Коленчатый вал (коленвал)

Коленчатый вал (коленвал)

Коленчатый вал - это деталь (или, иначе говоря, узел деталей при наличии составного вала) замысловатой формы, имеющая так называемые шейки для крепежа шатунов, от которых принимает механическое усилие и трансформирует их в крутящий момент. Является деталью кривошипно-шатунного механизма.

Основные составляющие коленвала:
Коренная шейка - это опора вала, расположенная в коренном подшипнике, размещаемом в картере двигателя.
Шатунная шейка - это опора, посредством которой вал соединяется с шатунами (для осуществления смазывания шатунных подшипников есть масляные каналы).
Щёки - это элементы, связывающие коренные и шатунные шейки между собой.
Фронтальная выходная часть вала (или, иначе говоря, носок) - это часть вала, где крепится зубчатое колесо или шкив для контроля мощности привода газораспределительного механизма, а также для разного рода вспомогательных агрегатов и систем.
Тыльная выходная часть вала (или, иначе говоря, хвостовик) - это часть вала, которая соединяется с маховиком или массивной шестернёй для контроля основной части мощности.

Противовесы - это элементы, обеспечивающие разгрузку коренных подшипников от сил инерции.

Коленвал
Коленвал воспринимает действия расширяющихся газов при рабочем ходе поршней, передаваемые шатунами, и преобразуем их в крутящий момент. Кроме того, коленвал обеспечивает движение поршней во время вспомогательных тактов и пуска двигателя.

Коленчатые валы изготовляются штамповкой из средне углеродистых легированных сталей и литьем из модифицированного магнием чугуна.

Рис. 1 Коленчатые валы
а — двигателя автомобиля ЗИЛ-130; б — двигателя ЯМЗ - 236; в - КамАЗ-740; 1 — передний конец вала; 2 - грязеуловитель; 3 — шатунная шейка; 4 — противовесы; 5— масло отражатель; 6 — фланец для крепления маховика; 7 — коренная шейка; 8 - щека; 9 — гайка; 10 и 15 — съемные противовесы; 11 - распределительное зубчатое колесо; 12— установочный штифт; 13 - зубчатое колесо привода масляного насоса; 14 — винт: 16 — шпонка; А — величина перекрытия шеек.

Коленчатый вал состоит из коренных и шатунных шеек, соединенных щеками, к которым крепятся противовесы (могут быть отлитыми как одно целое с валом) переднего конца коленвала, на котором имеются посадочный поясок крепления газораспределительного зубчатого колеса и шкива коленвала. На заднем конце коленчатого вала имеется маслоотражательный гребень, маслосгонная резьба и фланец (может отсутствовать) для крепления маховика. В торце имеется гладкое отверстие под подшипник для опоры ведущего вала коробки передач. В коренных шейках для масляных каналов выполнены отверстия пол углом к пустотелым шатунным шейкам, гле масло дополнительно очищается под действием центробежных сил. Форма коленчатого вала определяется числом и расположением цилиндров, порядком работы и тактностъю двигателя. В большинстве случаев применяют полноопорные коленчатые валы, т.к. каждая шатунная шейка расположена между коренными.

Для повышения износостойкости поверхностный слой коренных и шатунных шеек подвергают закалке на глубину 3—4 мм с нагревом ТВЧ. После термической обработки шейки валов тщательно шлифуют и полируют. Для повышения жесткости и надежности коленчатых валов применяют перекрытие шеек.