Що таке колінчастий вал двигуна в автомобілі

5

Колінчастий вал або, як його називають досвідчені водії та автослюсарі, колінвал – важлива функціональна деталь автомобільного двигуна, яка має строгу індивідуальну форму в залежності від моделі. У даній статті ми розглянемо, що таке колінчастий вал двигуна, які функції він виконує і до чого призводить експлуатація машини з несправним валом.

Зміст

  • Що таке колінвал
  • Для чого потрібен колінчастий вал
  • З чого складається колінчастий вал
  • Для чого потрібен датчик коленвала
  • Відео на тему

Що таке колінвал

Колінчастий вал – це механічна деталь автомобільного двигуна, який є проміжною ланкою-перетворювачем теплової енергії спаленного палива в механічну енергію обертання коліс. За зовнішнім виглядом він являє собою вал з сталевого сплаву з безліччю шатунних шийок, які між собою з’єднані колінної шийкою. Число шийок-колін відповідає числу циліндрів в двигуні, їх розташуванням, формою. Шийки з’єднані з поршнями через шатуни, які, рухаючись зворотно-поступально, приводять в рух вал.

Якщо в колінчастому валі шатунні шийки знаходяться з двох сторін від колінної шийки, він називається полноопорным. Якщо ж вони розташовані тільки з одного боку – неполноопорным.

Колінвал виготовляється з вуглецевої або легованої сталі з підвищеною зносостійкістю (для спорткарів, люкс-моделей і автомобілів з підвищеною потужністю) або модифікованого чавуну (для стандартних серійних моделей) з допомогою лиття або пресування. Для легування сталі застосовуються молібден, хром та інші метали, істотне збільшують міцність сплаву.

У більшості двигунів колінчастий вал розташовується в нижній частині, над картером, в опозитних – вище, по центру мотора.

Для чого потрібен колінчастий вал

Двигуни внутрішнього згоряння працюють за рахунок функціонування поршневого блока. Його принцип дії полягає в наступному:

  • під час згорання паливної суміші в циліндрі повітря розширюється створює тиск;
  • під дію тиску поршень виштовхується, здійснюючи поступальний рух;
  • завдяки з’єднанню з шатунными шийками поступальний рух перетворюється в обертальний;
  • енергія обертання, передана на колінчастий вал, передається колесам автомобіля, і він приводиться в рух.

Таким чином, колінвал – це перетворювач одного виду механічного руху в інший. Як відомо, поршні в ДВС рухаються несиметрично. В той час, як одні з них здійснюють поступальні рухи (виштовхуються з циліндра), інші – зворотний (затягуються назад). Конструкція колінчатих валів розробляється з граничною точністю, тому під час роботи всі циліндри зберігають загальне обертання вала. Тому колінця мають різні осі обертання.

З чого складається колінчастий вал

Конструкція колінчастого вала: 1. Носок колінчастого валу; 2. Посадочне місце зірочки (шестерні) привода розподільного вала; 3. Отвір підведення масла до корінній шийці; 4. Противага; 5. Щока; 6. Шатунні шийки; 7. Фланець маховика; 8. Отвір підведення масла до шатунної шийки; 9. Противаги; 10. Корінні шийки; 11. Корінна шийка упорного підшипника.

Робочі компоненти коленвала:

  • Корінна шийка – валова опора, яка служить віссю обертання самого валу. Вона лежить в підшипнику, який вбудований в картер.
  • Шатунні шийки – опори, пов’язані з поршневими шатунами. Під час роботи вони зміщуються відносно осі вала по круговій траєкторії.
  • Щоки – допоміжні деталі, що зв’язують шатунні і корінні шийки. Вони також запобігають руйнування вала через резонансної навантаження.
  • Хвостовик – задня частина, поєднана з шестеренний відбору або маховиком для передачі потужності на рух.
  • Носок – передня частина валу, яка за допомогою шківа або зубчастого колеса передає потужність приводу газорозподільного блоку та інших допоміжних механізмів.
  • Противаги – деталі, необхідні для розподілу навантаження і зрівноважування маси шатунів і поршнів.

Для ущільнення носка і хвостовика використовуються захисні сальники. Це запобігає просочуванню олії в місцях виходу частин маховика за межі блоку циліндрів. Обертальний рух забезпечується тонкими сталевими підшипниками ковзання. Щоб вісь обертання вала не зміщувалася, на одну з корінних шийок ставиться упорний підшипник.

Під час роботи найбільші напруження концентруються у місці з’єднання шийок і щік. Для розвантаження його роблять з жолобник – напівкруглим переходом з проміжним технологічним поясом. Внаслідок екстремальних навантажень в місці переходу щік у шийки в свій час виробники відмовилися від складових колінвалів, деталі яких з’єднувалися кріпленням.

Читайте також: Що таке маховик в автомобілі та для чого він потрібен.

Для чого потрібен датчик коленвала

Датчик положення колінчастого валу (ДПКВ) використовується в автомобілях, що обладнані системами електронного управління двигуном. Оскільки обертання вала позначається на роботі багатьох функціональних блоків і систем, своєчасна подача палива в циліндри ДВС може поліпшити їздові характеристики. Датчик коленвала якраз відповідає за синхронізацію робочих процесів. У різних моделях автомобілів його використання покращує синхронізацію запалювання або паливних форсунок. Прилад передає на електронний блок управління дані про положення коленвала, напрямку і частоті обертання.

Зустрічаються датчики наступних видів:

  • Магнітні (індуктивного типу). Сигнал на ЕБУ формується в момент проходження синхронизационной мітки через магнітне поле, яке формується навколо датчика. Система не вимагає окремого живлення, і може паралельно працювати як датчик швидкості.
  • Датчики Холла (працюють на ефекті Холла). Струм в приладі починає рух при наближенні змінюється магнітного поля. Перекриття магнітного поля реалізується спеціальним синхронизирующим диском, зуби якого взаємодіють з магнітним полем ДПКВ. Додаткова функція – датчик розподілу запалювання.
  • Оптичні. В даному випадку для синхронізації також використовується зубчастий диск. Він перекриває оптичний потік, що проходить між приймачем і світлодіодом. Приймач фіксує переривання світлового потоку і передає в електронний блок управління імпульс напруги, що відповідає параметрам обертання вала.

Датчик коленвала встановлюється усередині корпусу двигуна, як і інші датчики управління. Для його вбудовування використовується спеціальний кронштейн, розташований біля приводного шківа генератора. Зовні він відрізняється від датчиків іншого призначення наявністю проводка довжиною 55-70 см з особливим роз’ємом, який з’єднує пристрій з системою електронного управління.

Читайте також: Ознаки несправності датчика положення колінвала.

Відео на тему

Схожі статті




  • Чим відрізняється інжекторний двигун від карбюраторного



  • Що краще варіатор або автомат



  • Чим відрізняється варіатор від автомата



  • Ніж дизельний двигун відрізняється від бензинового