Лопнул коленвал на дизеле причины: Причины поломок коленчатого вала / База знаний ремонта двигателей / Ремонт Моторов

Содержание

Причины поломок коленчатого вала / База знаний ремонта двигателей / Ремонт Моторов

  1. Главная
  2. База знаний ремонта двигателей
  3. Причины поломок коленчатого вала

 

Причины поломок коленчатого вала

 

Прежде чем приступать к анализу причин поломок коленчатого вала, давайте вспомним основные понятия, связанные с ним.

 

Каково назначение коленвала?

Ответ на этот вопрос известен многим: он служит для того, чтобы преобразовывать возвратно-поступательное движение поршней, которые в результате сгорания топлива движутся вверх и вниз в цилиндре, во вращательное движение с тем, чтобы получить необходимую полезную отдачу.

Работа по преобразованию фактически выполняется благодаря совместным действиям шатунов и коленчатого вала. У последнего есть щёки и противовесы. Щёки – это детали, соединяющие два типа шеек – коренные и шатунные, а противовесы – это детали, которые предназначены для уравновешивания веса поршней и шатунов, обеспечения постоянного плавного вращения и достижения высоких значений оборотов в минуту.

Помимо этого, на разных концах коленвала устанавливают демпфер и маховик.

Назначение демпфера заключается в уменьшении и предотвращении крутильных колебаний, а функция маховика – накопление и отдача избыточной кинетической энергии, возникающей во время рабочего хода.

 

Теперь постараемся найти ответ на вопрос, почему коленвалы ломаются.

В принципе, можно утверждать, что коленчатые валы выходят из строя достаточно редко. Случается, что они ломаются из-за дефекта литья или ковки, но такие случаи малочисленны. Дело в том, что современные системы контроля качества ковки и обработки, как их называют профессионалы, колен являются передовыми и соответствуют последним достижениям в области науки и техники. Крайне редки случаи, когда новый коленчатый вал «выпрыгивает» или «его вырывает» из силовой установки. Обычно он ломается из-за того, что выходит из строя какая-либо другая деталь или узел мотора. При больших нагрузках и работе дизельного мотора на высоких оборотах могут возникать условия, при которых проворачивает вкладыши, что, как следствие, приводит к тому, что коленвал ломается. Следует также отметить, что коленчатые валы дизельных двигателей более подвержены поломкам, поскольку они изготавливаются из более твердых металлов или сплавов.

 

Коленвалы всех дизельных силовых установок подвергают термообработке. Некоторые дизельные шатуны азотируют. Азотирование – это процесс, при котором азот внедряется на поверхность стали при очень высокой температуре. Эта термообработка осуществляется для повышения износостойкости, снижения показателей усталости и достижения высокой твердости поверхностей. Благодаря этому после обработки коленчатый вал становится чрезвычайно твердым, но, вместе с тем, хрупким. Когда подшипники двигателя выходит из строя, слишком большой зазор может вызвать эффект «прыгалок» внутри мотора. В некоторых ситуациях коленчатый вал может сильно изогнуться или даже сломаться. В случаях, когда азотированный коленчатый вал получил искривления, обычно выпрямлять его не рекомендуют. Попытки сделать это, возможно, приведут к образованию внутренних и внешних трещин, что рано или поздно приведет к еще одному отказу коленчатого вала.

 

Итак, у вас сломан коленвал и его нужно заменить. Каковы Ваши дальнейшие шаги? Вы можете просто купить новое или восстановленное колено и установить его, однако всё не так просто, как может показаться на первый взгляд. Помните эффект «прыгалок» внутри двигателя? Такие ситуации не только вызывают повреждение колена, но также повреждение отверстий шатунных и коренных шеек в блоке двигателя. Колебательные движения коленвала, возникающие в результате того, что он «прыгает» и «болтается» в блоке, создают угрозу повреждения, деформации или увеличения отверстий. Высокий крутящий момент прыгающего колена может также привести к растяжке болтов. Крышки коренных подшипников могут ослабнуть в регистрах, что приведет к смещению.

 

Никогда не стоит просто менять коленчатый вал и устанавливать новый без соответствующей проверки отверстий. Наиболее точный способ их проверки – использование циферблатного нутромера. Штангенциркуль с этой задачей не справится. Во многих случаях, для чтобы получить точные значения, двигатель придется извлекать из автомобиля. Если у вас нет нутрометра, необходимо демонтировать блок и доставить его вместе с шатунами в автомастерскую. Технические специалисты помогут проверить все отверстия в блоке, и, при необходимости, провести работы, чтобы вернуть им круглую форму. Если не сделать этого, коленвал может снова выйти из строя. Отверстия некруглой формы свидетельствуют, что зазоры между блоком и подшипниками не соответствуют стандарту. Такая ситуация может привести к преждевременному выходу подшипника из строя, а в худшем случае – к поломке коленчатого вала.

 

Специалисты компании «Motor Rep» обладают всем необходимым оборудованием, знаниями и богатым опытом проведения работ по устранению проблем и неполадок коленчатых валов. В случае, если Вам нужно отремонтировать коленвал, приглашаем Вас обращаться в фирму «Motor Rep».

Поломка коленвала: признаки, причины — Муфта.Ру

Коленчатый вал – это деталь двигателя, которая обладает достаточно высокой стоимостью. Именно поэтому каждый потенциальный покупатель при выборе данного механизма в первую очередь заботится о том, чтобы выбранное оборудование прослужило долго.

В плане возможных поломок чаще всего встречаются две ситуации. Плановая замена коленвала в двигателе, что, как правило, требуется в промежутке от 1 до 3 лет. Вторая распространенная ситуация является более негативной, так как зачастую случается, что коленчатый вал приходит в негодность после установки.

Большинство сразу же приходит к выводу, что данная поломка происходит ввиду некорректной работы самого двигателя. При использовании коленвала необходимо учитывать следующие моменты: коленчатый вал не осуществляет рабочий процесс сам по себе, а воспринимает усилия и преобразует движение.

Очевидным является то, что коленвал не может сам по себе выйти из строя, так как на него всегда оказывают влияние внешние факторы. Если коленчатый вал вышел из строя, это значит, что в системе двигателя есть определённая неисправность, которая и привела к поломке. Если же случилась данная ситуация, то неисправность в двигателе сразу же необходимо устранить.

Это необходимо потому как, если дефект не будет устранен, то последующая установка в двигатель нового коленвала просто не будет иметь смысла, так как ситуация с поломкой может повториться. Чтобы знать, что делать в данной ситуации, а также по возможности избежать всех негативных последствий, необходимо владеть информацией о видах и типах поломок, связанных с использованием коленчатого вала.

Ситуация 1. Коленвал «лопнул».

Как правило, данная ситуация возможна в случае наличия дефектов в сопрягаемых деталях, а также возможных дефектов изготовления. Если исследовать статистику, то выход из строя коленчатого вала по причине дефектов сопрягаемых деталей является достаточно частым явлением. Такая поломка в процентном соотношении составляет 90-95%. При возникновении данной ситуации в первую очередь необходимо осмотреть сопрягаемые детали: блок, шатуны. К остальным причинам того, что коленчатый вал «лопнул» можно отнести следующее: накопление напряжения, отсутствие балансировки двигателя, заводские дефекты изготовления. Данные причины поломки не являются достаточно частыми, тем не менее, их необходимо учитывать.

Ситуация 2. Прокрутило вкладыши, вкладыши «прилипли».

Как правило, данный вид поломки связан с системой смазки. К основным причинам появления неисправностей можно отнести следующие: замена масла не была произведена вовремя, масляной насос вышел из строя, неправильная работа фильтра и так далее. Чтобы восстановить работу двигателя при данной поломке, необходимо полностью перебрать всю систему смазки.

Ситуация 3. Двигатель прыгает.

Данную поломку можно определить визуально и по звуку: излишние вибрации при работе двигателя. Как правило, данная неисправность связана с неравномерностью сгорания топлива по цилиндрам. Однако наиболее часто вибрация двигателя вызвана неправильной балансировкой двигателя в сборе.

Ситуация 4. Коленвал имеет трещину.

Конечно, данный вариант поломки встречается крайне редко. Но если всё же данная неприятность произошла, то важно помнить, что данную поломку невозможно устранить. Не стоит пытаться осуществить ремонт самостоятельно. Обращаться к специалистам по ремонту такой неисправности тоже не имеет никакого смысла. Единственным правильным решением будет замена детали.

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».

kolenval.jpg — 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


Поломка коленчатого вала. Причины выхода из строя. Ремонт коленвала. / Статьи / Всё для моторов

Поломка коленчатого вала. Причины выхода из строя. Ремонт коленвала.

Коленчатый вал силового агрегата постоянно находится под высокими нагрузками, вследствие чего он является одной из самых уязвимых деталей, восстановление которой занимает много времени и стоит недешево.

На коленвал постоянно воздействуют различные силы, начиная от высокого давления газов, которое вызвано работой поршневой группы, неправильными условиями эксплуатации автомобильного двигателя и заканчивая постоянно возникающим большим уровнем инерции. Заметим, что коленчатый вал относится к элементам, которым постоянно приходится испытывать всю силу циклических нагрузок, негативно отражающихся на целостности материала изготовления и значительно снижающих его прочность.

 

Особенности восстановления работоспособности коленвалов

Зачастую причиной выхода коленвала из строя является недостаточный уровень моторного масла, его неудовлетворительное состояние, продолжительная работа непрогретого силового агрегата на максимальных оборотах. Среди основных повреждений выделяют наличие задиров на шейках вала, износ подшипников, присутствие серьезной выработки на поверхности, расплавление вкладышей вследствие их постоянного перегрева.

Устранить задиры можно, отшлифовав шейки коленчатого вала. При этом для этой процедуры существует несколько ремонтных размеров. Однако в процессе шлифовки возникает более серьезная проблема, которая связана с нагревом поверхности шейки, и снижением в связи с этим ее прочности. В результате разогрева сторон шеек нарушается геометрия коленвала — он искривляется, что может привести к его заклиниванию либо серьезному повреждению. В таком случае полностью восстановить вал вряд ли удастся, потребуется его замена.

Увы, но шлифовка является распространенной практикой ремонта коленчатого вала. Ошибочно мнение большинства даже самых опытных мотористов и автомехаников, что после ее проведения полностью восстановятся все характеристики детали, и она может продолжать работать, как и прежде. При этом нарушение геометрии детали можно попросту не принимать во внимание. В результате получается, что и распредвал начинает функционировать некорректно, увеличивается износ деталей ГРМ, нарушается герметичность сальников, изгиб шеек приводит к повреждению и выработки их посадочных мест, силовой агрегат начинает сильно вибрировать, значительно увеличивается потребление топлива.

Нетрудно подсчитать центробежную силу, возникающую при вращении коленчатого вала силового агрегата со средними характеристиками (мощность, объем и т. д.). Эта цифра никогда не была маленькой. Ее среднее значение 8кН. Даже, несмотря на эту величину, единственным применяемым методом восстановления коленчатого валя, к сожалению, все равно является его шлифовка.

 

Характерные неисправности коленчатого вала

К наиболее распространенным из них относятся:

  • нарушение геометрии коленвала;
  • наличие деформаций (сколов, вмятин, царапин и т. д.) на поверхности вала;
  • разбалансировка коленчатого вала, которая зачастую вызвана его искривлением;
  • выработка отверстий масляных каналов, их засорение и прочие повреждения;
  • пригорание вкладыша вследствие перегрева коленвала. (на различных типах автотранспорта эта неисправность характеризуется по-разному: на легковых авто на коленвале появляются задиры, а на грузовой технике ввиду повышенных нагрузок вкладыш пригорает моментально).

Все эти неисправности вызывают повышенный износ, как самого коленчатого вала, так и других элементов силового агрегата.

 

Профилактика неисправностей

Главное – это соблюдение всех рекомендаций производителя, которые указаны в сервисной книге автомобиля. Основной критерий продолжительной работоспособности этого элемента — своевременная замена моторного масла в соответствии с его типом и спецификацией.

Необходимо подчеркнуть, что в сервисных книгах автопроизводители указывают регламентные сроки проведения ТО и замены расходников, которые не соответствуют особенностям эксплуатации транспортных средств в нашей стране. Поэтому, необходимо самостоятельно несколько занизить эти сроки либо брать в расчет рекомендации «для тяжелых условий эксплуатации».

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.
 

Изображения

Лопнул коленвал на дизеле причины

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.

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:

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.

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.

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.

К поломке коленчатого вала могут привести следующие причины: ненормальные условия эксплуатации, работа в зоне критической частоты вращения, заклинивание поршня, гидравлический удар в цилиндре, обрыв шатунных болтов, неправильная укладка и центровка его с валом приводимого механизма, нарушения технологии при изготовлении или усталость металла, дефекты монтажа двигателя на фундаменте и чрезмерный износ или выплавление подшипников.

Поломки вала и его неравномерный износ наиболее характерны для высокооборотных дизелей, что вызвано резкими различиями в условиях работы отдельных шеек, быстрым нарастанием давления в цилиндре в период сгорания топлива, общей вибрацией двигателя, недостаточной жесткостью деталей корпуса и особенно верхнего картера или блок-картера. Места распределения зон наиболее активного разрушения валов этих двигателей внутреннего сгорания располагаются крайне неравномерно. Чаще всего вал разрушается в тех местах, где шейки переходят в щеки.

Ранее с этим не сталкивался, но когда приобрел Д3 с дизельным 2,7 мотором, узнал об этой проблеме, и она меня сильно заинтересовала. Поскольку у меня по теоретической механике и сопромату было 5 по пятибальной системе, с начала меня вообще поражала возможность такой поломки. Каких только версий не выслушал, пока все были по моему не правильные (бредовые):
1. Чиповка с увеличением крутящего момента, облом из за крутящих реакций. Бред — Если бы ломало из за этого, облом был бы там где вал самый тонкий, а момент самый большой, т. е. за последним поршнем и весь первичьный вал коробки передач. Тем более у 8 цилиндровых коленвал такой же + 2 цилиндра, крутящий момент больше, а коленвал не ломает.
2. Ломает из за балансиров около места перелома, которые вместе со шкивами создают вибрации и резонанс. Бред — во первых перелом за зоной вышеупомянутых реакций, во вторых, с другой стороны такие же балансиры + гидротрансформатор, который влияет на коленвал на много более шкивов.
3. Клин в месте перелома. Это только последствие, и если ломало бы от этого, то быстрее шатуны с поршнями в дребезги, а компрессия должна быть такая, какой вообще не может там быть :)
4. 5.6. … и другие версии тоже меня не убедили

Это всего лишь моя версия, но, думаю, правильная.
Эпюр чертить не буду, объясню проще, «на пальцах» :)
Разсматривая этот узел причина — уменьшение смазки и дальнейший нагрев коренной шейки коленвала. Если вал был бы прямой, деформации были бы только две утолщение 1 и удлинение 2 . Просто. На эти деформации есть допуски предусмотреные заводом

:)

А вот у кривого коленвала к этим двум добавляется еще одна 3, нарушающая соосность коленвала.

:)

С начала шейка коленвала трется только одной стороной о вкладыши, поршням крутить вал не тяжело, температура растет, соосность нарушается еще более и вал как бы выгибает. Блок этот выгнутый вал выравнивает, а что после бывает всем ясно. Поршням работающего мотора осилить данные реакции под силу

:)

Причина вышеописаного — уменьшение давления масла в системе из за чего страдают слабые места, а конкретно — эта шейка коленвала.
Причин уменьшеного давления больше — изношен масляный насос плохо качает, изношены вкладыши, пропускают слишком много масла где меньшее гидравлическое сопротивление, а где большее сопротивление — масла доходит меньше
Применяется слишком жидкое масло, произходит то же самое как в случае с износом
Повышеная температура масла от чего оно становится жиже
Льющая форсунка, от чего топливо попадает в масло, разжижает и меняет другие его свойства
И т. д.

У меня вкладыши поменяны, и, думаю, крайний износ вкладышей — 300 000 км. Так что через 170 000 менять, н дополнительно еще сделаю шунтирование (дополнительный, паралельный, подвод масла медной трубкой) этой злощастной шейки коленвала

Как правильно говорит serp-k меняйте вкладыши вовремя и не ломайтесь :)

13 популярных модификаций для увеличения мощности дизельного двигателя

Diesel Engine Horsepower Modifications Upgrade Вопрос номер один для любого двигателя, будь то бензиновый или дизельный, заключается в том, как мне увеличить мощность? Грубая сила — это название игры. Мы хотим идти быстро и хотим этого прямо сейчас! Хорошая новость заключается в том, что существует множество способов увеличить мощность дизельного двигателя, не требующих дорогостоящих модификаций. В этой статье будут рассмотрены возможности изменения жестких внутренних компонентов двигателя, а также 13 распространенных модификаций послепродажного обслуживания для увеличения мощности дизельного двигателя.

МАШИНЫ МОДИФИКАЦИИ МОЩНОСТИ

Прежде чем мы погрузимся в различные забавные способы увеличения мощности на вторичном рынке, давайте сначала посмотрим на физику того, что структурно возможно, а что невозможно в существующем дизельном двигателе. Существует всего пять механических способов увеличения мощности дизельного двигателя: увеличение давления в камере сгорания, изменение длины хода, изменение гильз цилиндров, увеличение рабочих ходов (об / мин) и уменьшение трения.

ИЗМЕНЕНИЕ ДЛИНЫ ХОДА И МАССЫ ДВИГАТЕЛЯ

Скорее всего, вы не сможете изменить длину хода (цикл вверх-вниз для поршня). По длине поршня зазоры обычно очень малы. Вы можете изменить вес поршней, используя менее плотный материал, например, более легкий алюминиевый композит, но вы всегда будете подвергаться риску поломки поршней. Ваш дизельный двигатель спроектирован для определенной конфигурации поршня на основе серийного номера двигателя, и отклонение от спецификации OEM может привести к повреждению вашего двигателя, если его не модернизировать должным образом.При этом изменения в гильзах цилиндров идут рука об руку с увеличенными или меньшими размерами поршней. В целом уменьшение веса двигателя увеличит мощность в лошадиных силах. Модификация двигателя, чтобы сделать его легче, не жертвуя компрессией, приведет к более эффективному распределению энергии по коленчатому валу и, следовательно, к увеличению мощности. Использование алюминиевых головок и блоков вместо чугунных снизит вес двигателя, но также снизит долговечность сердечника. Алюминиевые блоки, обычно используемые в автомобильных двигателях, гораздо более склонны к растрескиванию.Обычные более легкие, но менее прочные сменные детали включают маховик, кожух маховика, распределительный вал и вспомогательные топливные, водяные и масляные насосы.

ИЗМЕНИТЬ ГИЛЬЗЫ ЦИЛИНДРА
Cylinder Head Porting of a Diesel Engine

Отверстие для головки цилиндра

Растачивание гильз цилиндров — распространенный способ увеличения мощности. Чем больше площадь сжатия, тем больше сжигается топлива и, следовательно, больше мощности. Гильзы или гильзы цилиндров составляют стенки камеры сгорания. Обычно мало что можно сделать, чтобы увеличить диаметр гильз цилиндров без помощи механического цеха.В механическом цехе произведут измерения магнафлюса на предмет трещин, правильного сверления отверстий, поверхности настила, установки инжекторных трубок и испытания под давлением. С новыми гильзами цилиндров большего размера вам придется использовать поршни и кольца увеличенного размера для создания динамитного сжатия.

Дизельные двигатели

имеют как мокрые, так и сухие гильзы цилиндров в зависимости от марки и модели. Мокрые гильзы цилиндров представляют собой съемную гильзу, которая вставляется в блок цилиндров. Его называют «мокрым», потому что он окружен охлаждающей жидкостью двигателя.Сухие гильзы просто используют камеру цилиндра, просверленную в существующем блоке цилиндров; съемного вкладыша нет. Целью цилиндра является создание плотного уплотнения, обеспечивающего хорошее сжатие. Выход за пределы спецификации OEM из-за растачивания может привести к потере компрессии, если не измерить должным образом и / или заменить гильзы слишком большого размера. Используя поршни увеличенного размера, вы получаете больший рабочий объем, что соответствует большей емкости для топлива и кислорода и, следовательно, большей мощности. Наш подход к поршням увеличенного размера заключается в том, что если гильзы расточены вне спецификации OEM, мы обычно не советуем этого, однако это обычный способ для тех, кто занимается модификациями, увеличить мощность.

УВЕЛИЧИТЬ ОБОРОТЫ ПРИ ИЗМЕНЕНИЯХ КЛАПАНА

Последний способ увеличить мощность с точки зрения проектирования конструкций — это увеличить число оборотов в минуту. Больше циклов сгорания в минуту означает большее количество оборотов в минуту, что впоследствии увеличивает мощность. Число оборотов в минуту в двигателе измеряет количество оборотов коленчатого вала вокруг своей оси. Следовательно, количество оборотов в минуту в точности вдвое превышает количество рабочих ходов (ходов поршня вверх и вниз) в 4-тактном двигателе.В старом двухтактном двигателе частота вращения и рабочий ход точно такие же. К сожалению, нет быстрого решения, позволяющего конструктивно увеличить число оборотов двигателя, однако можно сделать различные модификации. Перед внесением каких-либо серьезных внутренних изменений знайте, что любые отклонения от спецификаций OEM аннулируют гарантию. Стандартный двигатель и вспомогательные жесткие внутренние части клапанного механизма рассчитаны на определенные спецификации OEM.

И бензиновые, и дизельные двигатели имеют так называемый ограничитель оборотов.Ограничитель оборотов — это устройство, ограничивающее скорость вращения коленчатого вала или оборотов. Это безотказная защита клапанного механизма. Ограничитель оборотов не позволяет двигателю пересечь «красную черту», ​​которая представляет собой максимальную скорость, на которой двигатель может безопасно работать без повреждения жестких внутренних компонентов. Тахометр измеряет обороты в автомобиле. Термин «красная линия» означает переход на территорию с более высокими оборотами, отмеченную красной или критической зоной на тахометре. В более новых двигателях с электронным управлением ECM (электронный блок управления) автоматически предотвращает красную линию.Контроллер ЭСУД делает это, сокращая подачу топлива к форсункам, чтобы снизить скорость двигателя до более безопасной. Обычно ECM делает это на красной линии или на несколько сотен оборотов выше красной черты. В автоматической коробке передач автомобиль автоматически переключается на более высокую передачу перед красной линией. Если водитель в механической коробке передач без блока управления двигателем находится на красной линии и пытается переключиться на более высокую передачу, но случайно переключается на более низкую передачу (например, с 5-й на 3-ю), частота вращения двигателя будет соответствовать скорости трансмиссии. .Результатом будет сильно поврежденный двигатель.

Теперь, когда мы рассказали о проблемах, связанных с попытками увеличения числа оборотов в минуту, вот несколько способов увеличить число оборотов двигателя. Первое, что вам нужно сделать, это удалить ограничитель оборотов, если он есть. После снятия ограничителя оборотов вы можете приступить к модернизации распределительного вала, клапанов, клапанных пружин, коленчатого вала, поршней и шатунов. Как обсуждается далее в этой статье, подъем и профиль распределительного вала могут быть увеличены, чтобы больше воздуха попадало в цилиндры.Чем больше число оборотов в минуту, тем больше нагрузка на вашу трансмиссию. Посмотрите на номинальный крутящий момент установленной трансмиссии. Подходит ли он для оборотов вашего недавно модернизированного двигателя? Орбитали, муфты, входной и выходной валы необходимо будет модернизировать, чтобы справиться с повышенным давлением, износом и температурой.

Diesel Cylinder Head Porting Diagram Повышение числа оборотов в минуту потребует значительных работ с клапанным механизмом, что изменит характеристики двигателя. В целом, дополнительные RPM значительно увеличат нагрузку на всю систему.Совершенно необходимо, чтобы при обновлении одного компонента двигателя вы также, соответственно, модифицировали все другие компоненты, чтобы компенсировать дополнительную нагрузку. Модернизация всех пружин, фиксаторов, распределительного вала и подъемников до тех оборотов, которые вы пытаетесь достичь, — это мудрый шаг, прежде чем приступать к нескольким обновлениям одновременно. Одна система играет на другой. Например, внесение случайных изменений в головку блока цилиндров может вызвать катастрофическое повреждение прокладки или самой головки. Необходимо учитывать каждый компонент и соединительные компоненты.Время открытия и закрытия клапанов должно быть точным, чтобы поршни не врезались в клапан. Другие внутренние компоненты, такие как шатуны и коромысла, также должны быть модернизированы, чтобы компенсировать дополнительную мощность.

Также при увеличении числа оборотов следует учитывать износ всех вращающихся частей. Маховик, распределительный вал, коленчатый вал и шатуны рассчитаны на определенный диапазон скоростей. Чем выше скорость, тем больше кинетической энергии накапливается и используется движущимися частями.Также с увеличением скорости увеличивается температура. Чем больше движущихся частей, тем больше трение во всем двигателе. При внесении изменений вы хотите использовать детали, которые рассчитаны на более высокие температуры и точки отказа. Наиболее частыми частями, которые могут перегреться, являются головка блока цилиндров, поршни, прокладки, гильзы, кольца, а также впускные и выпускные отверстия для выхлопных газов.

По мере увеличения скорости и температуры увеличивается давление. Для увеличения скорости двигателя обычно перекачивается и сжигается больше топлива.Давление воздуха на входе и выходе также увеличится, поскольку для более высокого сжатия требуется больше кислорода. Все трубы, трубки и шланги должны быть более прочными и крупными, чтобы выдерживать повышенное давление, распространяющееся по двигателю. Изношенный шланг или ослабленный хомут очень легко увидеть. Вам нужно будет убедиться, что топливный насос, масляный насос, водяной насос, дополнительный охладитель и головка блока цилиндров модернизированы, чтобы справиться с большей емкостью жидкости, перекачиваемой через двигатель.

Уменьшение трения увеличивает мощность и эффективность дизельного двигателя.Количество и тип масла и консистентной смазки снизят коэффициент трения. Это означает, что каждая вращающаяся носимая поверхность, которая должным образом смазана, будет использовать меньше энергии для движения, высвобождая больше потенциальной энергии для преобразования в лошадиные силы. Еще одна упущенная из виду область увеличения мощности и крутящего момента — колеса. Чем больше колеса и дифференциалы, тем больше площадь поверхности для передачи сцепления и сцепления с дорогой. Чем липче шины, тем больше изменяется коэффициент трения.Помните, мощность = крутящий момент * угловая скорость!

Теперь, когда мы обсудили более сложные способы внутреннего увеличения мощности, давайте рассмотрим некоторые из самых популярных модификаций и дополнений на вторичном рынке.

ПОСЛЕПРОДАЖНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ МОЩНОСТИ

1. ECM Flash и обновления микросхемы —

ECM Diesel Truck Для двигателей с электронным управлением самый простой способ увеличить мощность — это выполнить вспышку ECM, которая просто перепрограммирует бортовой диагностический компьютер для работы с большей мощностью.В зависимости от двигателя, у вас есть авторитетная компания, занимающаяся перепрошивкой, или дилер сможет в какой-то степени увеличить или уменьшить мощность. Обычно модели с дизельными двигателями группируются в семейства, такие как A, B, C, E и т. Д. Например, Caterpillar 3406E отличается от Caterpillar 3406B сборкой. Поршни, блок, головка и прочее могут быть разными. При этом в семье может быть 3 или 4 лошадиных силы и крутящий момент. Перепрограммирование блока управления двигателем займет всего несколько минут, но позволит бортовому диагностическому компьютеру снять определенные ограничения по мощности.Контроллер ЭСУД допускает увеличение количества топлива, воздуха и турбонаддува во время сжатия. ПРИМЕЧАНИЕ. Как указано выше, не забудьте проверить номинальный крутящий момент на табличке с техническими данными вашей трансмиссии. Первые две цифры этого числа, умноженные на 1000, — это максимальный крутящий момент, разрешенный для трансмиссии. Повышение мощности, а не трансмиссии — хороший способ испортить вашу трансмиссию! Для тех, у кого нет ECM в двигателе, вы можете перепрограммировать ECM в грузовике для различных улучшений топлива и оптимального времени переключения передач.Существует множество различных модулей и микросхем для вторичного рынка для тех, кто хочет обновить двигатель самостоятельно. Силовые модули модифицируют ECM и позволяют водителю вручную выбирать настройки двигателя для достижения желаемой производительности.

2. Турбокомпрессоры и нагнетатели —

Diesel Engine Performance Turbocharger Когда вы думаете об увеличении мощности любого двигателя, первое, что приходит на ум, — это турбокомпрессор. Турбо нагнетает в двигатель больше воздуха, чем обычно. Внутренние компоненты турбонагнетателя включают турбину, которая нагнетается выхлопными газами, которые затем проталкиваются через компрессор, а затем выбрасываются через промежуточный охладитель.В течение всего процесса воздухозаборник находится под давлением. Стандартный турбонаддув разработан для увеличения потока воздуха в три-четыре раза по сравнению с двигателем без наддува, тогда как турбонаддув с производительностью может увеличить поток воздуха в пять-десять раз больше. Модернизированный турбонаддув также будет снижать температуру выхлопных газов, что повысит эффективность и производительность двигателя. Не улучшая турбонаддув (пренебрегая потоком воздуха) и только увеличивая расход топлива, вы в конечном итоге сжигаете намного больше топлива, что приводит к более высоким температурам выхлопных газов и резко снижает экономию топлива.Турбовоздушное давление называется «наддувом» и измеряется в фунтах на квадратный дюйм. Наиболее оптимальная установка — это конструкция с двойным турбонаддувом. Чем больше турбонаддув, тем больше наддув, однако большие действительно работают только на более высоких скоростях и имеют значительное время задержки. Турбины на шарикоподшипниках меньшего размера отлично работают на низких скоростях и относительно быстро достигают максимальной производительности. Ответ — установка с двойным турбонаддувом, где у вас есть меньший турбонаддув для большинства нормальных скоростей движения и больший для ситуаций с более высокой скоростью и крутящим моментом.Турбины с быстрой намоткой работают в тандеме с более крупными.

Turbo Boost Gauge Нагнетатели иногда являются решением проблемы двойного турбонаддува. Нагнетатель будет вращаться со скоростью примерно 50 000 об / мин по сравнению с 15 000 об / мин с турбонаддувом. В отличие от турбонагнетателя, который использует выхлопные газы, нагнетатель напрямую связан с двигателем цепью или ремнем и использует коленчатый вал в качестве источника энергии. Преимущество нагнетателя в том, что нет лагов, он обеспечивает постоянный наддув даже при более низких оборотах двигателя, его легче поддерживать, и он не использует перепускной клапан для снижения выбросов.Нагнетатели не так часто используются с дизельными двигателями, поскольку они уже работают на гораздо более низких оборотах, чем газовые двигатели, и у вас всегда есть возможность обрыва ремня или цепи. Нагнетатели могут добавить двигателю примерно на 40-45% больше мощности и, как и турбины, лучше всего работают на больших высотах.

3. Топливный насос / форсунки —

После того, как вы увеличили воздушный поток за счет увеличения впуска и обновили ECM или модули, вам следует обратить внимание на новый набор вторичных форсунок.Форсунки для вторичного рынка сконструированы так, чтобы позволить большему количеству топлива поступать в камеру сгорания, чем у стандартных моделей. Найти правильные форсунки для вашего двигателя и модификации может быть непросто. Форсунки рассчитаны на мощность конкретного двигателя в лошадиных силах. Очевидно, что целью является увеличение мощности, но не стоит перебарщивать с форсунками повышенной мощности. Сжигание слишком большого количества сыпучего топлива может увеличить нагрузку на двигатель. В идеале соотношение расхода топлива и воздуха должно увеличиваться поэтапно, т.е. не модернизировать форсунки или топливный насос и не пропускать воздухозаборник или турбонаддув.Слишком много топлива и недостаточно кислорода или слишком много кислорода и слишком мало топлива не обеспечат вашему двигателю оптимальную производительность. В большинстве высокопроизводительных форсунок используется специальная форсунка, которая увеличивает давление для лучшего распыления топлива.

P7100 Cummins Diesel Pump Есть много преимуществ старых дизельных двигателей 80-х или 90-х годов с непрямым впрыском (IDI). Непрямой впрыск использует камеру предварительного сгорания, соединенную со свечой накаливания, где топливо смешивается с воздухом под высоким давлением и воспламеняется автоматически.Взрыв происходит через сопло форсунки, когда клапан открывается и расширяется в форме чаши, вырезанной на верхней части поршня. В двигателях с непрямым впрыском необходимо использовать ТНВД высокого давления. Топливные насосы Cummins более старого типа, такие как P7100, можно модифицировать, чтобы напрямую увеличить поток топлива к форсункам, однако вы будете жертвовать милями на галлон. В рядных топливных насосах используется импульсная система для подачи равномерно распределенного потока топлива, тогда как в насосе для впрыска роторного типа обеспечивается стабильный постоянный поток топлива.Преимущества IDI — это более низкая начальная стоимость, отсутствие затрат на технологию выбросов и большие преимущества для модификаций.

Более новая технология прямого впрыска (DI) в сочетании с ECM позволяет значительно снизить расход топлива. Форсунки открываются и закрываются автоматически, позволяя сжечь отмеренное количество топлива. При прямом впрыске очень точное количество топлива впрыскивается прямо в камеру сгорания прямо в верхней части поршня. Нет необходимости в камере предварительного сгорания, так как давление уже очень высокое.Обновления до приложений с прямым впрыском обычно больше связаны с ECM. Изменение количества открытий и закрываний форсунки, а также количества распыляемого топлива за цикл можно изменить для увеличения мощности. Преимущества DI перед IDI включают снижение шума, вибрации, более высокий термический КПД, большую экономию топлива и в целом более высокую производительность двигателя.

4. Комплект для забора / притока воздуха большего размера —

Diesel Engine Air Intake Компрессия в дизельном двигателе не может происходить без брака топлива и воздуха.Приточный патрубок обычно препятствует воздушному потоку из-за ограниченного отверстия. Закрытое отверстие обычно содержит звуковой барьер для снижения шума двигателя. Удаление этой перегородки позволяет большему количеству воздуха всасываться в камеру сгорания и смешиваться с топливом. У большинства стандартных воздухозаборников помимо перегородки есть бумажный фильтр. Этот фильтр некачественный и довольно быстро забивается. Новые воздухозаборники имеют синтетические волокна, которые обеспечивают больший приток воздуха даже в грязи.

Во-вторых, OEM-воздухозаборники обычно не всасывают холодный воздух из лучших мест; Скорее всего, воздух идет от стенки радиатора или прямо под передним крылом.Модифицированный воздухозаборник будет всасывать холодный воздух, находящийся за пределами корпуса двигателя. Этот более холодный наружный воздух намного плотнее и содержит больше кислорода. Чем больше кислорода имеется в воздухозаборнике, тем больше кислорода можно сжечь при сжатии. Модернизируя систему впуска воздуха, вы можете ожидать увеличения мощности на 20% -30%, а также улучшенной экономии топлива.

5. Модернизация интеркулера —

Diesel Engine Intercooler После того, как вы обновите турбо, вы определенно не захотите пренебрегать промежуточным охладителем.Промежуточный охладитель предназначен для поддержания давления наддува после выхода из турбонагнетателя с одновременным охлаждением воздуха до того, как он достигнет камеры сгорания. Интеркулер снижает температуру окружающего воздуха за счет выхлопных газов турбонагнетателя, что делает воздух намного плотнее. Более холодный и плотный воздух содержит больше кислорода и, следовательно, приводит к увеличению мощности при сгорании. Обновления для вторичного рынка включают более крупные входные и выходные отверстия с ребрами, а также расширенную решетку и радиатор. Это must have для энтузиастов дизельного топлива.

6. Производительность выхлопной системы —

Diesel Engine Exhaust System При дополнительных модификациях турбонагнетателя, впускных головок и головок цилиндров обязательно модернизируйте также выхлопную систему. Выхлопная система в вашем двигателе предназначена для уменьшения нагрева двигателя и удаления газов дожигания. Выхлопные отверстия, как и в системах воздухозаборника, ориентированы на снижение шума по сравнению с производительностью. Стандартные глушители и выхлопные трубы имеют перегибы и нечетные изгибы для ограничения шума и выбросов.Чрезмерно изогнутая конструкция затрудняет выталкивание выхлопных газов, которые работают только на оптимальном уровне с более новыми двигателями, совместимыми с выбросами, охладителями EGR. Выхлопная система вторичного рынка будет иметь более прямую конструкцию с отверстием большего диаметра. Комплект выхлопа и глушителя на вторичном рынке снизит температуру выхлопных газов (EGT), повысит мощность примерно на 10-20 л.с. и улучшит крутящий момент.

7. Рабочие распределительные валы —

Diesel Engine Performance Camshaft Установка рабочего распредвала — еще один отличный способ увеличить мощность.Функция распределительного вала — открывать и закрывать клапаны. Конструкция, лежащая в основе высокопроизводительного распределительного вала по сравнению с распределительным валом OEM-спецификации, заключается в том, что подъем и профиль изменены, чтобы позволить большему количеству воздуха попадать во впускные клапаны. Более высокий подъем на выступе распределительного вала увеличивает длину хода клапана. Чем больше длина хода, тем больше мощность. Вы также можете изменить фазу газораспределения (т.е. когда клапаны открываются и закрываются). С помощью высокопроизводительного кулачка вы можете оставить клапаны открытыми на более длительный период времени, пропуская больше воздуха в камеру сгорания.Если оставить клапаны открытыми дольше, изменяется степень сжатия, мощность и уровень выбросов. В механическом цехе можно сваривать, шлифовать до определенного размера, полировать и измерять лепестки с помощью циферблатного индикатора, чтобы определить оптимальные характеристики. В дополнение к шлифовке распределительных валов механический цех может вернуть коленчатый вал в соответствии со спецификациями OEM, чтобы уменьшить трение и увеличить скорость вращения.

8. Модернизация трансмиссии / гидротрансформатора —

NV4500 Transmission Parts После того, как вы увеличите мощность дизельного двигателя, вы значительно увеличите нагрузку на все внутренние и вспомогательные компоненты.Одна точка отказа, которую часто упускают из виду, — это трансмиссия. Высокопроизводительный гидротрансформатор сможет справиться с повышенным крутящим моментом, созданным во время всех модификаций. Модернизация гидротрансформатора предотвратит износ поверхности сцепления и износ колодок. Гидротрансформатор с высокими рабочими характеристиками обычно изготавливается из более прочной стали, чтобы выдерживать более высокие внутренние температуры, и имеет больше дисков сцепления для предотвращения проскальзывания.

Если вы действительно значительно увеличиваете мощность, простой гидротрансформатор просто не подойдет.Если вы серьезно увеличиваете мощность и крутящий момент, вам понадобится трансмиссия с более высокими характеристиками. При увеличении числа оборотов в трансмиссии возникает большая нагрузка. Без модернизации трансмиссии вы рискуете проскальзывать, повышать температуру и преждевременный износ внутренних деталей. Коробки передач Billet от ATS Diesel считаются одними из лучших в мире модификации производительности. В идеале, если вы собираетесь модернизировать свой двигатель, вы должны убедиться, что не пренебрегаете и своей трансмиссией.

9. Комплект фильтров коробки передач —

Diesel Engine Transmission Filter Kit 2 Комплект фильтров трансмиссии продлит жизнь вашей трансмиссии. Это очень специфические фильтры, которые уменьшают износ сцепления, увеличивают охлаждающую способность и удаляют защитные оболочки для охлаждения трансмиссии.

10. Закись азота (NOx) —

Последний шаг и «Святой Грааль» повышения мощности — добавление закиси азота или NOS. Закись азота популярна среди дрэг-рейсеров и тяжелых грузовых машин, которым требуется небольшой всплеск дополнительной мощности.Закись азота — это смесь азота и кислорода, которая вводится во впускной коллектор. Компаунд разрушается внутренним теплом двигателя и впрыскивается в камеру сгорания. Быстрый приток кислорода позволяет сжечь больше топлива за короткий промежуток времени. Существуют различные уровни NOx от 75

NOx Kit for Diesel

Комплект для модернизации мощности закиси азота популярной марки NOS

л.с., 100 л.с., 150 л.с., 200 л.с. и 300 л.с. Для оптимальной производительности синхронизация выстрела NOS должна происходить только при высоком давлении турбонаддува.Есть и другие добавки, которые можно вводить в воздухозаборник, например, химические смеси воды / метанола. Вода / метанол поступает в резервуар емкостью 1 или 5 галлонов и распыляется вместе с давлением наддува. Смесь значительно снижает всасываемый воздух, а также создает микровзрывы в камере сгорания. Смесь в виде пара дополнительно разрушает капли дизельного топлива, создавая более сильный взрыв воздуха и дизельного топлива. Химическое охлаждение может дать дополнительные 75-100 л.с., что идеально подходит для тяги тяжелых грузов.

11. Присадки —

Diesel Fuel Additives На рынке есть миллион присадок к топливу, которые обещают мир. По правде говоря, большинство из них практически одинаковы. Присадки к топливу — это химические соединения, которые предназначены для смешивания с дизельным топливом для обеспечения более чистого сгорания. Они предназначены для удаления шлама из двигателя, стабилизации топлива, очистки от примесей и уменьшения трения. Различные добавки и смеси дизельного топлива улучшат топливную экономичность и увеличат мощность примерно на 10 л.с.

12. Эксплуатационные манометры: (температура выхлопных газов, температура трансмиссии, манометр наддува —

Exhaust Gas Temperature Gauge После того, как вы выполнили все свои модификации, обязательно, чтобы вы контролировали все новые системы, которые вы только что установили. С производительными двигателями вы выходите далеко за рамки спецификаций OEM. Нет гарантии, что двигатель внезапно не взорвется. Поэтому разумно установить в вашем автомобиле новые датчики, чтобы следить за происходящим. Как уже говорилось, добавленная мощность создает значительную нагрузку на вашу трансмиссию.Хорошая идея — установить датчик температуры коробки передач. Еще один важный калибр, который вам следует учитывать, — это пирометр. Ничто так не испортит двигатель, как его нагрев. Пирометр измеряет температуру выхлопных газов (EGT) и устанавливается за выпускным коллектором или турбонагнетателем прямо перед промежуточным охладителем. Следовательно, датчик наддува будет измерять исправность турбонагнетателя. Это позволит вам увидеть температуру турбокомпрессора, а также характеристики наддува при желаемых оборотах. Иногда рядом с датчиком наддува может быть установлен вторичный тахометр (число оборотов в минуту).Многие датчики наддува позволяют водителю регулировать параметры турбонаддува в кабине для точной настройки агрегата.

13. Регулярные настройки —

Один из самых недооцененных способов увеличения мощности — регулярное техническое обслуживание. Замена масляного и воздушного фильтров позволит более чистым моделям мгновенно улучшить производительность. Замена масла уменьшит общее трение, снизит внутреннюю температуру и продлит срок службы вашего двигателя.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ МЫСЛИ О МОДИФИКАЦИЯХ МОЩНОСТИ

Есть много способов увеличить мощность дизельного двигателя.Удовольствие от любого редуктора — это возиться и настраивать все различные системы, которые так величественно переплетаются прямо у нас под носом. Важно не переусердствовать с каким-либо проектом модификации, поскольку это отнимет ваше время и ваш бюджет. Кусочек здесь и там приведет вас туда, где вы хотите быть. Помните, что любая модификация может привести к взрыву двигателя. Полноценной отказобезопасной модификации нет. Слишком горячий двигатель или слишком быстрое увеличение мощности — отличный способ, чтобы ваш грузовик оказался на свалке.Независимо от того, работаете ли вы над 5,9-литровым или старым дизельным двигателем Cummins 4BT, учитесь на ходу и помните, что бесчисленные часы в гараже — это приятная часть, а не пункт назначения.

.

Как работает коленвал — Все подробности

При сгорании топлива поршень выстреливает прямо вниз по цилиндру, работа коленчатого вала заключается в преобразовании этого поступательного движения во вращение — в основном за счет поворота и подталкивания поршня вверх по цилиндру.

Терминология коленчатого вала достаточно специализированная, поэтому мы начнем с названия нескольких частей. А журнал это часть вала, которая вращается внутри подшипника. Как видно выше, шейки коленчатого вала бывают двух типов: коренные шейки образуют ось вращения коленчатого вала, а шатунные шейки закреплены на концах шатунов, доходящих до поршней.

Для дополнительной путаницы шейки шатуна сокращенно обозначаются шатунными шейками и также обычно называются шатуны , или цапфы головные . Цапфы стержней соединены с главными шейками посредством полотна .

Расстояние между центром коренной шейки и центром пальца коленчатого вала называется радиус шатуна , также называемый ход кривошипа . Это измерение определяет диапазон хода поршня при вращении коленчатого вала — это расстояние сверху вниз известно как ход .Ход поршня будет в два раза больше радиуса кривошипа.

Задний конец коленчатого вала выходит за пределы картера и заканчивается фланец маховика . Этот прецизионно обработанный фланец прикручен к маховик , большая масса которого помогает сгладить пульсацию поршней, срабатывающих в разное время. Через маховик вращение передается через трансмиссию и главную передачу на колеса. В АКПП коленчатый вал прикручен к коронная шестерня , несущий гидротрансформатор, передавая привод на автоматическую коробку передач.По сути, это мощность двигателя, и мощность передается туда, где она необходима: гребные винты для лодок и самолетов, индукционные катушки для генераторов и опорные колеса транспортного средства.

Передний конец коленчатого вала, иногда называемый носиком, представляет собой вал, выходящий за пределы картера. Этот вал будет заблокирован с зубчатым колесом, которое приводит в движение клапанный механизм через зубчатый ремень или цепь [или, в высокотехнологичных приложениях, зубчатые передачи], и шкив, который через приводной ремень передает мощность на такие аксессуары, как генератор переменного тока и водяной насос. .

Детали коленчатого вала

Основные журналы

коренные шейки или просто главные шейки зажаты в блоке двигателя, и двигатель вращается вокруг этих шейек. Все шейки коленчатого вала будут обработаны идеально гладкими и круглыми и часто закалены. Основные шейки закреплены в седлах, в которых установлена ​​сменная вкладыш подшипника буду сидеть. Подшипник мягче, чем шейка, и может быть заменен по мере износа и предназначен для поглощения небольшого количества загрязнений, если таковые имеются, чтобы не повредить коленчатый вал.А крышка коренного подшипника затем прикручивается к шейке болтами и затягивается с точным крутящим моментом.

[Схема главной цапфы с подшипниками и отверстиями]

Цепи движутся по масляной пленке, которая вдавливается в пространство между шейкой и подшипником через отверстие в седле коленчатого вала и соответствующее отверстие во вкладыше подшипника. При правильном давлении масла и подаче масла шейка и подшипник не должны соприкасаться.

Шатунные шейки

шатунные шейки смещены от оси вращения и прикреплены к большие концы шатунов поршней.Как ни странно, их также часто называют шатуны или шейки подшипника шатуна . Подача масла под давлением происходит через наклонный масляный канал, просверленный от основной шейки.

В некоторых шатунах просверлено отверстие для масла, позволяющее распылять масло на стенку цилиндра. В этом случае опорные подшипники шатуна будут иметь канавку для подачи масла в шатун.

Смазка коленчатого вала

Контакт металл-металл — враг эффективного двигателя, поэтому и главные шейки, и шейки стержней движутся по масляной пленке, которая находится на поверхности подшипника.

Подача масла в коренной подшипник скольжения проста: масляные каналы от блока цилиндров ведут к каждому седлу коленчатого вала, а соответствующее отверстие в корпусе подшипника позволяет маслу достигать шейки.

Подшипники шейки шатуна требуют такой же смазки, но они вращаются вокруг коленчатого вала со смещением. Чтобы подать масло к этим подшипникам, масляные каналы проходят внутри коленчатого вала — через основную шейку, по диагонали через перемычку и через отверстия в шейках шатунов.Канавка в подшипнике коренной тяги позволяет маслу непрерывно продавливаться по каналу к шейкам шатунов, чему способствует выброс наружу центробежной силой вращающегося коленчатого вала.

Зазоры между шейками и подшипниками являются основным источником давления масла в двигателе. Если зазоры слишком велики, масло вытекает свободно, а давление не поддерживается. Слишком малые зазоры вызовут высокое давление масла и риск контакта металла с металлом. Поэтому важно измерять зазор между подшипниками и шейками при ремонте двигателя.

Противовесы

Коленчатый вал подвержен сильным вращающим силам, а масса шатуна и поршня, движущиеся вверх и вниз, оказывает значительную силу. Противовесы отлиты как часть коленчатого вала, чтобы уравновесить эти силы. Эти противовесы обеспечивают более плавную работу двигателя и более высокие обороты.

Коленчатый вал балансируется на заводе. В этом процессе прикрепляется маховик, и весь узел вращается на машине, которая измеряет, где он находится вне баланса. Балансировочные отверстия просверлены в противовесах для уменьшения веса. Если необходимо добавить вес, просверливается отверстие, которое затем заполняется хэви-металлом или меллори. Это повторяется до тех пор, пока коленчатый вал не будет сбалансирован.

Упорные шайбы коленчатого вала

В какой-то момент по его длине будут установлены две или более упорных шайб, чтобы предотвратить продольное перемещение коленчатого вала. На изображенном коленчатом валу с обеих сторон центральной шейки имеются упорные шайбы.Эти упорные шайбы устанавливаются между обработанными поверхностями перемычки и седла коленчатого вала, поддерживая заданный небольшой зазор и сводя к минимуму величину бокового движения, доступного для коленчатого вала. Расстояние, на которое коленчатый вал может перемещаться из конца в конец, называется его осевым люфтом, и допустимый диапазон будет указан в руководствах по обслуживанию.

В некоторых двигателях эти упорные шайбы являются частью коренных подшипников, в других, как правило, более старых типов, используются отдельные шайбы.

Основные сальники

Оба конца коленчатого вала выходят за пределы картера, поэтому необходимо предусмотреть какой-либо метод предотвращения утечки масла через эти отверстия.Это работа двух основных масляных уплотнений, одного спереди и одного сзади.

задний главный сальник устанавливается между задней главной шейкой и маховиком. Обычно это манжетное уплотнение из синтетического каучука. Прокладка вдавливается в углубление между блоком цилиндров и масляным поддоном. Уплотнение имеет фасонную кромку, которая плотно прижимается к коленчатому валу пружиной, называемой подвязкой.

Неисправное сальниковое уплотнение является серьезной проблемой, поскольку оно находится рядом с главными шейками, которые получают и нуждаются в хорошей подаче масла под давлением.В сочетании с вращением коленчатого вала это приводит к быстрой потере моторного масла из-за любого нарушения сальника.

сальник передний похож на задний, хотя его выход из строя менее катастрофичен и к нему легче получить доступ. Передний сальник будет за шкивами и шестерней привода ГРМ.

Сальник сам по себе является дешевой деталью, но для доступа к нему требуется много труда по снятию трансмиссии, сцепления, маховика и, возможно, коленчатого вала.Поэтому рекомендуется заменять сальники каждый раз, когда двигатель разбирается и детали доступны.

Схемы коленчатого вала

Показанный выше базовый коленчатый вал от рядного 4-цилиндрового двигателя. Другие конструкции коленчатого вала будут зависеть от компоновки двигателя. Более подробно эта тема освещена в статье о компоновке двигателя. Но следует отметить, что в двигателях V-образной формы и W два шатуна могут иметь общую шейку штока.Некоторые типовые схемы коленчатого вала показаны ниже.

Коленчатый вал V6

Коленчатый вал V6 является в некотором роде специализированным, потому что он требует, чтобы шейки шатуна были разделены для поддержания равномерного интервала зажигания. Это требует, чтобы цапфы стержней были расколоты или раздвинуты, что известно как шплинт или Журнал раздельный дизайн.

Неисправности

Коленчатый вал, будучи очень прочным, является надежным компонентом, и поломки коленчатого вала редки, если только двигатель не работает в экстремальных условиях.

Изношенные журналы

Без достаточного давления масла шейки коленчатого вала будут соприкасаться с поверхностями подшипников, постепенно увеличивая зазор и ухудшая давление масла. В крайнем случае это может привести к разрушению подшипников и серьезному повреждению двигателя. Если цапфы изношены ниже пределов их срока службы или уже не имеют идеально круглой формы, их необходимо отшлифовать, как описано ниже.

Усталость

Постоянные усилия на коленчатом валу могут привести к усталостным трещинам, обычно обнаруживаемым на галтеле, где шейки соединяются со стенкой.Гладкий радиус этого галтеля имеет решающее значение для исключения слабых мест, ведущих к усталостным трещинам. Коленчатый вал можно проверить на наличие трещин с помощью магнитный флюс .

Модификации и обновления

Шлифование коленчатого вала

Журналы изнашиваются со временем. У них может образоваться шероховатая поверхность, они могут стать некруглыми или заостренными. В этих случаях их поверхность можно восстановить с помощью шлифовки коленчатого вала.Когда коленчатый вал заточен, его шейки будут уменьшаться в диаметре и, следовательно, увеличиваться в размерах, поэтому потребуется установка более толстых подшипников.

Коленчатые валы Stroker

Объем цилиндра можно увеличить, перемещая поршни на более длинный ход. Ход двигателя определяется радиусом кривошипа, который представляет собой расстояние между шейками шатуна и коренными шейками. Коленчатый вал с большим радиусом кривошипа обеспечивает более длинный ход и больший объем цилиндра — это известно как коленчатый вал с ходовым механизмом.При установке строкера потребуются более короткие шатуны. В противном случае поршни могут перемещаться в цилиндре слишком высоко, вызывая неприемлемо более высокое сжатие или удар о крышу цилиндра.

Коленчатые валы Stroker для часто модифицируемых двигателей продаются в комплекте с более короткими шатунами и поршнями. Строкер-комплект для двигателя Mazda MX5 Miata 1.8L может преобразовать его в двигатель 2L по цене около 5500 долларов.

Офсетное шлифование

Альтернативой установке поршневого коленчатого вала является шлифовка шейки шатуна до меньшего размера со смещением — таким образом, центр шейки перемещается от средней линии коленчатого вала.Это проиллюстрировано выше.

Видно, что при перемещении центра шейки штока радиус кривошипа был увеличен, что привело к увеличению хода. Это специализированная обработка, и достигаемое увеличение хода будет зависеть от толщины шейки.

Как делается коленчатый вал

В большинстве серийных двигателей используется чугунный коленчатый вал, который изготавливается путем заливки расплавленного чугуна в форму. Кованые коленчатые валы используются в некоторых высокопроизводительных двигателях.Кованый коленчатый вал изготавливается путем нагревания стального блока до докрасна, а затем с использованием чрезвычайно высокого давления для придания ему формы.

После ковки или литья коленчатого вала его шейки и опорные поверхности обрабатываются идеально гладкими. Просверливаются масляные каналы или масляные каналы. Серийные двигатели обычно оставляют перемычки с их первоначальной черновой отделкой, но двигатели с высокими рабочими характеристиками обрабатывают каждую часть коленчатого вала, чтобы уменьшить сопротивление масла.

Цепи должны быть тверже, чем их подшипники, чтобы износ заменялся на подшипниках, а не на коленчатом валу, который должен служить в течение всего срока службы двигателя.Производственный процесс будет включать упрочнение этих участков азотированием или термообработкой.

Коленчатые валы с исключительно высокими рабочими характеристиками и нестандартные характеристики изготавливаются из блока твердого материала, в результате чего получается коленчатый вал в виде заготовки. Производство одноразового коленчатого вала с помощью этого процесса будет стоить как минимум около 3000 долларов, поэтому он предназначен для соревнований, гонок и восстановления.

.

marinediesels.co.uk Распределительный вал двухтактного дизельного двигателя крейцкопфа

Меню Опорная плита Рамки A Антаблемент Галстуки Коленчатый вал Жезл Крейцкопф Сальник Гильза цилиндра Поршень Распредвал Выпускной клапан Топливный насос Топливный инжектор Турбокомпрессор Двигатель MANB & W

Операционная информация

Два удара Крейцкопф

Распредвал

**** Выпадающее меню DHTML на основе JavaScript, созданное NavStudio.(OpenCube Inc. — http://www.opencube.com) ****

Распределительный вал несет кулачки, которые работают топливные насосы и выпускные клапаны. Поскольку они срабатывают один раз в цикла двигателя, распределительный вал на двухтактном двигателе вращается с такая же частота вращения, как и у коленчатого вала.

Также очень важно, чтобы топливный насос и выпускной клапан работают в нужное время, поэтому распределительный вал приводится в движение коленчатый вал. Используются два метода: редукторный привод и цепной привод.

Цепные приводы относительно легкие, узкие по ширине и гибкие; однако они увеличиваются в эксплуатации из-за износа, который влиять на фаз газораспределения, а срок службы у них ограниченный — 15 лет.

Зубчатые передачи должны служить сроком службы двигателя; Однако шестерня поезд тяжелее и дороже. Если шестерни смещение, приведет к ударной нагрузке, что может привести к поломке зубы.

Распредвал выполнен секциями, каждая секция охватывающий один или два цилиндра. Отдельные кулачки изготовлены из стали, подвергнутой термообработке для придания им очень твердая поверхность, но сохраняющая жесткий интерьер.Кулачки на распредвал в правильном положении, используя либо тепловые или гидравлические средства. Муфты для соединения распредвала вместе сегменты также расширяются гидравлически, что позволяет регулировки и облегчить замену кулачка, если нужно.

Распределительный вал в подвешенных под ним подшипниках с металлической футеровкой белого цвета, в большинстве случаев смазывается системой LO главного двигателя.Старая версия B&W двигатели использовали отдельную систему LO для распределительного вала из-за возможность загрязнения мазутом, протекающим мимо топливных насосов.

На двигателях с распределительными валами с цепным приводом при удлинении цепи синхронизация топливных насосов и выпускных клапанов замедлена. Когда это торможение доходит до определенной точки, распредвал необходимо подтянуть. это осуществляется путем расширения муфты между распределительным валом и приводом с помощью высокого масла под давлением и поверните распределительный вал в правильное положение с помощью большой гаечный ключ и цепной блок.

.

Дизельный двигатель Черный коленчатый вал — Покупайте коленчатый вал, коленчатый вал двигателя, детали дизельного двигателя Продукт на Alibaba.com DULEX, JIANGDONG, LAIDONG, SHANDONG, JULING, TIANLU, JINTAN, LIJIA, CHANGCHAI, SHN, AMEC, EMEI и т. Д.

13 900 13, 000
Модели Одноцилиндровый F 160F, 165F, 165F, 165F, Z 170FB, X170F, 173F, 178F, 178FA, 186F, 186FA, 188F, 190FB, 192FA
км KM130, KM138, KM138-1, KM138B, KM148, KM160, RM173,
7
102 Zh2100, Ж52110, Ж2100, Ж2110, Ж2100, Ж5
R165, R170, R170A, R170B, R175, R175A, R175B, R176, R180, R180A, R185, R185A, R195, R195A.
ZR / Q ZR180, ZR185, Q185, ZR190
S S195, S1100, S1110, S1115
ZH
EM EM170, EM175, EM180, EM185.
ZS ZS195, ZS1100, ZS1105, ZS1110, ZS1125, ZS1130.
SH 175N, 180N, 185N, 190N, 195N.
JD JD018, JD22, JD33, JD195, JD1100, JD1105, JD1108, JD1110, JD1115, JD1118, JD1125, JD1130, JD1133.
SF 24,25,28,30,33,35,38,40,130,138,148,168,176,188,200,220,1115,1120,1125.
CF CF8, CF9, CF10, CF12, CF15, CF16, CF18, CF22, CF25, CF30, CF33, CF36, CF40.
SD SD1100, SD1105, SD1110, SD1115, SD1125.
YM YM12, YM14, YM24, YM28, YM30, YM32.
L L12, L16, L18, L20, L22, L24, L26, L28, L30, L32.
Мультицилиндр 295, 2100, 2105, 485, 495, 4100, 4102, 4105, 4108, 4B4, 6100, 6105.
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *