Как работает коленвал: Sorry! This site is experiencing technical difficulties.

Содержание

Коленчатый вал

Перецентровка коленвала

Чтобы исключить причины, вызывающие появление остаточ­ных напряжений, в технологию изготовления вала введены до­полнительные операции перецентровки: первая — после обтачи­вания коренных шеек, вторая — после термической обработки. Базой при перецентровках приняты первая и четвертая коренные шейки, что позволило усреднить биение и снизить припуски на последующую обработку

Во время второй перецентровки, произ­водимой на алмазно-расточном станке, кроме корректировки центров улучшается форма центровых фасок, уменьшается шеро­ховатость поверхности, что важно для последующей обработки детали на финишных операциях. Все это позволило ликвиди­ровать операции правки валов, уменьшить и стабилизировать межоперационные припуски и, в конечном итоге, благоприятно сказалось на надежности коленчатых валов в эксплуатации

Проблема снижения остаточных напряжений решена путем внед­рения более производительного и прогрессивного способа пред­варительной обработки коленчатых валов методом кругового фрезерования. При этом методе обработка производится много­резцовыми фрезерными головками, оснащенными твердосплав­ными неперетачиваемыми пластинками с механическим крепле­нием. Резание ведется на скорости 100—150 м/мин. Коленчатый вал производит за цикл медленный поворот в режиме подачи. Количество шеек, обрабатываемых за один поворот детали, соот­ветствует количеству фрезерных головок. Таким методом можно обрабатывать как коренные, так и шатунные шейки. По сравне­нию с точением фрезерование характеризуется сравнительно невысокой нагрузкой на коленчатый вал во время обработки. Достигается это соответствующим расположением режущих кро­мок пластинок фрезерной головки, благодаря чему весь профиль шейки делится на отдельные участки (секторы). При этом режу­щие кромки инструмента вступают в работу попеременно, что значительно снижает силы резания. Привод круговой подачи осуществляется с обоих концов вала, благодаря чему исключается   его деформация  и обеспечивается высокая геометрическая точность. Стружка дробится, что также положительно сказывается на параметрах процесса.

что это Устройство коленчатого вала. Фото, видео

Наверное каждый автолюбитель задавался вопросом: что такое коленвал, что он из себя представляет? В данной статье мы дадим ответ на это вопрос.

Усилия, передаваемые поршнями через шатуны, воспринимает коленчатый вал. Затем они преобразуются в крутящий момент. Главные требования к коленчатому валу – это жёсткость и прочность.

Материалом изготовления коленчатого вала является сталь и высокопрочный чугун. Стальные валы куют, а чугунные выливают в изготовленные формы. Поверхности шатунных и коренных шеек обрабатывают термически, придают им прочность, а затем шлифуют.

На коленчатом валу имеется несколько шатунных и коренных шеек. Они соединены между собой щёчками, которые имеют продолжение в противоположную от шейки сторону и создают противовес. В конструкции двигателей некоторых грузовых автомобилей имеются противовесы, крепящиеся к коленчатому валу при помощи болтов. Диаметр коренных шеек всегда больше шатунных. Если посмотреть на коленчатый вал с его торца, и Вы увидите, как шатунные шейки перекрывают коренные, то это означает, что у него очень жёсткая конструкция. Двигатель, в котором поршень имеет короткий ход, сделать перекрытие шеек проще. Коленчатый вал называется полноопорным, если слева и справа от шатунной шейки расположены коренные шейки. При отсутствии с обеих сторон коренных шеек, такой вал называют неполноопорным. Его масса будет увеличенной, он может выдерживать сильные закручивающие и изгибающие нагрузки, а конструкция при этом более жёсткая.

Наибольшее распространение получили полноопорные коленчатые валы. Разборные коленчатые валы в современных двигателях внутреннего сгорания применяют редко. Сопряжение от щёчки к шейке делают по радиусу, потому что в этом месте большое количество напряжений. Образование трещин и дальнейшее разрушение в этом месте в такой конструкции сведены почти на ноль.

Тонкостенные, разъёмные вкладыши используются как подшипники скольжения в шатунных и коренных шейках. Их изготавливают из тонкой стали, на поверхность которой наносят антифрикционный сплав (баббит). С помощью особого выступа они устанавливаются в специальные канавки, что не даёт им проворачиваться в опорах коленчатого вала. Упорные подшипники скольжения удерживают коленчатый вал от осевого смещения.

Технологические отверстия (масляные каналы) просверлены внутри шеек и щёчек коленчатого вала. Моторное масло поступает всё время под давлением, потому что незначительная продолжительность работы коленчатого вала без масла приведёт к его поломке. Он не выдержит нагрузки и заклинит.

Маховик крепится к его задней части. Он выводит кривошипо – шатунный механизм из мёртвых точек, запасает и отдаёт энергию на разных тактах, а также снижает неравномерность работы двигателя в целом. Маховик изготавливают из чугуна, и он имеет форму диска. Масса у него большая. Зубчатый венец напрессован на наружную поверхность маховика. При помощи него электрический стартер при пуске передаёт движение на коленчатый вал. Если на двигателе внутреннего сгорания три и больше поршня, то рабочий ход одновременно начинается в двух или большем количестве цилиндров. Масса маховика на таких двигателях мала, а крутящий момент плавный.

Видео – изготовление коленвала

Крутильные колебания – это непрекращающееся раскручивание и закручивание коленчатого вала. Если произойдёт совпадение частот внешних сил и крутильных колебаний, то последствием этого станет резонанс, который приведёт к поломке коленчатого вала. На старых автомобилях в двигателях коленчатые валы ломались в месте сопряжения коренной шейки со щёчкой. Количество оборотов и высокая жёсткость современных коленчатых валов не подвержены пагубному влиянию резонансных частот. Однако на двигателях имеются гасители крутильных колебаний, снижающие виброактивность коленчатых валов. Шкив коленчатого вала делят на две части, заливают их резиной, центруют, и после этого за счёт внутреннего трения он будет поглощать вибрацию.

В настоящее время огромную популярность приобрели двухмассовые маховики, выполняющие роль гасителей крутильных колебаний.

Также на двигатели внутреннего сгорания устанавливают новейшие тороидные стартер – генераторы, позволяющие ему работать при максимальных нагрузках, при помощи электронного блока управления снижать вибрации и колебания, а также бесшумно производить запуск.

Материалы изготовления коленчатого вала

Коленчатые валы двигателя шести- и восьмицилиндровых четырехтакт­ных двигателей изготовляются из марганцовистой стали 50Г, а двенадцати цилиндровых — из Хромованадиевой стали 60ХФА. Коренные и шатунные шейки, а также шейки под уплотнительные манжеты подвергаются поверхностной закалке с нагревом ТВЧ. Сложная форма кованых коленчатых валов влечет за собой необ­ходимость сравнительно большого съема металла при механиче­ской обработке. Металл снимается не только на шейках, но и на щеках. Сравнительно большие припуски имеют коленчатые валы У-образных двигателей, ко

гда шейки расположены в не­скольких плоскостях. Кроме того, стремление использовать штамп как можно дольше также приводит к увеличению припу­сков. Согласно исходной технологии токарная обработка корен­ных шеек, переднего и заднего Концов коленчатого вала прово­дилась одновременно на многорезцовых станках мод. МК-840, а шатунных шеек на многорезцовых станках мод. МК-8212. При этом суммарная ширина режущих кромок одновременно рабо­тающих резцов на станке мод. МК-840 для шестицилиндровых валов составляла 440 мм, для восми-цилиндровых 490 мм, а на станке мод. МК-8212 — соответственно 240 и 320 мм.

Наличие значительных сил резания и ударных нагрузок при обработке щек в сочетании с перераспределением внутренних напряжений в материале вала после снятия поверхностного слоя штампованной заготовки приводило к короблению вала на пред­варительных операциях его изготовления. Нагрев шеек при закалке ТВЧ также вызывал дополнительное коробление вала. При этом суммарные деформации вала достигали 1,5—2 мм. I С целью их устранения технологическим процессом предусма­тривалась правка вала, которая производилась после обтачи­вания коренных и шатунных шеек и после термической обработки. Процесс правки заключался в неоднократном прогибе вала с устра­нением биения до допустимых величин.

Что такое коленвал

Коленчатый вал – это механическая деталь автомобильного двигателя, которая является промежуточным звеном-преобразователем тепловой энергии сгораемого топлива в механическую энергию вращения колёс.

По внешнему виду он представляет собой вал из стального сплава со множеством шатунных шеек, которые между собой соединены коленной шейкой. Число шеек-колен соответствует числу цилиндров в двигателе, их расположению, форме. Шейки соединены с поршнями через шатуны, которые, двигаясь возвратно-поступательно, приводят вал в движение.

Если в коленчатом вале шатунные шейки находятся с двух сторон от коленной шейки, он называется полноопорным. Если же они расположены только с одной стороны – неполноопорным.

Коленвал производится из углеродистой или легированной стали с повышенной износостойкостью (для спорткаров, люкс-моделей и автомобилей с повышенной мощностью) или модифицированного чугуна (для стандартных серийных моделей) с помощью литья или прессования. Для легирования стали применяются молибден, хром и иные металлы, существенное увеличивающие прочность сплава.

В большинстве двигателей коленчатый вал располагается в нижней части, над картером, в оппозитных – выше, по центру мотора.

Почему коленвалы называют плоскими

В процессе изучения устройства коленчатого вала, порой кажется, что ты на уроке биологии. Первым делом в глаза бросаются массивные плоские “щеки”, между которыми находятся “шейки”. Одни шейки (как вы наверняка знаете) – коренные (на них вал опирается, лежа в картере) и шатунные (именно к ним сверху “цепляются” шатуны). Если посмотреть на коленвал “в фас”, возможны два варианта: либо щеки с шейками лежат в одной плоскости, либо половина из них расположена под прямым углом к другой половине. В первом случае вал и называют плоским.

При сборке двигателя вашей малолитражки наверняка использован именно плоский вал – это самой собой разумеющееся решение для 4-цилиндрового двигателя. А вот при создании V-образной “восьмерки” уже есть выбор. Изначально (на заре автомобилестроения) все конструкторы предпочитали именно плоские валы, однако с ростом мощности силовые агрегаты генерировали все больше вибраций и все труднее поддавались балансировке. Именно в попытках уменьшить уровень вибраций создатели моторов и пришли к схеме с установкой шеек под прямым углом друг к другу. И сейчас на большинстве V-образных “восьмерок” стоят именно такие коленвалы. А “плоские” остались уделом гоночных моторов или двигателей для суперкаров – можно вспомнить силовые агрегаты Ferrari или 5-литровый двигатель под капотом нового Shelby Mustang GT350.

Понять разницу между плоским коленвалом (справа) и коленвалом с шейками, установленными под прямым углом, проще всего с помощью картинок.

Окончательно отказываться от плоского коленвала мотористы не собираются. Ведь более простая конструкция делает его компактнее и легче, а значит – при прочих равных такой вал способен быстрее раскручиваться, делая мотор более приемистым. К тому же, сто последних лет металлурги не сидели спустя рукава – и благодаря продвинутым материалам, позволяющим при прежних размерах сделать деталь ощутимо легче, у современных плоских валов вибрации на порядок меньше, чем у их далеких предков.  

Остается вопрос: почему же тогда коленвалы 4-цилиндровых моторов делают плоскими? Дело в том, что уровень вибраций, вызванных т.н. силами инерции 2-го порядка (именно они проявляются на V-образных “восьмерках” с плоским коленвалом), сильно зависит от рабочего объема мотора. 4-цилиндровые двигатели компактны – поэтому на такие вибрации порой можно просто закрыть глаза. А если нельзя – проще и дешевле использовать т.н. балансирные валы. О которых мы поговорим в другой раз.

Коленвал как один из важнейших узлов двигателя автомобиля видео АвтоНоватор

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) сам по себе не может стронуть с места автомобиль, потому что поршни способны только на поступательное движение, которое должно быть преобразовано через коленвал в крутящий момент, обязательный для трансмиссии

Иными словами, последний служит передачей между ДВС и ведущими колесами, если не принимать во внимание ряд других узлов и механизмов

Из чего состоит коленвал

Как известно, гениальность – в простоте, и коленвал является ярким тому примером, так как устройство данного автомобильного узла не отличается сложностью, а эффективность его чрезвычайно высока. Именно этот элемент кривошипно-шатунного механизма, выполненный из стали или чугуна, несет на себе основную нагрузку вращения колес, передавая им энергию двигателя. Составлен вал из ряда колен (число их соответствует числу цилиндров ДВС), каждое из которых состоит из двух щек и соединяющей их шатунной шейки. Между собой колена связаны коренными шейками, снабженными одноименными подшипниками.

Преобразование поступательного движения в крутящее происходит за счет того, что оси шеек, соединенных через подшипники с шатунами, не совпадают с осью вращения всего вала. К слову, во избежание возникновения центробежных сил во время работы узла щеки с противоположной стороны от шатунных шеек утяжелены противовесами. Таково устройство коленчатого вала в целом, если не рассматривать маховик, устанавливаемый на одном конце узла, и соединение через ведомый диск с коробкой передач на другом конце.

Как работает коленчатый вал двигателя

Итак, в камерах двигателя внутреннего сгорания, после воспламенения нагнетенного туда горючего, образуются газы, которые, расширяясь, толкают поршни. Те, в свою очередь, оказывают воздействие на присоединенные к ним шатуны через кинематическую пару (бронзовая втулка и палец, тончайший зазор между ними заполнен маслом, подающимся сквозь отверстие во втулке). Шатун нижней головкой через подшипник соединен с шейкой колена, расположенного на валу, и каждое движение поршня, таким образом, проворачивает весь коленчатый вал двигателя.

Чтобы крутящий момент был передан на трансмиссию без ослабления, каждую коренную шейку охватывает специальный подшипник коленвала, состоящий из двух половинок, установленных внутри крышек картера. В последнем предусмотрены ячейки для вращающихся колен, с отверстиями для шатунов в верхней части и поддоном для масла в нижней. Между ячейками, по числу опорных шеек, располагаются подшипники, у каждого вместо элементов качения с внутренней стороны имеется канавка для масла.

Чтобы масло не вытекало из картера, на оба конца вала устанавливаются сальники, которые также имеются с каждой стороны от опорных подшипников.

https://youtube.com/watch?v=Ue6cDpSOKu4

Шестерня коленвала и ее значение

Когда картер полностью собран, снаружи устанавливается сальник, а затем – шестерня коленвала. Необходима она для того, чтобы через зубчатый ремень или непосредственно через шестерню распределительного вала происходила его синхронизация с работой коленчатого вала. В свою очередь распредвал посредством установленных на нем кулачков с определенной периодичностью открывает и закрывает клапаны газораспределительного механизма (ГРМ). Это необходимо для своевременной подачи в цилиндры ДВС топлива и отвода газов после его сгорания.

Если используется ременная передача, она попутно охватывает шкив насоса охлаждающей жидкости. К слову, натяжение ремня должно быть строго отрегулировано, для этого предусмотрен специальный ролик. Если у шестерни вдруг обнаружится люфт, проверьте, насколько надежно сидит в своем гнезде шпонка коленвала. Даже после того, как последняя будет вынута, шестерня при натянутом ремне должна сидеть достаточно плотно. Если люфт продолжается, значит, произошла деформация посадочного места, и не остается ничего другого, кроме как поменять вал. То же самое, если разбивает гнездо под шпонку.

Коленвал – что это такое и как он работает?

Коленчатый вал (также называемый кривошип) является фундаментальной особенностью двигателя автомобиля. Именно система преобразует линейную энергию во вращательную. Это позволяет колесам управлять автомобилем вперед. Все поршни в двигателе прикреплены к рукоятке, которая соединена с маховиком. Он сглаживает вращение. Кривошип работает совместно с другими компонентами двигателя для достижения синхронизированного движения. Этот процесс, который позволяет двигателю автомобиля работать.


Расположение цилиндров.

Коленчатые валы обычно изготавливаются из стали и располагаются ниже цилиндров и поршней в блоке двигателей. На двигателях V-типа он находится у основания, но на плоских двигателях он находится между блоками цилиндров. Чтобы коленчатый вал работал правильно, он должен быть полностью смазан маслом, поэтому он свободен от трения. Есть два уплотнения коленчатого вала, один спереди и один сзади, которые называются соответственно передними главными и задними главными.
Автомобили могут иметь от 3 до 12 цилиндров внутри двигателя, хотя большинство из них четыре. Внутри каждого цилиндра находится поршень, который перемещается вверх и вниз по цилиндру. Все поршни двигателя соединены с коленчатым валом отдельными стержнями. Цилиндры работают совместно, а также с другими деталями двигателя. Это называется четырехтактным циклом и встречается в каждом из четырех цилиндров. Этот цикл управляет двигателем автомобиля.

Работа коленчатого вала.

Кривошип перемещает поршни вверх и вниз внутри цилиндров. Движение поршней регулируется рукояткой. Компонент, известный как распределительный вал, также обеспечивает правильную работу поршней. Всякий раз, когда кривошип вращается, распределительный вал также должен вращаться вместе с ним. Это связано с тем, что эти два компонента связаны друг с другом. Две части двигателя имеют синхронизированное движение. Когда вращающийся вал вращается, он заставляет клапаны забора и отбора воздуха открываться. Это позволяет потоку воздуха, который имеет важное значение для возникновения взрывов в цилиндре. Взрывы создаются внутри цилиндров в двигателе, сжигая воздух и топливо. Они оказывают давление на поршни, чтобы они поддерживали свое движение. Эти взрывы приводят к движению колес. Цикл будет работать до тех пор, пока у автомобиля есть топливо для сжигания, чтобы создать взрывы. Движущиеся поршни приводят к отрывистым движениям. Маховик, который находится в конце вала, помогает облегчить неустойчивое движение. Когда вал движется, он заставляет маховик принимать круговое движение. Он помогает сгладить отрывистые движения, вызванные перемещением поршней. Маховик также обеспечивает мощность, генерируемую в этом цикле, до трансмиссии автомобиля через коробку передач. Насечки в маховике помогают добиться более регулярного движения. Это движение в конечном итоге приводит к повороту колес автомобиля, так как маховик соединен с другими деталями двигателя. Коленчатый вал выдерживает огромное давление со стороны поршней, и по этой причине автомобильные двигатели обычно сконструированы в V-образной форме.

Большие двигатели обычно имеют несколько цилиндров. Это помогает уменьшить пульсации от индивидуальных ходов включения. Для некоторых двигателей необходимо предусмотреть противовесы. Противовес используется для компенсации поршня и улучшения баланса. В то время как противовесы добавляют большой вес коленчатому валу, он обеспечивает более плавный ход двигателя. Это позволяет достичь более высоких оборотов и увеличить мощность.

Датчик положения коленвала — как он работает и какие симптомы его неисправности?

Современные двигатели окружены настоящей сетью датчиков, которые контролируют работу каждого из компонентов. Небольшого выхода из строя одного из этих датчиков достаточно для того, чтобы двигатель просто перестал работать.


Это может произойти, например, с датчиками положения коленчатого вала. Почему это происходит?

Как работает датчик положения коленчатого вала?

Технологическое развитие автомобильной промышленности уже около 20 лет подразумевает, что все без исключения приводы управляются бортовыми компьютерами. Глазами и ушами этих компьютеров являются датчики, которые собирают информацию от отдельных компонентов и отправляют ее в блок управления. На основе полученных данных данное устройство выбирает наилучший «путь работы» и посылает команды о сделанном выборе.

Датчик положения коленчатого вала является одним из элементов всей сети датчиков, окружающих двигатель. Его задачей является сбор информации о текущем, кратковременном положении коленвала и скорости его вращения. Собранная информация — вместе с полученными данными, в том числе от датчика распределительного вала — поступает на компьютер, который на их основе определяет оптимальный момент впрыска следующей порции топлива и угол продвижения зажигания.

Измерение с помощью датчика должно быть очень точным. Точность измерений обеспечивается не только самим датчиком, но и специальным измерительным диском, установленным на маховике двигателя или на шкиве коленчатого вала. В зависимости от используемого решения, это будет диск с вырезанными пазами, либо зубчатый, либо с постоянными магнитами.

Каковы признаки неисправности датчика положения коленчатого вала?

Казалось бы, отказ одного датчика не должен иметь никаких серьезных последствий. Однако в случае датчика положения коленвала он может привести к полной иммобилизации автомобиля. Все это осуществляется компьютером, который управляет работой привода только на основе данных, собранных датчиками. Поэтому если внезапно лишить его информации о положении коленчатого вала, компьютер начнет реагировать в соответствии с планом, сохраненным в памяти.

Отказ датчика положения коленвала обычно проявляется в неравномерной работе двигателя, внезапном отключении уже нагретого агрегата и проблемах с запуском автомобиля. Бывает, что внезапно во время движения загорается индикатор системы проверки и двигатель немедленно переходит в аварийное состояние (резко снижает мощность и увеличивает расход топлива). Почему это происходит? Двигатель не получает информацию от неисправного датчика или приходит противоречащая данным датчика распределительного вала, и воспринимает ее как неустановленную ошибку, для устранения которой наилучшим решением является предотвращение запуска двигателя.

Внимание: Некоторые люди могут спутать отказ датчика положения коленчатого вала с выходом из строя топливного насоса, поскольку в обоих случаях подача топлива в двигатель прекращается. Поэтому, после появления описанных выше симптомов, прежде чем предпринимать какие-либо попытки ремонта, необходимо провести тщательную диагностику бортового компьютера.

Как работают двигатели без коленвала

Первые автомобильные двигатели были изобретены более века назад. С того времени в их конструкции мало что изменилось.

Двигатель без коленвала

Конечно, двигатели усовершенствуются, модернизируются, становятся экологичными, лёгкими и компактными, но основы конструкции остаются прежними. Сейчас всё чаще говорят про ДВС без коленвала.

Зачем нужно убирать коленчатый вал? Как работают такие агрегаты? Такие ли они совершенные или всё же некоторые отрицательные характеристики для них свойственны?

Почему мы хотим избавиться от коленчатого вала

Отчего же таким ненавистным устройством является коленчатый вал, который ещё называется кривошипно-шатунным механизмом? Почему все так упорно желают избавиться от него? Главная причина скрывается в присутствии чрезмерного бокового усилия, которое приходится на стенки цилиндра. Эта особенность обуславливает наличие ряда негативных факторов:

  • сокращение долговечности поршневой системы и её ускоренный износ;
  • увеличение потерей, которые приходятся на трение;
  • снижение КПД.

Чтобы убрать все эти отрицательные моменты, необходимо создать такой агрегат, конструкция которого будет предполагать возвратно-поступательные движения без углового качения.

Свободнопоршневой двигатель машины

Такие механизмы уже существуют в большом количестве. Далеко не все из них могут применяться на практике, лишь некоторые экземпляры достойны внимания. Мы выбрали две модели двигателей без коленвала, презентация которых всколыхнула общественность.

Бесшатунный двигатель Баландина

Первый достойный двигатель без коленвала, который сейчас ложится в основу многих разработок и изобретений, носит имя Баландина. Суть функционирования такого механизма заключается в преобразовании движений возвратно-поступательного типа. Это стало возможным за счёт наличия специального эксцентрического механизма. К этой детали предъявляются высокие требования, которые делают силовой агрегат дорогим и недоступным для широкого использования.

Конструкция является особенной, для неё характерны уникальные характеристики, о которых мы как раз сейчас будем говорить:

  • шатуны заменены на поршневые штоки, они жёстко скрепляются с поршнями;
  • поршневые штоки аналогично шатунам охватывают шейки с коленвала;
  • по обе стороны от подшипника штока располагаются ползуны, которые за счёт направляющих свободно скользят;
  • поршень является обоймой для уплотнительных колец, которые располагаются между цилиндром и поршнем.

В такой конструкции отсутствуют боковые усилия, за счёт чего допустимо сокращение размеров поршня. Сам мотор демонстрирует высокую производительность, является экономичным и характеризуется ёмким ресурсом. Также конструкция становится компактной и более лёгкой. О недостатке мы уже говорили, он заключается в высоких требованиях относительно точности эксцентрика.

Многие специалисты работают над усовершенствованием этого механизма, используя его в качестве основы для своих изобретений.

Двигатель Фролова — мотор без шатунов и коленвала

Этот гениальный человек считал коленвал совершенно неидеальной деталью, которая нуждается в серьёзной доработке или, вовсе, является лишней в ДВС. Инженер долго и тщательно изучал конструкцию механизма Баландина. Эти наблюдения натолкнули его на создание другого механизма.

Бесшатунный мотор Баландина

Фролов изначально модернизировал эксцентрик, чтобы в дальнейшем его требования к точности не стали проблемой. Полностью убрать недостатки, характерные для двигателя Баландина, является крайне сложной задачей, даже для Фролова. Украинский инженер продолжил свои разработки, в надежде полностью убрать из механизма коленвал. Его внимание привлёк механизм, который используется в ткацких станках.

Результатом длительной и плодотворной работы стал сегментно-роторный механизм. В его структуре отсутствует коленвал, он заменён элементом, напоминающим шарнир с разными угловыми скоростями. Такой механизм известен, как шарнир Гука. Вращение деталей в двигателе внутреннего сгорания Фролова обеспечивается подшипниками качения.

Модель мотора без коленвала

Эра эволюции ДВС только начинается, и пока неизвестно, что нас ожидает в конце. Существующие наработки показывают хороший старт и дают повод надеяться на великие открытия. Возможно, уже не за горами момент, когда будет изобретён вечный двигатель.

Коленвал – это что? Устройство, назначение, принцип работы

Коленвал – это один из главных элементов двигателя. Он является частью кривошипно-шатунного механизма. Она имеет сложное устройство. Что собой представляет данный механизм? Давайте рассмотрим.

Устройство и назначение

Коленчатый вал воспринимает усилия от поршня и преобразует их в механическую энергию. На этот механизм воздействуют силы вращения. Работает он постоянно под высокой нагрузкой. Поэтому, чтобы деталь не вышла преждевременно из строя, коленчатые валы изготавливают из качественных, высокопрочных чугунных сплавов. Затем все детали закаляются током высокой частоты. Различают валы с двойным противовесом или вовсе без противовеса. Располагается колневал двигателя непосредственно в корпусе мотора. Что касается конструкции, то она в целом зависит от двигателя. Несмотря на некоторые различия, в конструкциях есть очень много общего. Коленвал — это комплекс из нескольких деталей. В качестве опоры для этой конструкции используются коренные шейки – чаще встречаются модели с четырьмя шейками, но также есть и трехопорные. В шестицилиндровых моторах установлены валы, где таких опор 7. Для того чтобы коленчатый вал был уравновешен, применяют противовесы. Если цилиндры имеют небольшой диаметр, тогда используют одинарные противовесы. За счет этих деталей обеспечивается максимально плавная работа силового агрегата.

Вспомогательные механизмы

Итак, зная, для чего предназначен коленвал двигателя и какие силы воздействуют на него во время работы, можно понять, почему сопряжения между щеками и шатунными шейками немного закруглены. Это позволяет предотвратить преждевременные разрушения. Между щек расположена шатунная рейка. Механики, которые обслуживают двигатели, называют ее «коленом». Она предназначена для того, чтобы обеспечивалось равномерное воспламенение, чтобы работа двигателя была максимально уравновешенной, чтобы на вал действовали минимальные крутильные и изгибающие силы. Коленвал это – деталь, работающая при высоких оборотах. Вращение шатунов и самого вала на опорах обеспечивается за счет подшипников скольжения. Установлены упорные элементы на крайней или средней коренной шейке. В задачи этого подшипника входит предотвращение осевых смещений и перемещение механизма. Если учесть, сколько деталей должны слаженно и четко работать в одном механизме, нетрудно сказать, что в процессе производства коленчатый вал тщательно балансируется. Но иногда удается обнаружить и разбалансируемые детали. В продажу такие изделия не поступают.

Работа коленчатого вала изнутри

Принцип работы в целом простой. Когда поршень максимально удален, щеки и шатун коленчатого вала выстраиваются в одну линию. В этот момент в камерах сгорания воспламеняется топливо и выделяются газы, которые двигают поршень к коленчатому валу. С поршнем движется и шатун, головка которого проворачивает коленчатый вал. Когда последний развернется, шейка шатуна движется вверх и с ней перемещается поршень.

Система смазки

Важную роль играет смазка. Коленвал – это деталь вращения, а значит, он будет испытывать трение. От общей смазочной магистрали к опорам шеек обеспечен подвод смазки. Затем по каналам в щеках масло попадется и к шейкам шатунов. Смазка значительно повышает износостойкость всех деталей вала.

Неисправности

В силу высоких нагрузок данный механизм выходит из строя. Среди типовых неисправностей можно выделить ускоренный износ шеек. Он связан с проблемами в блоке цилиндров. Также нередко случаются задиры на поверхностях шеек. Это случается из-за неудовлетворительной циркуляции или отсутствия смазки, либо в связи с нарушением температурных режимов. Царапины на поверхностях шеек можно видеть особенно часто. Необходимо различать просто царапины и трещины, которые образуются вследствие усталости металла. Нередко случаются биения и прогиб детали. Это особенно актуально для двигателей высокооборотистых автомобилей. Еще одна типовая неисправность – отклонение шеек от их заводского размера. Но это более естественный процесс, чем все остальные. Нужно учитывать, что размеры коленвала имеют допуск не более 0,02 миллиметров. Любое несоответствие устраняется проточкой на специализированном оборудовании.

Как выполнить замену?

Конечно, при некоторых видах неисправностей можно обойтись ремонтом – шлифовкой либо проточкой. Но иногда восстановить вал не получается. В таком случае можно заменить старый механизм на новый. Кстати, в двигателе это наиболее дорогая составляющая. Особенно в дизельных силовых агрегатах.Прежде чем будет выполнена замена коленвала, проверяются осевые люфты. Это упростит подбор осевых вкладышей. Необходимо найти метки на вкладыше и блоке цилиндров. Они указывают направление установки крышек коренных подшипников. Все детали, которые мешают демонтировать вал, необходимо также снять. В руководствах по ремонту процесс демонтажа описывается по-разному, так как есть 8-ми и 16-клапанные двигатели, с рядной или V-образной системой расположения цилиндров. Затем необходимо установить новый коленчатый вал на место старого – нужно строго соблюдать инструкции производителя автомобиля и не перепутать положение коленвала. Ввиду высокой ответственности все работы нужно производить в специализированном сервисе.

Итак, мы выяснили устройство, назначение и принцип работы коленчатого вала автомобиля.

Лучший ответ: Для чего нужны щеки коленвала?

Щёки — связывают коренные и шатунные шейки. Передняя выходная часть вала (носок) — часть вала, на которой крепится зубчатое колесо или шкив отбора мощности для привода газораспределительного механизма (ГРМ) и различных вспомогательных узлов, систем и агрегатов.

Зачем нужны щеки коленвала?

Щеки выполняют несколько функций. Они не только соединяют шейки в единую конструкцию, но также играют роль противовесов для уравновешивания шатунных шеек и шатунов. Отсутствие противовесов грозит возникновением значительных вибраций, что в высокооборотных двигателях может привести к разрушению двигателя.

Для чего нужен коленчатый вал?

Коленчатый вал – один из наиболее ответственных и дорогостоящих конструктивных элементов двигателя внутреннего сгорания. Он преобразует возвратно-поступательное движение поршней в крутящий момент. … Противовесы уравновешивают вес шатунов и поршней, тем самым обеспечивают плавную работу двигателя.

Для чего нужны шатунные шейки?

Шатунные шейки исполняют роль крепления и приема давления от шатунов. Шатунные шейки смещены по отношению оси вала и держатся с помощью щек. Шатунных шеек по количеству столько же, сколько и цилиндров. Но во многих V-образных моторах на 1 шейку опираются 2 цилиндра.

Где используется коленвал?

  • Коленчатый вал (коленвал) – это главный элемент двигателя автомобиля, являющийся частью кривошипно-шатунного механизма, который преобразует энергию сгорающих в цилиндрах двигателя газов в механическую энергию.
  • Материал и способ производства коленвала подбирается в зависимости от типа и класса автомобиля.

Какие особенности конструкции коленчатого вала в V образном двигателе?

Особенностью коленчатого вала восьмицилиндрового V-образного двигателя является то, что на одной шатунной шейке располагаются сразу два шатуна, а сами шатунные шейки сдвинуты друг относительно друга на 90 градусов.

Как работает коленчатый вал?

Принцип действия коленчатого вала

Поршни передают механическую энергию шатунам, соединенным с ними втулкой или поршневым пальцем. Шатун в свою очередь соединен с шейкой коленвала подшипником, вследствие чего каждое поступательное поршневое движение преобразуется во вращательное движение вала.

Что приводит в движение коленчатый вал?

Для чего нужен коленчатый вал

под действие давления поршень выталкивается, совершая поступательное движение; благодаря соединению с шатунными шейками поступательное движение превращается во вращательное; энергия вращения, переданная на коленчатый вал, передаётся колёсам автомобиля, и он приводится в движение.

Что приводит в действие коленчатый вал?

Коленчатый вал поршневого двигателя воспринимает усилие со стороны шатуна и преобразует их в крутящий момент. Кроме того, коленчатый вал обеспечивает движение поршней во время вспомогательных тактов и пуска двигателя, а также приводит в действие вспомогательные механизмы и приборы двигателя и его систем.

Где находится коленчатый вал в автомобиле?

Коленчатый вал расположен в нижней части двигателя, снизу он прикрыт картером, заполненным моторным маслом. Вал закреплен в подшипниках, которые удерживают его и не дают смещаться, иногда для его усиления используются дополнительные упоры.

Для чего служит маховик?

Маховик (маховое колесо) — массивное вращающееся колесо, использующееся в качестве накопителя (инерционный аккумулятор) кинетической энергии или для создания инерционного момента как это используется на космических аппаратах.

Как работает двигатель?

Поршень начинает движение сверху, впускной клапан открывается, поршень движется вниз для наполнения цилиндра воздухом и бензином. Это такт впуска. … Как только поршень достигает верхней точки, срабатывает свеча зажигания, которая воспламеняет топливо. Происходит взрыв бензина, при этом поршень движется вниз.

Как устроены шатуны и коленчатый вал?

соединяет поршень с коленчатым валом. Он состоит из верхней головки 5, стержня 6 двутаврового сечения и разъемной нижней головки 3, закрепляемой на шатунной шейке коленчатого вала. Шатун и его крышка 1 изготовлены из легированной или углеродистой стали.

На чем вращается коленчатый вал?

Коленвал это деталь в моторе автомобиля, приводящаяся в движение поршневой группой. Он передает крутящий момент на маховик, который в свою очередь вращает шестерни трансмиссии. … Все автомобили, под капотом которых установлены двигатели внутреннего сгорания, оснащаются таким механизмом.

Как называется коленвал по другому?

Коленчатый вал, в сокращенном варианте коленвал — это деталь двигателя, которая по своей форме напоминает колено. Поэтому часто деталь так и называют «колено». Изготовлено колено, как правило, из стали методом ковки. …

Сколько коренных шеек на коленчатом валу?

Коленчатый вал состоит из нескольких коренных шеек, соединенных щеками с шатунными шейками. Щеки коленчатого вала продолжаются в противоположном от шейки направлении, образуя противовесы.

блок, цилиндр, поршень, поршневые кольца и шатун

Для будущего автомобильного механика, диагноста устройство двигателя автомобиля является одной из ключевых тем. Именно двигатель обеспечивает транспортное средство энергией, которая нужна для его движения. 

Чаще всего механизм запуска устройства двигателя автомобиля возможен за счёт применения бензина или дизеля (дизельного топлива). Сгораемое внутри мотора топливо продуцирует тепло, что приводит к увеличению температуры газов внутри цилиндра двигателя и росту давления газов. Подвижные части двигателя под их влиянием вступают в работу, и тепловая энергия преображается в механическую.

Базовые части двигателя


Чтобы хорошо понимать устройство двигателя автомобиля, важно разбираться, что из себя представляет блок, цилиндр, поршень, поршневые кольца и шатун.

Блок 

Металлическую основу мотора, остов называют блоком. Это корпусная деталь. Именно к блоку крепятся механизмы и отдельные части мотора и его систем.

Иногда можно встретиться с термином «блок», иногда – с терминами «блок двигателя», «блок цилиндров». Всё это одно и тоже.
Блок двигателя берёт на себя серьёзные нагрузки. Поэтому контроль качества при его изготовлении должен быть предельно высок. Огромное внимание уделяется как материалу, так и уровню точности изготовления детали. Для производства используются высокоточные станки.

Раньше блоки изготавливали из перлитного чугуна с легирующими добавками. Популярность чугуна при изготовлении блоков легко объяснима тем, что материал износостоек, стабилен по своим свойствам, малочувствителен к перегреву, адаптивен к ремонту. Сейчас некоторые производители также выпускают блоки из алюминиевого, магниевого сплава. В этом случае есть выигрыш, связанный с весом мотора. Это очень актуально для блоков моторов спорткаров.

Цилиндр 

Рядом с понятием «блок» стоит понятие «цилиндр». Под цилиндром подразумевается цилиндрическое отверстие, высверленное в блоке.  То есть это рабочая камера объёмного вытеснения.

Уплотнение верхней стороны цилиндра обеспечивает головка. Именно в ней находятся: 

  • Клапаны. Обеспечивают (в процессе открытия-закрытия) поступление в цилиндр воздуха, топливовоздушной смеси. Также среди функций клапанов обеспечивают очистку камеры сгорания цилиндра от отработавших (выхлопных) газов. Закрытие клапанов и удержание их в таком состоянии обеспечивают клапанные пружины.
  • Распредвалы (элементы привода клапанов). От них зависит то, как открываются клапаны, сколько времени они находятся в открытом состоянии
  • Механизмы привода клапанов. Функция идентична. И, как видно, из названия – это привод клапанов. Но сами механизмы могут быть разными. Всё зависит от мотора: например, бензиновый, дизельный.

Цилиндр играет роль направляющего для поршня.


Поршень, поршневые кольца и шатун


Цилиндрическая деталь или совокупность деталей, которая преобразует энергию горения топливо в механическую энергию, называется поршнем.

В проточках на боковой поверхности поршня вставлены поршневые кольца. Благодаря им между поршнем и стенкой цилиндра создаётся уплотнение. Задача поршневых колец заключается в создании барьера для перетекания из камеры сгорания в картер коленчатого вала газов.

Среди задач поршня:

  • Оказание силового воздействия на шатун.
  • Отвод тепла от камеры сгорания.
  • Герметизация камеры сгорания.

Подвижное соединение между поршнем и коленчатым валом обеспечивает шатун. Именно шатун передаёт силу движущегося поршня к вращающемуся коленчатому валу.


Коленчатый вал 


Коленчатый вал – это важная составляющая кривошипно-шатунного механизма. Кривошип коленчатого вала создает возвратно-поступательное движение поршня через шатун (подвижный элемент), то есть возвратно-поступательное движение поршня превращается в крутящий момент. Физически коленвал расположен в нижней части двигателя. Снизу коленвал прикрыт картером – самой внушительной неподвижной и полой частью двигателя, закреплённой на блоке сбоку. Визуально картер напоминает поддон.

Конструкция коленчатого вала состоит из несколько шеек (коренных и шатунных). Они соединены щеками, соединенных между собой щеками. Место перехода от шейки к щеке всегда является самым нагруженным у коленвала.

На коленчатый вал приходятся переменные нагрузки от сил давления газов.
Для того, чтобы не возникало осевых перемещений коленчатого вала, используется упорный подшипник скольжения. Он устанавливается на одной из шеек (средней или крайней).

Несколько важных терминов, касающихся устройства двигателя автомобиля


Камера сгорания –замкнутое пространство, где осуществляется воспламенение и горение топливовоздушной смеси. Сверху камера сгорания ограничена нижней поверхностью головки цилиндра, сбоку – стенками цилиндра, снизу –днищем поршня.
Толкатели клапанов, подъёмники –промежуточное звено, необходимое для передачи движения от распределительного вала к остальным частям механизма привода клапанов.
Коромысла (рокеры). Детали двигателя, функции которых заключаются в передаче движения от распределительного вала к клапанам.

Маховик. Деталь, ответственная за обеспечение равномерного вращения коленчатого вала. На цилиндрической устанавливается зубчатый венец. Он помогает провести пуск электростартера.

На схеме представлено расположение основных частей двигателя при рассмотрении его со стороны его задней части. На фланце коленчатого вала видны отверстия под болты, с помощью которых к фланцу крепится маховик с зубчатым венцом, или платина привода гидравлического трансформатора автоматической трансмиссии. Источник: Ford.

Автомобильные двигатели

Большинство двигателей автомобилей многоцилиндровые. Это значит при работе используется два или несколько цилиндров и два или несколько поршней.  

Автопром выпускает машины с 2-; 3-; 4-; 5-; 6; 8-; 10- и 12-цилиндровыми двигателями. 
Чем больше цилиндров у мотора, тем больше возможностей для увеличения мощности двигателя. Если нужен двигатель, предназначенный для езды по бездорожью либо машина, развивающая сверхвысокие скорости, актуально именно устройство двигателя автомобиля, ориентированное на большое количество цилиндров. Устройство двигателя с большим количеством цилиндров обеспечивает отличную равномерность вращения коленчатого вала, ведь угол поворота коленчатого вала при 10, 12 цилиндрах – очень небольшой.

Но у 2-х цилиндровых двигателей есть другое преимущество: самые лучшие показатели топливной эффективности.

Циклы двигателя

Устройство двигателя автомобиля всегда рассматривается в купе с его рабочим циклом.
Физически цикл – это периодически повторяющиеся процессы в каждом его цилиндре. Достаточно подробно разница между работой четырёхтактного и двухтактного двигателя отражена в нашей статье о двигателе внутреннего сгорания.

Сегодня мы остановимся на работе четырёхтактных моторов. Именно по четырёхтактному циклу работает большинство современных автодвигателей. Хотя сам принцип двигателя был изобретён Николаусом Отто в 19-м веке.

Поршень четырёхтактного двигателя совершает нисходящее и восходящее движение. Эта работа укладывается в один оборот коленчатого вала. При втором обороте коленчатого вала вновь повторяют эти движения.

1. Такт впуска (всасывания). Поступление в цилиндр двигателя свежего заряда: воздуха- от дизельного мотора бензинового двигателя с прямым вспрыском или топливовоздушной смеси, от газово-топливного двигателя, мотора с распределенным или центральным впрыском топлива, или газо-топливные двигатели). В результате разрежения, созданного поршнем, перепад давления между давлением в цилиндре и давление окружающего воздуха, заряд втягивается непосредственно в цилиндр.

2. Такт сжатия. Шатун толкает поршень. Поршень сжимает газообразный свежий заряд в цилиндре. Устройство дизельного двигателя настроено на то, чтобы температура сжатых газов должна достигла температуры воспламенения топлива. Если же речь идёт об устройстве газо-топливного, бензинового двигателя температура в конце такта сжатия достигать температуры воспламенения топлива не должна. Воспламенение производится от электроискрового разряда свечи зажигания.

3. Такт рабочего хода. Температура газов в цилиндре снижается, энергия горящих газов преобразуется в механическую энергию.

4. Такт выпуска отработавших газов. Поршень движется снизувверх. Отработавшие газы выходят из цилиндра через выпускной клапан.

Устройство двигателя автомобиля устроено так, что четыре такта повторяются циклично. Посредством маховика механическая энергия превращается во вращательное движение коленвала.

Модульное обучение автоосновам доступно при изучении электронных программ по профессиям. Удобный дистанционный формат обучения.

Премиальные продукты и услуги для коленчатых валов

ВНИМАНИЕ: Из-за быстро меняющихся рыночных условий наши рекламируемые цены могут быть изменены в любое время без предварительного уведомления.

Обратите внимание: В настоящее время мы получаем больше телефонных звонков, чем когда-либо. Приносим свои извинения, если вы не можете связаться с нами, так как все наши телефонные линии, вероятно, заняты. Если у вас возникли проблемы с нами, вы также можете отправить электронное письмо по адресу [email protected] с вопросами или запросами, и мы сделаем все возможное, чтобы ответить своевременно.

Кроме того, из-за большого количества звонков мы были вынуждены больше не принимать звонки с «заблокированных» номеров. Большинство из них поступает от юристов, которые связывают наши телефонные линии, что, по нашему мнению, несправедливо по отношению к клиентам, пытающимся связаться с нашими техническими специалистами. Пожалуйста, убедитесь, что ваш номер не «заблокирован», и мы сделаем все возможное, чтобы на ваш звонок ответили. Мы ценим ваше понимание в этом вопросе.

Пожалуйста, не забудьте заполнить наряд на работу для каждого заказа. Мы не можем выполнять какую-либо работу без наряда на работу.

теперь предлагает услугу изотропной передачи!

Мы рады сообщить, что теперь мы предлагаем услугу изотропной передачи. Этот процесс уменьшает концентраторы напряжения и выравнивает выступы на поверхности компонентов трансмиссии, создавая зеркальную поверхность. Результатом является более гладкая поверхность, что приводит к улучшенному потоку масла, меньшему износу деталей, более легкому переключению передач и снижению выделяемого тепла.

Цена: $250

НОВИНКА! Распылительная обработка поверхности (AST)

Наша совершенно новая запатентованная обработка поверхности распылением (AST) создает более шероховатую поверхность кривошипа для лучшего распыления топлива. Это приводит к более чистому и эффективному сжиганию, что в конечном итоге приводит к увеличению мощности. **Доступно только для двухтактных двигателей.**

Цена: $135,00

Сейчас в наличии:

  • Сменные шатуны для квадроцикла Honda Foreman 500 2005-2011 гг.
  • Шатуны для восстановления коленчатых валов Suzuki RM 500 ’83-’84.

 

Honda CRF250R Длинный стержень уже доступен!

Удилище Kawasaki KFX450 Pro

уже доступно!

Доступна новая услуга по снижению трения!

Наша новая услуга по снижению трения теперь доступна для всех коленчатых валов. Эта модификация уменьшает лобовое сопротивление, что приводит к увеличению числа оборотов в минуту и ​​улучшению характеристик ускорения.

Сезон гидроциклов уже здесь!

Планируете поездку на озеро? У нас есть большой ассортимент коленчатых валов из заготовки и услуги, доступные для вашего PWC, которые помогут подготовить вашу поездку к веселью на воде! Ознакомьтесь с нашими доступными услугами, чтобы узнать, что мы можем сделать для вашей поездки.

Внимание! Теперь у нас есть прямая замена CWI Pro Rod для вашего коленчатого вала Yamaha Raptor и Rhino 700!

Теперь доступна прямая замена шатуна коленчатого вала Hot Rods Stroker (деталь № 4178/4179) для моделей Raptor и Rhino 700 2006 года выпуска.Это удилище CWI Pro Rod на 2,5 мм короче стандартного, а также намного прочнее и легче, чем то, что входит в комплект. У нас также есть шатуны Pro стандартной длины для стандартных коленчатых валов Raptor и Rhino 700. Мы постоянно пополняем наш список доступных удилищ. См. полный список наших удилищ для квадроциклов и UTV, доступных в настоящее время.

Цена: $256,00

 



Не забывайте заполнять


Work Order Form»
с каждым заказом!

И помните, запчасти, брошенные более 90 дней, подлежат перепродаже!

 

Полное руководство по коленчатому валу

Коленчатые валы изготавливаются методом литья из модифицированного чугуна и используются в судовых, стационарных, локомотивных и тракторных двигателях.Его изготавливают путем нагревания стального блока до раскаленного докрасна, а затем придают ему форму под экстремальным давлением. Чугунные коленчатые валы дешевле и менее трудоемки для производителя по сравнению с коваными стальными.

В этой статье мы подробно обсудим функции, типы и части коленчатого вала. Принцип работы и приложения также обсуждаются в этой статье. Полная информация о коленчатом вале производства DEK также указана в конце статьи.

Что такое коленчатый вал?

Коленчатый вал является важнейшей частью двигателя внутреннего сгорания и подвергается очень высокой нагрузке во время эксплуатации двигателя. Его функция заключается в преобразовании линейного движения во вращательное движение. Или можно сказать, что это механическая часть, которая выполняет возвратно-поступательное движение во вращательное движение. Выбор материала и изготовление зависят от типа двигателя, конструкции и геометрии коленчатого вала. Для обеспечения длительного срока эксплуатации необходимо использовать высокопрочный материал.

Какова функция коленчатого вала?

Коленчатый вал важен для обеспечения плавного привода больших двигателей с несколькими цилиндрами. При осмотре коленчатого вала можно обнаружить, что шатунный подшипник почти отбалансирован. В этом месте балансировка вала изменяет ответное движение на вращательное движение коленчатого вала. Вал просверлен мелкими отверстиями для подачи масла на вал, чтобы обеспечить плавность работы. Эта механическая часть состоит из некоторого противовеса, который помогает каркасу регулировать и контролировать вес шатуна.

Также гарантируется регулировка мощности при вращении подвижной части. Коленчатый вал является структурой в соответствии с каждым двигателем. Его конструкция основана на количестве цилиндров в двигателе и его размере. В цикле зажигания кривошип наполняет рычаг, который тянет и толкает цилиндры. Это помогает вращательному движению двигателя. Когда коленчатый вал завершает свое вращение, поршень возвращается в наивысшую точку цилиндров. Для поддержания веса и баланса для снижения вибрации в двигателе коленчатый вал нуждается в чисто гладкой конструкции.Такие вибрации могут быть смертельными и крайне небезопасными.

Из каких частей состоит коленчатый вал?

Шатун

Шатун — это механическая часть двигателя, с помощью которой соединительная тяга очень прочно соединяется с коленчатым валом. Для придания вращающего усилия большей части шатуна его форма цилиндрическая. Шатунная шейка также известна как шатунная шейка.

Основные журналы

Крепятся к блокам двигателя.Коренной подшипник скольжения удерживает коленчатый вал и указывает ось вращения вала. Эти подшипники различаются от двигателя к двигателю, в зависимости от силы, создаваемой двигателем. Этот подшипник похож на подшипники скольжения и опорные подшипники.

Кривошипная перемычка

Это самая важная часть коленчатого вала. Перепонка кривошипа соединяет коленчатый вал с коренными шейками.

Противовес

Это груз, который прикладывает противоположную силу, помогающую коленчатому валу сохранять равновесие и устойчивость.Они монтируются на шатуне. Причина размещения противовеса в коленчатом валу заключается в том, что он может устранить реакцию, вызванную вращательным движением. Это также облегчает работу двигателя и помогает увеличить скорость вращения.

Типы коленчатых валов

Коленчатый вал может быть выкован из стального стержня методом вальцевания или отлит из ковкой стали. Сегодня все больше и больше производителей отдают предпочтение кованым коленчатым валам из-за их меньшего веса, лучшего собственного демпфирования и более компактных размеров.Ниже упомянуты два типа коленчатых валов.

Монолит

Монолит изготовлен из цельного куска, поэтому он и называется монолитом. Коленчатые валы Monolith очень популярны и используются в многоцилиндровых двигателях.

В сборе

Коленчатый вал сборного типа

изготавливается из отдельных элементов, что в основном используется в мотоциклах. Коленчатые валы в сборе также используются в больших и малых двигателях.

Типы коленчатых валов в судовых двигателях

Полностью построенный

  Как следует из названия, шахты такого типа изготавливаются по частям.В полностью построенном валу различные компоненты собираются вместе после отдельного изготовления. Он состоит из ковки отдельных шатунов, шатунов и основных шеек.

Этот процесс прост в том смысле, что соединяются мелкие детали для создания большего вала. Таким образом, обработка деталей становится проще. Полностью собранные валы тяжелее, так как они сделаны из дополнительного металла, чтобы выдерживать усадочные силы. Это приводит к усложнению изготовления и утяжелению вала. Эти валы больше не используются.

Полувстроенный вал

Они не состоят из сборки множества деталей, как полностью построенный вал.В этом валу полностью собранная шейка кривошипа выкована и сжата по размеру к подшипникам. Таким образом, материал шатунной шейки и шейки шатуна одинаков, и они обрабатываются вместе, чтобы получить гладкую поверхность. В настоящее время в основном большие дизельные двигатели, используемые в главных двигателях судов, создаются с помощью такого процесса. Этот процесс помогает нам получить зернистую структуру по всей шейке кривошипа и избежать теплового повреждения отверстий кривошипа при установке в него шейки.

Сварной коленчатый вал

В этом типе изготовления вала все детали собираются с помощью сварки.Итак, одна половина приварена к другой половине. То же самое используется для присоединения журналов к сети Crank. С помощью этого процесса изготавливается очень мало валов, но они достаточно хороши и служат очень долго по сравнению с другими типами. Этот процесс изготовления валов слишком дорог, и теперь производитель прекратил производство валов с использованием этого процесса.

Цельная цельная деталь

Эти валы выкованы или отлиты как единое целое. Цельные цельные валы используются в малых, средних и высокоскоростных двигателях.Он состоит из нескольких частей и скреплен болтами на цельных фланцах. Это разработано таким образом, чтобы выдерживать обжиг и циклические нагрузки. Коленчатый вал испытывает нагрузку из-за перекоса, осевой вибрации и крутильных колебаний коренного подшипника.

Как работает коленчатый вал?

Принципиально коленчатый вал выполняет простую задачу. Он переводит прямолинейное движение поршня во вращательное движение. Хотя принцип прост, мы должны внимательно присмотреться, чтобы увидеть, как он работает.Коленчатый вал перемещается в цилиндрах вверх и вниз. Он регулирует движение поршня. Два компонента двигателя, распределительный вал и коленчатый вал, синхронизированы для правильного регулирования движения поршня.

Движение коленчатого вала приводит во вращение распределительный вал, управляющий работой впускных и выпускных клапанов. Это позволяет воздуху течь в цилиндры двигателя, что способствует взрыву внутри цилиндров двигателя. Этот взрыв давит на поршень и передает энергию маховику.

Где используется коленчатый вал?

Коленчатый вал в основном используется для линейного возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение. Это помогает вашему автомобилю двигаться. Если вы знаете, как работает двигатель, он совершает возвратно-поступательное движение, когда топливо сгорает и выбрасываются газы. В его функции входит предотвращение столкновения поршня с головкой блока цилиндров и его выпадения из нижней части отверстий. Многоцилиндровый двигатель гарантирует, что поршень достигает вершины в нужное время.Это также помогает сохранить основной баланс двигателя за счет углового смещения кривошипа в течение соответствующего интервала времени.

Другими функциями коленчатого вала является передача мощности другим системам двигателя, таким как масляный насос, компрессор кондиционера, синхронизация клапанов и генератор переменного тока.

Можете ли вы предложить индивидуальный коленчатый вал?

Если вы являетесь производителем, который ищет коленчатый вал высочайшего качества, который прослужит долго и обеспечит неизмеримую рентабельность инвестиций, DEK должен быть вашим первым выбором.Нашим коленчатым валам доверяют ведущие производители по всему миру. Мы производим первоклассный коленчатый вал по индивидуальному заказу, который увеличивает мощность двигателя и ценность вашего бренда на рынке. У нас есть опыт в изготовлении и изготовлении машин на заказ, которые обеспечивают высочайшую эксплуатационную надежность.

Мы в DEK ​​предлагаем наши услуги широкому кругу клиентов по всему миру с максимальным качеством сборки и индивидуальным обслуживанием. Наше качество — это то, что делает нас уникальными в отрасли.

Заключение

В приведенном выше разделе мы подробно обсудили функции коленчатого вала, детали, типы, удобство использования и схему работы.Эта статья дает общее представление о каждой функции коленчатого вала, а также о типах двигателей, в которых вы можете использовать коленчатый вал. Теперь вы можете выбрать наилучшую практику и тип коленчатого вала, которые вы можете использовать в своем производстве.

Разместите заказ прямо сейчас, чтобы получить его на свой служебный адрес. Вы всегда можете обратиться к нашим инженерам за технической поддержкой или если у вас есть какие-либо вопросы по продукту.

Как работают автомобильные двигатели? — Теперь из общенационального

Несмотря на относительно простое управление, автомобили на самом деле очень сложные машины.Автомобили нуждаются в топливе для работы, но что на самом деле делает с ним двигатель?

В общем, стандартный двигатель внутреннего сгорания, который сегодня используется в большинстве транспортных средств, работающих на топливе, использует воздух в сочетании с бензином для производства энергии.[1] Конечно, становится сложнее.

Компоненты двигателя

Перед тем, как углубиться в работу автомобильного двигателя, полезно изучить его базовую анатомию (что также важно, если вам нужно выполнить какое-либо техническое обслуживание автомобиля). Взгляните на схему двигателя автомобиля ниже, а затем просмотрите список основных компонентов двигателя и их функции:

 

  • Блок цилиндров: Блок цилиндров обычно изготавливается из железа или алюминия и содержит большинство деталей, обеспечивающих работу двигателя, включая цилиндры, поршни, коленчатый и распределительный валы.[2] (Если вы открываете капот, генератор переменного тока обычно крепится к передней части блока цилиндров.)
  • Головка блока цилиндров: Головка блока цилиндров включает в себя компоненты, управляющие потоками всасываемого воздуха и выхлопных газов, такие как клапаны и распределительные валы.[2]
  • Коленчатый вал: Коленчатый вал преобразует движение поршней вверх-вниз в соответствующее круговое движение. Он прикреплен к поршням через шатун.[2]
  • Шатуны: Шатун крепит коленчатый вал к поршням.Он вращается на каждом конце, что дает ему возможность перемещаться с обоими компонентами.[3]
  • Поршни: Поршни двигаются вверх и вниз внутри цилиндра, передавая энергию коленчатому валу, который, в свою очередь, приводит автомобиль в движение. Поршневые кольца, расположенные внутри поршней, помогают герметизировать края цилиндра и уменьшают трение во время движения.[2],[3]
  • Свечи зажигания: Свечи зажигания вызывают сгорание, создавая искру, которая воспламеняет поступающую смесь воздуха и топлива.[3]
  • Топливные форсунки : Топливная форсунка подает топливо в двигатель. В процессе он превращает топливо в крошечные туманообразные частицы, чтобы его легче сжигать в двигателе.[4]
  • Клапаны: В двигателе есть два типа клапанов: впускные клапаны и выпускные клапаны. Первый пропускает воздух и газ в двигатель; последний выпускает выхлоп.
  • Распределительный вал: Распределительный вал контролирует открытие и закрытие клапанов.Для этого он преобразует круговое движение коленчатого вала в движение вверх-вниз, открывающее и закрывающее клапаны.[2]
  • Ремень или цепь ГРМ: Ремень или цепь ГРМ проходит между распределительным валом и коленчатым валом, обеспечивая их синхронную работу.[2]

Процесс четырехтактного двигателя

Большинство двигателей внутреннего сгорания работают по четырехступенчатому циклу. Эти шаги формально известны как ходы по отношению к четырем движениям, которые поршень совершает для завершения каждого цикла.Такты происходят в следующем порядке: впуск, сжатие, сгорание, выпуск.

При каждом такте поршень перемещается вверх или вниз внутри цилиндра, двигаясь вместе с впуском воздуха и топлива или выпуском выхлопных газов. Вот обзор того, как работает этот процесс[1]:

1. Такт впуска

Во время такта впуска поршень смещается вниз, а впускной клапан открывается, пропуская поток бензина и воздуха. Как только поршень достигает основания цилиндра, клапаны закрываются, герметизируя смесь бензина и воздуха.(Стоит отметить, что в некоторых современных автомобилях бензин впрыскивается позже, во время такта сжатия.)

2. Такт сжатия

В этот момент поршень движется обратно вверх, чтобы сжать газ и воздух к верхней части цилиндра. Проталкивание этой смеси в более ограниченное пространство подготавливает ее к воспламенению в такте сгорания.

3. Такт сгорания

Также известный как рабочий ход, рабочий ход — это то, что действительно создает мощность вашего двигателя и заставляет автомобиль двигаться.Здесь свеча зажигания воспламеняет газ. Возникающее в результате тепло и расширяющийся газ заставляют поршень двигаться вниз по цилиндру.

4. Такт выпуска

Когда поршень достигает дна цилиндра, открывается выпускной клапан, и поршень может откачивать отработавшие газы из двигателя. Оттуда газы попадают в выхлопную систему и выходят из автомобиля. Наконец, выпускной клапан закрывается, и четырехтактный цикл повторяется.

Различные типы автомобильных двигателей

Хотя все двигатели внутреннего сгорания в целом работают одинаково, существует несколько различных типов двигателей.При обсуждении двигателей, которые чаще всего используются в личных транспортных средствах, различия в основном связаны с расположением цилиндров. Например, цилиндры рядных двигателей расположены прямо, в то время как в V-образных двигателях цилиндры разделены на две группы и образуют V-образную форму. Другие двигатели будут регулировать определенные механизмы, такие как фазы газораспределения или количество воздуха, добавляемого в четырехтактный цикл, для повышения эффективности или мощности.

Знание того, как работает автомобильный двигатель, может оказаться полезным, когда придет время покупать следующую машину, особенно если вы покупаете ее у частного лица, а не у дилера.Узнайте, как купить автомобиль у частного продавца.

 

[1] «Вот как работает двигатель вашего автомобиля» (17 апреля 2019 г.)

[2] «Запчасти для автомобильных двигателей» (по состоянию на 24 сентября 2020 г.)

[3] «Как работают автомобильные двигатели» (по состоянию на 24 сентября 2020 г.)

[4] «Как работают системы впрыска топлива» (по состоянию на 24 сентября 2020 г.)

Как работает автомобильный двигатель (с анимацией)

Автомобильная техника прошли долгий путь с тех пор, как Генри Форд выпустил свой первый Модель Т 1908 года.

Рисунок 1- Форд Модель Т

Сегодня у нас есть электронное управление двигателем, подушки безопасности, автоматические коробки передач и даже проигрыватель компакт-дисков, который можно использовать как телефон. Но единственное, что объединяет Model T и современные автомобили, — это двигатель внутреннего сгорания .

Рисунок 2 – Двигатель внутреннего сгорания

Хотя элементы управления, которые используются, чтобы заставить его работать, кардинально изменилась работа базового двигателя остался прежним.

Конечная цель автомобильного двигателя — заставить коленчатый вал провернуться .Сила, приводящая автомобиль в движение, начинается с коленчатого вала.

Рисунок 3 – Коленчатый вал

Чтобы понять, как коленчатый вал работает, представьте себе велосипед, крутящий педали по дороге. Педали смещение от центра передней звездочки. При нажатии на правую педаль звездочка поворачивается, и левая педаль перемещается в положение, в которое ее также можно нажимать. В виде нажимается левая педаль, она продолжает вращать звездочку, перемещая правую педаль в рабочее положение. Этот цикл повторяется непрерывно, вращая звездочку и двигая велосипед вперед.

Рисунок 4

Принцип работы коленчатого вала. Вместо педалей коленчатый вал приводится в движение поршнями . Поршни двигаются вверх и вниз, каждый из которых поднимает другой в положение, чтобы быть следующим в очереди, чтобы провернуть коленчатый вал.

Рисунок 5 – Коленчатый вал приводится в движение поршнями

Чтобы понять, что заставляет поршни двигаться, вы должны сначала понять конфигурацию двигателя внутреннего сгорания .


Рисунок 6. На этом рисунке показаны все основные компоненты двигателя без блока цилиндров.В рабочем состоянии каждый поршень будет находиться внутри цилиндра . Обратите внимание на шестерни в передней части распределительных валов. Ремень ГРМ входит в зацепление с этими шестернями и с коленчатым валом, чтобы распредвал поворачивался синхронно с поршнями.

Блок двигателя отливается из металла, обычно из железа или алюминия. В блок встроены цилиндры. Цилиндры обычно имеют диаметр от трех до пяти дюймов и длину от пяти до десяти дюймов. Эти цифры сильно различаются в зависимости от рабочего объема двигателя. Автомобильные двигатели могут иметь от двух до двенадцати цилиндров в одном блоке цилиндров.В этой статье мы обсудим рядный четырехцилиндровый двигатель .

Рисунок 7 – 4-цилиндровый двигатель

Четырехцилиндровый двигатель разработан со всеми четырьмя цилиндрами в прямой линии. Коленчатый вал расположен под цилиндрами так, чтобы каждый поршень, двигаясь вверх и вниз в своей цилиндр, может крутить коленвал, как педали на велосипеде.

Поршни с помощью гибких колец идеально входят в цилиндры. Крайне важно, чтобы воздух не проходил мимо поршней во время их движения в цилиндре.Поршни соединены с коленчатым валом шатунами. Поршень толкает шток, шток толкает коленчатый вал, и коленчатый вал вращается. Так же, ну, вы поняли.

Верх цилиндров плотно закрыт головкой цилиндров. Внутри головки находятся два клапана на цилиндр, впускной клапан и выпускной клапан. Также в головку вкручивается одна свеча зажигания на цилиндр. Головка настолько хорошо герметизирует цилиндр, что при закрытых клапанах воздух не может попасть в область над поршнем и под головкой.Это пространство называется камерой сгорания.

Так что же заставляет поршень перемещаться по цилиндру и вращать коленчатый вал в автомобильном двигателе внутреннего сгорания? Ответ: внутреннее сгорание .

Каждый поршень совершает последовательность из четырех ходов. Ход определяется как перемещение поршня по длине цилиндра, будь то ход вверх или ход вниз. Четыре такта: впуск, сжатие, мощность и выпуск . После выполнения этих четырех ударов последовательность начинается заново.

Во время такта впуска поршень движется вниз. Так как воздух не может попасть в область над поршнем (камера сгорания) вакуум создается, когда поршень движется вниз. Впускной клапан открывается, и вакуум, создаваемый поршнем, всасывает воздух/топливо. смесь в цилиндр через впускной клапан. Топливно-воздушная смесь должна примерно 14,7 частей воздуха на 1 часть бензина. К тому моменту, когда поршень дойдет до В нижней части такта впуска цилиндр заполняется топливно-воздушной смесью.

Рисунок 8 – Ход впуска

Впускной клапан закрывается, и поршень начинает движение вверх на такте сжатия. Поскольку оба клапаны закрыты, и ничего не может пройти мимо поршней, там нет места для смесь воздух/топливо идет, поэтому она раздавливается. Это называется сжатием. топливно-воздушная смесь прижимается к головке блока цилиндров, затем свеча зажигания пожары.

Рисунок 9 – Такт сжатия

Свеча зажигания создает искра, воспламеняющая смесь сжатого воздуха и топлива.Расширяющиеся газы равномерно сгорающая воздушно-топливная смесь толкает поршень вниз, прикладывая крутящий момент к коленчатый вал, заставляя его вращаться. Это силовой ход.

Рисунок 10 – Рабочий ход

Вы, наверное, слышали ожог в цилиндре называется взрывом. Это не взрыв. Ан Взрыв в камере сгорания называется детонацией и является очень плохим предмет. Топливно-воздушная смесь сгорает равномерно и полностью.

Когда поршень достигает В нижней части рабочего такта в цилиндре остается сгоревшее топливо и воздух.Эти газы должны быть удалены из цилиндра, когда поршень движется вверх на такт выхлопа. Когда поршень движется вверх по цилиндру, выпускной клапан открывается, и поршень выталкивает все выхлопные газы из цилиндра через открыть выпускной клапан и выпустить выхлопную трубу.

Вот и твоя четверка ударов:

Ход впуска : Впускной клапан открывается, поршень втягивает воздушно-топливную смесь в цилиндр.

Такт сжатия : Поршень сжимает топливо в камере сгорания

Power Stroke : Свеча зажигания воспламеняет смесь, расширяющиеся газы толкают поршень вниз  , чтобы провернуть коленчатый вал.

Такт выпуска : Выхлопные газы удаляются из цилиндра

Важно, чтобы на такта выпуска все газы удаляются из цилиндра. это было бы невозможно для такта впуска, который следует за ним, для создания вакуума, если есть ничего в цилиндре. Вакуум, по определению, это пространство, абсолютно лишенное материи.

Пока коленчатый вал при вращении все цилиндры в любой момент времени находятся на разном ходе. В четыре цилиндровый двигатель, два поршня находятся вверху одновременно, один на такт сжатия и один на такте выпуска.На том же коленчатом валу положение, два других поршня находятся внизу, один на рабочем такте, а другой на такте впуска.

Клапаны открываются распределительный вал. Когда распределительный вал вращается, эксцентриковые кулачки давят на клапан, заставляя его открытым. Распределительный вал приводится в движение зубчатым ремнем или цепью ГРМ. приводится в движение коленчатым валом. Синхронизация распределительного вала по отношению к положение поршней, имеет важное значение для работы всего этого.

Итак, это основы работы автомобильного двигателя.Мы даже не коснулись систем зажигания, систем подачи топлива и электронного управления двигателем. Может в следующий раз. Но пока я надеюсь, что эта статья поможет вам понять, как это работает.

Вам также может понравиться:

Источники

Фрэнк Лумена — независимый писатель, специализирующийся на автомобильных технологиях. Он любит автомобили, грузовики, мотоциклы и почти все, что идет вразнос. Его любимые люди, с которыми он общается, это его жена и три его больших сумасшедших пса.

Распределительный вал

против коленчатого вала: в чем разница?

Загрузить полное оглавление

Распределительный вал и коленчатый вал легко спутать, но на самом деле это две разные части, которые работают вместе в двигателе, приводящем в действие ваш автомобиль.

Когда вы начинаете изучать автомобильные детали помимо больших систем, это может стать немного неясным. Такие детали, как распределительный вал и коленчатый вал , которые имеют похожие названия и схожие положения в автомобиле, могут вызвать большую путаницу!

Но не волнуйтесь — автомобильное суперприложение и гений автострахования Джерри здесь, чтобы помочь прояснить разницу между распределительным валом и коленчатым валом.В этом руководстве мы расскажем, что представляет собой каждая часть, как она работает и как они работают вместе.

Что такое распределительный вал?

Чтобы понять основы распредвала и коленчатого вала, сначала мы должны понять, что представляет собой каждая часть. Распределительный вал является частью клапанного механизма . Он позволяет воздуху и топливу поступать в камеру сгорания и позволяет выхлопным газам выходить.

В общем, распределительный вал представляет собой металлический стержень. Он содержит овальные (в некоторых случаях заостренные) кулачки .Его цель — открывать и закрывать клапаны на каждом из цилиндров двигателя.

Как работает распределительный вал?

Распределительный вал приводится в движение коленчатым валом . Он вращается, передавая движение от кулачков (также известных как кулачки) через клапанный механизм к открывающим и закрывающим клапанам. Он делает это, нажимая на клапаны. Затем клапаны закрываются пружиной.

Работа распределительного вала важна, потому что без него клапаны в двигателе не открывались бы и не закрывались.Это означает, что топливно-воздушная смесь не попадет в двигатель, а выхлоп не выйдет наружу. Если распределительный вал не работает, двигатель не работает.

Распределительный вал настолько важен для работы двигателя, что автолюбители модернизируют распределительные валы до , чтобы улучшить приемистость и крутящий момент на низких скоростях.

Что такое коленчатый вал?

Коленчатый вал — это вал, приводимый в движение кривошипно-шатунным механизмом. Он проходит по днищу двигателя и преобразует вертикальное движение поршней в горизонтальное вращательное движение.Делая это, он использует горение топлива и воздуха и превращает его в энергию.

Как работает коленчатый вал?

Коленчатый вал состоит из равномерно расположенных валов , равных количеству цилиндров. Броски крепятся к днищу поршней шатунами, и при движении поршней вверх-вниз вращается коленчатый вал.

В двигателе вращаются и распределительный вал, и коленчатый вал, чем они отличаются? Чтобы сравнить распределительный вал и коленчатый вал, посмотрите на их положение и назначение.Например, при вращении коленчатого вала это приводит к перемещению распределительного вала.

Как распределительный вал и коленчатый вал работают вместе?

Распредвал и коленчатый вал соединены цепью ГРМ или ремнем ГРМ, в зависимости от двигателя и автомобиля. Когда коленчатый вал вращается, он последовательно вызывает вращение распределительного вала. Затем распределительный вал может открывать и закрывать клапаны на цилиндрах двигателя.

Вместе распределительный вал и коленчатый вал работают вместе, чтобы управлять сгоранием двигателя .

ЕЩЕ : Самое дешевое страхование автомобиля

Как я могу найти доступное страхование автомобиля?

Если вы ищете информацию о распредвалах и коленчатых валах, вы, вероятно, хорошо разбираетесь в том, что нужно вашему автомобилю. Но помимо запасных частей и усилителей мощности двигателя, вашему автомобилю нужна резервная копия — в виде страховки! Вам нужен отличный полис, но вам не нужно переплачивать.

Знаете ли вы, что лучший способ найти страховые сбережения — это обратиться в сравнительный магазин? Прежде чем вы начнете стонать, вы должны знать, что есть способ сделать сравнение покупок быстрым и легким. Как? Потратьте 45 секунд и подпишитесь на Джерри.

Джерри — это лицензированный страховой брокер и автомобильное суперприложение, которое поможет вам сэкономить время и деньги на расходах на автомобиль, включая страхование. Ответьте на несколько вопросов, и Джерри найдет для вас лучшие предложения всех ведущих страховых компаний. В приложении вы можете делать покупки, выбирать тарифный план и регистрироваться. Джерри даже поможет вам отменить старый полис, если это необходимо.

Средний пользователь Jerry экономит 887 долларов в год !

«Честно говоря, Джерри поразил меня.От начала до конца использование приложения заняло у меня 10 минут, и в итоге я сэкономил 100 долларов в месяц. Лучше всего то, что служба поддержки клиентов ответила на все мои вопросы о возмещении расходов на аренду автомобиля и помощи на дороге». — Саванна Р. 

Часто задаваемые вопросы

Что такое распределительный вал и как он работает?

Распределительные валы — еще один из многих важных компонентов, необходимых для работы двигателя внутреннего сгорания, но что такое распределительный вал и почему его роль так важна?

Старые технологии

Предположим, вы знакомы с основной функцией двигателя внутреннего сгорания — топливо и воздух воспламеняются внутри цилиндра, производя взрывную энергию, которая преобразуется в движение с помощью поршней, коленчатого вала и трансмиссии.

Звучит достаточно просто, но, как мы знаем, внутреннее сгорание претерпело больше усовершенствований и усовершенствований, чем любой другой механизм на планете, так что теперь это чрезвычайно сложная система деталей.

Распределительный вал, однако, является одной из старых деталей и исправно работает с первых дней изобретения и развития двигателей. Это связано с тем, что сам кулачок является невероятно древней идеей, восходящей к Турции 13 века, где он использовался в различных механизмах легендарным Исмаилом аль-Джазари и описан в его «Книге знаний гениальной механики». Устройства».

Перенесемся в 21 век -го -го и его принципы работы сейчас такие же, как и тогда.

Синхронность и форма

Распределительный вал представляет собой относительно простой компонент — простой отрезок стержня или вала с расположенными вдоль него фигурными кулачками, которые были названы « кулачковыми выступами ». Когда вал вращается, форма кулачка позволяет ему воздействовать на клапан или переключаться в степени, соответствующей жесткости его формы, при этом скорость вращения контролирует скорость действия.

В современном двигателе внутреннего сгорания они обычно, но не обязательно, расположены непосредственно над рядами цилиндров, где они управляют клапанами. Их калибровка точно контролирует количество воздушно-топливной смеси, поступающей в камеру, и то, насколько эффективно отработавшие выхлопные газы от предыдущего воспламенения могут покинуть камеру, освобождая место для следующего заряда.

Это делает их не только критически важными для работы двигателя, но, поскольку открытие и закрытие клапанов должно быть тщательно и идеально синхронизировано с движениями поршней, они также оказывают сильное влияние на производительность.

Для обеспечения этого момента распределительные валы соединены через зубчатый ремень или цепь с поворотом коленчатого вала, который непосредственно перемещает поршни внутри цилиндра. Более того, форма самих кулачков также тщательно продумана для контроля скорости открытия и закрытия клапанов. Это более известно как система изменения фаз газораспределения .



Основное действие кулачка.

Преимущества в цифрах

В двигателе может быть различное количество распределительных валов, в зависимости от его расположения цилиндров и работы клапана.Поскольку вам нужен как минимум один распределительный вал на ряд цилиндров, для рядных двигателей требуется всего один распределительный вал, тогда как для V-образного расположения потребуется как минимум два. В некоторых двигателях используются двойные верхние распределительные валы (DOHC), поэтому их может быть до четырех на два ряда цилиндров.

Использование дополнительного вала на ряд дает многочисленные преимущества по сравнению с конструкцией с одним верхним распределительным валом (SOHC) , несмотря на дополнительный вес и стоимость. Идеальное расположение компонентов для повышения эффективности, увеличения максимальной мощности и упрощения работы клапана при использовании более двух клапанов на цилиндр

Четыре клапана на цилиндр являются распространенной конфигурацией из-за ее эффективности, поскольку при этом используется максимальное пространство головки цилиндров.Хотя SOHC также может управлять четырьмя клапанами на цилиндр, для этого требуется сложная система штоков и кулачков, поэтому вместо этого предпочтительнее использовать DOHC.


Вся система в работе.

Изменения на горизонте

В значительной степени DOHC позволяет использовать более сложную технологию клапанов, которая работает для изменения синхронизации, продолжительности и подъема клапанов. Этот контроль может повысить эффективность использования топлива, увеличить мощность и уменьшить выбросы, когда это необходимо, в зависимости от ситуации.

В последние годы это была крупная инновация в конструкции двигателя, и почти каждый производитель автомобилей имеет свою собственную версию, работающую над множеством различных элементов системы газораспределения двигателя.

Некоторые используют несколько профилей кулачков и переключаются между ними в зависимости от нагрузки двигателя; другие изменяют синхронизацию между коленчатым валом и распределительным валом, чтобы изменить производительность. Одна из первых систем использовала давление масла для изменения работы клапана.

Лучшая система еще не выбрана, но вы можете быть уверены, что все больше этих систем найдут свое применение в двигателях, поскольку бесконечный поиск эффективности и мощности продолжается — и скромный распределительный вал становится еще одной частью, чтобы увидеть его переосмысление дизайна и роли.

MAT FOUNDRY GROUP ЯВЛЯЕТСЯ ВЕДУЩИМ ПРОИЗВОДИТЕЛЕМ КОМПОНЕНТОВ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ ИЗ СЕРОГО И КОВКОГО ЧУГУНА. ЧТОБЫ УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О НАС ПОСМОТРЕТЬ НАШИ ПРОДУКТЫ ИЛИ СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ СЕГОДНЯ

Основы работы поршневого двигателя

Многие люди проводят всю свою жизнь за рулем автомобиля, так и не поняв механики их работы. Обладание этими знаниями дает много преимуществ. Курсы обучения водителей отлично подходят для обучения людей правилам дорожного движения, но многие даже не охватывают основы механики.

Большинство современных автомобилей оснащены двигателями внутреннего сгорания. Это тип поршневого двигателя, в котором поршни используются для преобразования давления в движение. Хотя это может показаться сложным, самый простой способ понять ваш двигатель — изучить его различные части и то, что они делают во время этих циклов.

Преимущества понимания вашего двигателя  

Есть много причин, по которым нужно иметь фундаментальное представление о том, как работает двигатель вашего автомобиля. Во-первых, это даст вам преимущество при покупке автомобиля, потому что вы сможете сравнивать разные автомобили на основе того, что находится под капотом.Когда у вас есть собственный автомобиль, знание устройства двигателя облегчит обслуживание автомобиля и устранение механических проблем.

Точно так же, если вам когда-нибудь понадобится отвезти машину на ремонт, знакомство с двигателем поможет вам понять, какие работы необходимо выполнить и почему. Вы также можете определить, действительно ли некоторые предлагаемые ремонтные работы не нужны.

Основные компоненты двигателя внутреннего сгорания  

Сердцем двигателя автомобиля являются цилиндры.У большинства автомобилей их четыре, шесть или восемь. Внутри каждого цилиндра находится поршень, который скользит вверх и вниз и при этом вращает коленчатый вал, прикрепленный к коробке передач, которая, в свою очередь, приводит в движение колеса автомобиля. Цилиндры также оснащены клапанами, которые впускают воздух и топливо и позволяют выхлопным газам выходить. Топливо внутри двигателя воспламеняется свечами зажигания, и это сгорание приводит в движение поршни.

Четырехтактный цикл

 

Двигатели внутреннего сгорания, которыми оснащены многие современные легковые и грузовые автомобили, обычно работают по четырехтактному циклу, и эти четыре стадии включают впуск, сжатие, сгорание и выпуск.Поскольку автомобили обычно имеют по крайней мере четыре цилиндра, которые срабатывают последовательно, цилиндры всегда проходят разные этапы цикла, а это означает, что всегда есть поршень, движущийся для приведения в действие коленчатого вала.

  • Цикл впуска : Во время цикла впуска впускной клапан цилиндра открывается, когда поршень движется вниз по цилиндру, и вакуум, создаваемый движением поршня вниз, всасывает воздух и топливо в камеру сгорания цилиндра.
  • Цикл сжатия : Как только поршень достигает дна цилиндра, впускной клапан закрывается и сжимает воздух и топливо внутри камеры сгорания.
  • Цикл сгорания : Поршни всегда движутся вверх и вниз, когда поршень движется вверх, он сжимает воздух и топливо в камере сгорания. Как только это происходит, свеча зажигания используется для воспламенения топлива и воздуха, и возникающий в результате взрыв толкает поршень обратно вниз.
  • Выпускной цикл : На заключительном этапе цикла выпускной клапан открывается, когда поршень достигает дна цилиндра, и остатки топлива и воздуха из камеры сгорания выпускаются.

Знание основ работы двигателя автомобиля полезно при покупке и обслуживании автомобиля, а также может помочь в диагностике проблем, когда что-то идет не так. Изучение двигателя вашего автомобиля — это лишь один из компонентов комплексной подготовки водителей, но во многих случаях эти знания могут помочь вам выбраться из затруднительного положения.

Чтобы узнать больше о своем автомобиле и получить навыки вождения, которые обезопасят вас и других на дороге, запишитесь на занятия в автошколу Western Slope в Литтлтоне.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.