Коленчатый вал. Маховик. Крепление двигателя

Коленчатый вал воспринимает усилие от шатуна и передает его на трансмиссию. От коленчатого вала получают также привод различные механизмы и детали двигателя (распределительный вал, масляный и водяной насосы, вентилятор, генератор и др.).

Коленчатый вал отковывают из углеродистой стали. Вал двигателя ГАЗ53 и пускового двигателя П23 (дизеля Д108) отливают из чугуна.

Вал состоит из шатунных шеек 9 (смотреть статью под номером 22), коренных (опорных) шеек 3, соединительных частей (щек) 6, противовесов 10, носка 2 и хвостовика с фланцем 8. На носке вала закреплена на шпонке шестерня, от которой в карбюраторных двигателях передается вращение распределительному валу, а в дизелях — также масляному насосу, топливному насосу и другим приборам. На выступающей из двигателя части вала установлен шкив привода генератора и вентилятора системы охлаждения. В торце нарезано отверстие 1 для храповика, посредством которого вал можно провернуть от руки заводной рукояткой. К фланцу хвостовика вала крепят маховик 14. Шейки коленчатого вала закаляют токами высокой частоты и шлифуют.

Для поступления масла к шатунным подшипникам в валу просверлены каналы Шатунные шейки почти всех коленчатых валов имеют грязеуловительные полости 5, закрывающиеся резьбовыми пробками 4.

На хвостовике коленчатого вала имеется маслосгонная нарезка 7, которая препятствует вытеканию масла из картера.

Противовесы 10 изготовляют вместе с валом или крепят к нему шпильками или болтами (двигатели Д108, ЯМЗ). Противовесы разгружают коренные подшипники от центробежных сил инерции. Коленчатые валы подвергаются балансировке (уравновешиванию) на специальных станках.

У однорядных двигателей число шатунных шеек равно числу цилиндров, у Уобразных двигателей число шатунных шеек вдвое меньше числа цилиндров. Число коренных шеек вала бывает различно; с увеличением числа шеек увеличивается жесткость коленчатого вала.

У четырехцилиндровых дизельных двигателей валы имеют пять опор (смотреть статью под номером 23), у шестицилиндровых однорядных двигателей — четыре (ГАЗ51А) или семь, Уобразные восьмицилиндровые двигатели имеют пять коренных шеек, а шестицилиндровые — четыре (см. смотреть статью под номером 26).

Коренные подшипники имеют такое же устройство, как шатунные, но отличаются от них размерами. Подшипник хвостовика вала обычно шире остальных. Корпус подшипника состоит из двух частей: верхняя половина выполнена в картере, нижняя — съемная крышка 15 (см. смотреть статью под номером 22) — прикреплена к картеру болтами.

Осевая фиксация вала осуществляется поразному (смотреть статью под номером 24): в карбюраторных двигателях — упорным подшипником, состоящим из двух биметаллических колец 1 и 2 (сталь, залитая баббитом). Переднее кольцо 1 штифтами 6 фиксируется в блоке и баббитовой поверхностью прилегает к стальной шлифованной Шайбе 7. Заднее кольцо 2 выступом 3 фиксируется в выточке крышки 5 и прилегает баббитовой поверхностью к шлифованному буртику щеки 4. Поскольку коленчатый вал в процессе работы двигателя нагревается и удлиняется, необходимо предусмотреть возможность перемещения вала в осевом направлении на несколько десятых долей миллиметра. Поэтому кольца 1 и 2 так подбираются по толщине, чтобы осевой люфт вала составлял около 0,2 мм.

Продольное перемещение коленчатого вала двигателя СМД14 ограничивают по такой же принципиальной схеме четырьмя сталеалюминиевыми полукольцами 12 (см. смотреть статью под номером 23), которые устанавливаются на третьем коренном подшипнике. В двигателях ЯМЗ, А41 и СМД60 также устанавливают полукольца, но на заднем коренном подшипнике. В дизеле Д108 упорный подшипник выполнен из двух чугунных плит И (см. смотреть статью под номером 24,6), прикрепленных болтами к блоку. Между плитами вращается бронзовое упорное кольцо 10, которое установлено на шпонке на носке коленчатого вала. Осевой люфт обеспечивается дистанционными втулками 12, толщина которых на 0,3—0,4 мм больше толщины кольца 10.

В двигателе Д50 коленчатый вал фиксируется торцами вкладышей пятого коренного подшипника (см. смотреть статью под номером 24, в).

К фланцу 8 (см. смотреть статью под номером 22) коленчатого вала (или к его торцу в двигателях Д50) крепится маховик 14. Маховик обеспечивает вывод поршней из мертвых точек и равномерное вращение коленчатого вала. Масса маховика способствует плавному троганию автомобиля с места и облегчает пуск двигателя.

Маховик представляет собой чугунный диск, на котором монтируют сцепление и закрепляют зубчатый венец 13 для вращения коленчатого вала при помощи электромотора (стартера) или пускового бензинового двигателя (тракторные дизели). На маховик наносят метки для установки поршней в в.м.т. Маховик крепят к коленчатому валу болтами из легированной стали, которые тщательно шплинтуют. Маховик с коленчатым валом в сборе проходит балансировку. Чтобы обеспечить определенное взаимное положение маховика и коленчатого вала, обычно один из болтов крепления маховика немного смещают, по окружности. Маховик помещают в отдельном картере (см. смотреть статью под номером 14, 23), который крепят к задней части картера двигателя. Чем больше число цилиндров, тем меньше относительный вес маховика.

Тракторный двигатель устанавливают на раме вместе со сцеплением, а автомобильный — также и с коробкой передач, которые составляют единый жесткий агрегат. Крепление этого агрегата на раме возможно в трех или четырех точках. Большинство двигателей имеет крепление в трех точках: спереди — при помощи кольцевого выступа крышки распределительных шестерен, а сзади — двумя лапами картера сцепления. Двигатель ГАЗ53 крепят к раме на четырех опорах.

Между опорами и рамой устанавливают резиновые или резинометаллические втулки, которые уменьшают передачу вибраций и толчкоз от двигателя на раму.

Кроме того, двигатели ГАЗ51 и ЗИЛ130 соединяют с передней поперечиной рамы тягой, которая удерживает весь агрегат от осевых перемещений при выключении сцепления, торможении и разгоне автомобиля.