомобиля.

Как проверить компрессию вашего двигателя

Когда вы испытываете нечеткие характеристики автомобиля или у вас возникают пропуски зажигания при повороте ключа, первым делом необходимо провести тест на сжатие. Поскольку многие элементы могут вызвать низкое сжатие или его отсутствие в двигателе, тест может помочь вам найти внутренние проблемы, вызывающие потерю сжатия.

Перед использованием манометра убедитесь, что вы сняли все свечи зажигания и отключили катушки зажигания или заземлили провод высокого напряжения.Если двигатель вашего автомобиля оснащен системой зажигания без распределителя зажигания, вы должны отключить катушки зажигания, чтобы они не сработали. После того, как вы настроите и будете готовы, удерживайте дроссельную заслонку открытой и проверните двигатель в течение нескольких секунд, пока датчик компрессии находится в гнезде свечи зажигания. Запишите максимальное значение сжатия и повторите испытание для каждого цилиндра.

Если выяснится, что у вашего двигателя низкая компрессия, вы можете провести тест на герметичность цилиндра, который поможет вам увидеть, что происходит внутри.Затем вы можете точно определить, где происходят конкретные утечки. При испытании на утечку используются манометры и регулирующее устройство. Вместе они предоставляют информацию, которая позволяет количественно оценить процент утечки.

Что вызывает потерю компрессии в двигателе?

Хотелось бы сказать вам, что существует единственная причина проблем с компрессией, но когда дело доходит до причин низкой компрессии двигателя или ее отсутствия, существует восемь различных потенциальных компонентов.Распространенные проблемы, такие как неисправные клапаны, проблемы с поршнями, утечки в головке цилиндров и неисправные ремни ГРМ, — это только начало.

Когда вы знаете, что вызывает утечку, это может помочь вам понять источник потерь при сжатии, что упростит устранение. Мы рассмотрим каждую возможность и обсудим, что вы можете сделать для ремонта двигателя.

1. Отверстия в поршне

Поршни, расположенные в цилиндре двигателя, подвергаются чрезмерному износу, поскольку находятся рядом с точкой сгорания.Каждый раз, когда вы запускаете двигатель, поршень взрывается. Когда происходит сгорание, он расширяет сжатые газы и перемещает поршень, который, в свою очередь, приводит в действие коленчатый вал.

Поскольку цилиндр испытывает экстремальные температуры воздуха и топливной смеси, может произойти перегрев. Он образует горячие точки на поршне и может вызвать отверстия или трещины в детали. Когда между поршнем и стенкой образуются отверстия и зазоры, они позволяют газам просачиваться, что приводит к низкой компрессии двигателя.

Вместо газов, скапливающихся в камере, они протекают и вызывают потерю энергии. Компоненты, которые могут вызвать горячие точки, включают газ с низким октановым числом, неисправные свечи зажигания и неисправные топливные форсунки.

Вы можете проверить поршни на предмет повреждений, залив масло в гнездо свечи зажигания и проверив компрессию. Если он выше среднего, у вас проблема с поршнем. Вы также можете вынуть каждый поршень и визуально осмотреть их, чтобы увидеть, какие из них страдают.Отверстия в поршне влияют на двигатель, вызывая низкую компрессию или полное ее отсутствие в одном цилиндре.

2. Негерметичные клапаны

Впускные и выпускные клапаны часто выходят из строя из-за перегрева цилиндра. Экстремальные температуры могут деформировать и разрушить клапаны, из-за чего они не сядут или не закроются должным образом. Как только уплотнение между клапанами и цилиндром сломается, газы могут просочиться. Результат — потеря сжатия.

В автомобиле впускные и выпускные клапаны находятся в верхней части цилиндра двигателя.Впуск — это место, где топливо и воздух проходят в цилиндр. Когда элементы сгорают, выпускной клапан избавляется от газов. Выпускной клапан выходит из строя чаще, потому что он больше всего подвержен воздействию нагретых газов, которые могут достигать температуры от 1200 до 1350 градусов по Фаренгейту.

Тепло может деформировать или сломать клапаны, что приведет к чрезмерным утечкам и потере сжатия. Клапаны цилиндра также могут накапливать углерод, что также часто происходит в выхлопных газах. Накопление углерода происходит здесь чаще всего, потому что именно здесь происходит постоянный поток дымовых газов.Чрезмерное количество углерода может разрушить седло, уменьшив уплотнение клапана.

Вставьте тестер компрессии в гнездо свечи зажигания и проверните двигатель. Тест покажет, есть ли проблемы с клапанами. Вы также должны знать об утечках из выхлопной трубы или впускного коллектора воздуха. Негерметичные клапаны могут быть причиной слабого воспламенения в одном цилиндре.

Поврежденные клапаны также могут быть из-за неисправной компьютерной системы, которая сообщает впускной и выпускной патрубок открываться и закрываться в неправильное время.Обязательно проверьте компьютер или электрическую систему, если клапаны по-прежнему не работают.

3. Прокладки выдувной головки

Выдувание прокладок головки блока цилиндров или негерметичность головки блока цилиндров — третья причина низкой компрессии двигателя. Вы можете найти головку блока цилиндров в верхней части блока цилиндров, а прокладка головки находится между нижней и верхней половиной двигателя автомобиля. Прокладка отделяет масло от топливно-воздушной смеси, позволяя газам перемещаться в цилиндр, вызывая возгорание.После сгорания газы выходят через выпускной клапан.

Головка блока цилиндров имеет прокладку между собой и блоком цилиндров. Если прокладка изнашивается или ломается, отверстие или зазор могут образовывать воздушное пространство между головкой и цилиндром. Двигатель также может иметь смещенную, изношенную, потрескавшуюся или деформированную прокладку. Это известно как отказ прокладки головки блока цилиндров. Это может вызвать утечку газов, что приведет к потере компрессии. Выход из строя прокладки головки блока цилиндров часто связывают с перегревом.

Результат потери компрессии включает снижение производительности двигателя.Вы можете использовать измеритель давления, чтобы определить, где находится поврежденная прокладка, измерив уровень сжатия цилиндра. Если вы записываете разные показания, проверьте прокладки, чтобы найти проблему. Если два цилиндра повреждены рядом друг с другом, часто причиной является взорвавшаяся прокладка. Утечки в цилиндрах являются причиной низкой компрессии в одном цилиндре.

4. Застекленные или осколки стенок цилиндров

Трещина в стенке цилиндра двигателя может вызвать плохую компрессию.Вы можете исследовать проблему, работая с открытой крышкой радиатора. Проверните двигатель и посмотрите, не выходят ли пузырьки воздуха. Если это так, пузырьки указывают на утечку продуктов сгорания, которые попали через расколотый цилиндр в систему охлаждения.

5. Ослабленный ремень привода ГРМ или треснувшая цепь

Ремень ГРМ — это компонент, соединяющий коленчатый вал и распределительный вал. Он контролирует, какие поршни поднимаются и опускаются для движения вашего автомобиля. Когда один поршень движется вниз от замка зажигания, ремень ГРМ поворачивается и перемещает другие поршни вверх.

Распределительный вал не может работать и вращаться при выходе из строя ремня ГРМ. Следовательно, впускной клапан не может закрываться, а выпускной канал будет закупориваться внутри цилиндра. Это цепная реакция двигателя. В среднем ремень ГРМ может прослужить от 60 000 до 100 000 миль, прежде чем его потребуется заменить. Захваченные газы внутри камеры сгорания могут вызвать низкое или полное отсутствие сжатия во всех цилиндрах.

6. Изношенные поршневые кольца

Три кольца поддерживают поршень и соединяют его с валом.Верхнее кольцо прижимает поршень к стенкам цилиндра, а второе кольцо улавливает все, что не было первым. Последнее кольцо помогает контролировать количество излишка моторного масла, вытирая его.

Вал перемещает несколько поршней вверх, одновременно опуская другие с переменным темпом. Изношенные поршневые кольца двигателя могут перегреться и стать причиной утечки газов в картер. Когда поршни не работают должным образом, они могут не подниматься так высоко, как необходимо, или вообще не подниматься.

Вы можете проверить проблему, налив вязкое масло в гнездо свечи зажигания, которое позволит жидкости достичь цилиндра сгорания.Если компрессия увеличивается, вы можете сказать, что проблема в поршне или поршневом кольце. Хотя поршни могут быть повреждены из-за перегрева и не смогут запечатать газ, они все еще целы. Изношенные кольца могут вызвать низкую компрессию в одном или во всех цилиндрах.

7. Повреждены пружины, седла и фиксаторы клапана

Большая потеря компрессии из-за неисправных клапанов. В этом случае двигатель может иметь поврежденные пружины клапана, седла или фиксаторы. Пружины клапанов помогают впускному и выпускному клапанам закрываться после открытия каждого из распределительных валов.Хотя пружины изготовлены из высокопрочной стали, они также могут быть довольно хрупкими. Если пружина сломается, клапан не сможет полностью закрываться, и воспламенившиеся газы могут вытечь.

Седло клапана — это металлическое кольцо, прижимаемое к головке блока цилиндров. В основном изготовленные из алюминия, они могут расширяться от перегрева и расшатываться. Когда сиденье достаточно ослаблено, оно может упасть с головы и позволить воздуху выйти в порт. Вы можете отремонтировать или заменить выпавшее седло клапана.

Наконец, фиксатор клапана — это крошечный элемент, расположенный в пружине клапана, который может смещаться.Фиксаторы удерживают клапан на пружине. Но если он сместится и упадет в цилиндр, он может коснуться поршня и помешать процессу зажигания.

Все три элемента клапана могут влиять на двигатель, не вызывая сжатия в одном цилиндре.

8. Износ распределительного вала

Лепестки распределительного вала прикрепляются к клапанам, заставляя их открываться и закрываться. Как и все в вашем автомобиле, они могут со временем изнашиваться и препятствовать открытию клапанов.Это может вызвать цепную реакцию — когда клапаны не открываются, воспламеняющиеся газы остаются в камере. Изношенные распределительные валы могут быть причиной низкой компрессии в одном цилиндре или могут привести к отсутствию компрессии во всех цилиндрах.

Вы можете проверить проблему, сняв крышки клапанов и перевернув двигатель. Следите за реакцией клапанов и при необходимости замените распредвал.

Понимание восьми возможных причин потери компрессии в двигателе имеет жизненно важное значение для поддержания вашего автомобиля в рабочем состоянии и избежания необходимости обращаться в ремонтную мастерскую.Чем больше вы знаете, тем больше вероятность, что вы сможете решить проблему самостоятельно и заняться более важными вещами в жизни — например, насладиться поездкой в ​​воскресенье после обеда.

В большинстве случаев ваш двигатель будет сталкиваться с низкой компрессией в одном цилиндре с пропуском зажигания при запуске автомобиля. Проблема становится более серьезной, когда есть несколько проблем, или если двигатель не имеет компрессии и не запускается.

Как исправить низкую компрессию двигателя

Если вы подозреваете, что у вашего автомобиля низкая компрессия двигателя или ее отсутствие, вы должны убедиться, что ваша гипотеза верна.Первым шагом является определение фактической потери компрессии в одном или нескольких цилиндрах путем проведения испытания манометром.

Перед продолжением работы убедитесь, что двигатель выключен, затем снимите катушки зажигания и свечи зажигания. Вставьте и затяните датчик компрессии в патрон свечи зажигания и попросите второго человека провернуть двигатель. Следите за манометром, пока он не достигнет максимального сжатия. В здоровом двигателе должно быть около 100 фунтов на квадратный дюйм на цилиндр. Если утечки присутствуют, очень важно проверить все возможные компоненты.

Осмотрите все, от поршневых колец, прокладок и распределительных валов до цилиндров, клапанов и поршней. Ищите трещины, изношенные участки, отверстия, повреждения или щели. Как только вы обнаружите один или несколько сломанных цилиндров, приступайте к ремонту или замене деталей.

Растворы для лечения рислона

Некоторые детали нуждаются в физическом ремонте, а менее серьезные утечки можно устранить с помощью продуктов. Например, Rislone предоставляет вам наш ремонт компрессии с уплотнительным кольцом (4447).Это процедура восстановления компрессии двигателя, которая может отклеивать поршневые кольца и заполнять царапины и зазоры в стенках цилиндра. Это решение также может уменьшить износ и трение, а также восстановить изношенные двигатели, устранить прорыв, восстановить компрессию и восстановить мощность.

В состав продукта не входят вредные выводы, которые могут повредить ваш двигатель, или другие опасные металлы, которые могут загрязнить различные компоненты. В его состав входит смесь нефтяных присадок, которые идеально подходят для двигателей с большим пробегом, которые испытывают пониженную компрессию или ее отсутствие.

Инженеры

Rislone используют специальную присадку для ремонта поврежденных стенок цилиндров, чтобы восстановить компрессию и повысить производительность двигателя. Наша компрессионная ремонтная обработка работает двумя способами. Химические полимеры заполняют канавки, вмятины и царапины внутри цилиндра. Любые ссадины могут быть вызваны возрастом, износом и большим пробегом. Раствор также помогает освободить липкие кольца, расположенные в канавках поршня, помогая им лучше уплотняться и устранять утечки сжатия.

Часто неисправная компрессия требует ремонта и замены, но в других случаях вы можете найти решение, подобное нашему, которое поддерживает все масла на нефтяной основе и работает с газовыми и дизельными автомобилями.

Если вы положитесь на наш опыт и исключительную продукцию, вы сможете исправить неполадки, связанные с низкой степенью сжатия, и улучшить работу вашего автомобиля, грузовика или внедорожника. Мы даже можем помочь вам продлить срок службы вашего автомобиля. Когда он проезжает по стихии и преодолевает тысячи миль по побережью, ваш автомобиль может противостоять суровым условиям. Но если вы не позаботитесь о двигателе должным образом, система может выйти из строя быстрее, чем обычно.

Средства для снижения компрессии двигателя

Rislone находится в авангарде производства химикатов более 95 лет, поддерживая людей, которые хотят отремонтировать и улучшить максимальные эксплуатационные характеристики своего автомобиля.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *