Коленчатый вал является компонентом большинства двигателей внутреннего сгорания, используемых в современных автомобилях. Он относится к числу чрезвычайно долговечных компонентов и чаще всего работает без сбоев в течение всего срока службы автомобиля. Тем не менее, даже незначительное повреждение коленчатого вала негативно сказывается на работе двигателя, а в некоторых случаях может привести даже к разрыву блока цилиндров. Мы расскажем о том, что такое коленчатый вал, для чего он нужен и какие неисправности могут быть с ним связаны.

Коленчатый вал в поршневых двигателях необходим для передачи возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение колес. Однако интересно отметить, что не все двигатели, используемые в легковых автомобилях, имеют коленчатый вал. В двигателях Ванкеля используется вращающийся поршень почти треугольной формы, поэтому они не требуют ни коленчатого вала, ни даже клапанов. Несмотря на это, в современных автомобилях внутреннего сгорания используются почти исключительно поршневые агрегаты, в которых коленчатый вал играет важную роль.

Что такое коленчатый вал и для чего он нужен?

Коленчатый вал в автомобиле передает привод на соединенный с ним маховик, сцепление, коробку передач и, соответственно, на колеса. Поэтому он является одним из самых прочных и устойчивых к повреждениям узлов автомобиля. Однако для того, чтобы двигатель создавал крутящий момент, необходимо преобразовать возвратно-поступательное движение поршней во вращательное движение вала. Это связано с тем, что при взрыве топливно-воздушной смеси в камере сгорания поршень толкается вниз (или в сторону), и эта энергия через шатуны передается на коленчатый вал.Коленчатый вал.

Задача коленчатого вала — преобразовать возвратно-поступательное движение, возникающее при взрыве, во вращательное движение приводного вала. Для этого коленчатый вал оснащен кривошипами с шейками, на которых сидят шатунные опоры. Шатунные шейки смещены относительно оси коленчатого вала, поэтому при взрыве топлива шатун может приводить вал во вращательное движение. Коленчатый вал уравновешивается противовесами, которые стабилизируют систему, и маховиком, который за счет своей инерции придает двигателю плавность хода.

Читайте также: Автомобиль глохнет во время движения? Узнайте, что может быть причиной!

Кинетическая энергия, накопленная в маховике, способна поддерживать движение вала даже в однопоршневом двигателе, где рабочий цикл происходит при каждом втором обороте вала. Использование большего количества поршней позволяет повысить культуру эксплуатации, поэтому большинство современных двигателей оснащаются тремя, четырьмя или шестью цилиндрами.

Конструкция коленчатого вала должна учитывать не только большую прочность, но и точность. Даже небольшие зазоры могут привести к заклиниванию или даже разрыву двигателя. Одной из таких неисправностей является перекос кривошипа, который является подшипником скольжения, отвечающим за снижение трения между шейкой коленчатого вала и башмаком шатуна. В случае заедания или смещения поддона заклинивший шатун может даже пробить масляный картер или привести к трещине в блоке двигателя. Поэтому кованый коленчатый вал четырехтактного двигателя оснащен каналами для подачи масла к шейкам и поддону.

Поврежденный коленчатый вал автомобиля — симптомы неисправности

Согласование правильных моментов впрыска топливно-воздушной смеси, зажигания, открытия клапанов и положения поршней в цилиндрах требует большой точности. Все эти действия зависят от моментов, когда поршни находятся в верхней или нижней мертвой точке. В эти моменты изменяются рабочий, выпускной, впускной и компрессионный циклы.

Преждевременное или позднее воспламенение топлива приводит к ненормальному и избыточному давлению на шатуны, что часто заканчивается выходом из строя кривошипно-шатунного механизма или ускоренным износом цилиндров и работающих в них поршней. Недаром открытие клапанов обычно контролируется коленчатым валом, который через зубчатый ремень или цепь приводит в движение распределительные валы.

Однако каковы же симптомы неисправности самого коленчатого вала? Неисправный коленчатый вал можно распознать по следующим признакам:

• нестабильная работа двигателя,
• проблемы с запуском двигателя,
• увеличение дыма из выхлопной трубы,
• ухудшение культуры работы двигателя,
• течи масла из-под уплотнений вала,
• затяжки и вибрации при нажатии на педаль газа,
• появление лампы Check Engine на приборной панели.

Неисправности коленчатого вала — что ломается чаще всего?

Кованый коленчатый вал, применяемый в подавляющем большинстве автомобилей, обладает большей прочностью, чем литой коленвал. Тем не менее, в процессе эксплуатации автомобиля он может деформироваться или разболтаться, что приведет к нарушению работы двигателя. Каковы наиболее распространенные неисправности коленчатого вала?

Гнутие коленчатого вала

Деформация коленчатого вала встречается редко и обычно возникает после сильного прижатия коленчатого вала к кривошипу, например, при стуке сгорания, попадании воды в цилиндр или резкой остановке двигателя. Чаще, однако, изгибается сам шатун, а не коленчатый вал. Поэтому гнется коленчатый вал не автомобиля, а газонокосилки или другого небольшого двигателя.

Захват подшипников коленчатого вала

Типичным повреждением коленчатого вала автомобиля является заклинивание подшипников скольжения или коренных шеек кривошипа. Вследствие этого поддон заедает и перемещается внутри лапы коленчатого вала, вызывая ее смятие. Симптомом возникающего люфта является характерный металлический шум, который может появиться, например, после отпускания газа или на холостом ходу. Если вы услышали этот стук, не затягивайте с капитальным ремонтом двигателя. Внезапное заклинивание двигателя во время движения очень опасно.

Засорение масляных каналов коленчатого вала

Коленчатый вал расположен непосредственно рядом с масляным картером и в значительной степени омывается маслом самостоятельно. Тем не менее, к его внутренним подшипниковым узламмасло должно поступать по шине. Засорение масляных каналов может привести к разрыву масляной пленки и последующему перегреву шеек вала. Поэтому очень важна правильная вязкость и чистота масла, поэтому не забывайте регулярно менять его, примерно каждые 10-15 тыс. км.

Поломка коленчатого вала

Случаи поломки коленчатого вала единичны и связаны с ситуациями, когда вал резко останавливается. Как и в случае с погнутым валом, это происходит при резкой остановке маховика, заклинивании шатуна, ослаблении противовеса, попадании воды в двигатель или в других ситуациях, создающих значительные перегрузки.

Кроме того, трещинам могут способствовать и дефекты материала, ослабляющие стальной вал в определенном месте.

Течь сальника коленчатого вала

Течь масла из-под сальников коленчатого вала часто путают с течью из масляного картера. Между тем, эта неисправность не только сложнее в устранении, но и опаснее.

Повреждение кольца кипячения вала на коробке передач может привести к замасливанию диска сцепления. Автомобиль неадекватно реагирует на добавление акселератора, обороты двигателя увеличиваются независимо от скорости движения автомобиля.
Если же утечка происходит в уплотнении, расположенном на приводе ГРМ, то последствия отказа могут быть еще более серьезными. При попадании масла в ремень ГРМ у автомобиля могут возникнуть проблемы с электропитанием, кондиционером или рулевым управлением. Интересно, что в этой ситуации проскальзывание ремня не всегда сопровождается визгом — масло эффективно предотвращает этот неприятный звук.

Причины отказов коленчатого вала

Отказы собственно коленчатого вала встречаются крайне редко. Это несложный, долговечный узел, который должен выдерживать даже самые большие перегрузки.

В большинстве ситуаций чаще всего выходят из строя маховик, сцепление и коробка передач, а не сам коленчатый вал. Если эти недостатки выявить на ранней стадии, то коленчатый вал останется в безупречном состоянии.

Однако в некоторых случаях срок службы коленчатого вала сокращается из-за неправильной эксплуатации двигателя. Длительная работа на слишком низких оборотах может привести к защемлению поддона и растяжению лапки шатуна, что в итоге приводит к появлению люфта. Если двигатель имеет высокий крутящий момент, то длительное несоблюдение зазоров влияет на соосность подшипников центрального вала, а также на расположение кривошипов.

Также смертельно опасным для двигателя является стук, вызванный преждевременным воспламенением бензина. Он также называется детонационным сгоранием и поражает двигатели с искровым зажиганием. Оно возникает, когда источником зажигания является не электрическая дуга свечи зажигания, а другой фактор. Иногда причиной стучащего сгорания является высокая температура раскаленного элемента в сочетании с высоким давлением в камере сгорания. Однако чаще всего стук возникает после заправки бензином со слишком низким октановым числом, например, 78-октановым этанолом. Современные виды топлива содержат в неэтилированном виде антидетонаторы, а для предотвращения детонационного сгорания на двигателях устанавливаются датчики стука.

Неисправность датчика коленчатого вала — каковы симптомы?

Современные двигатели управляются множеством электрических датчиков, и коленчатый вал не является исключением. Информация о положении коленчатого вала, а также о скорости его вращения влияет, в частности, на определение момента впрыска топлива, угла опережения зажигания и выбор соотношения топливно-воздушной смеси. Датчик положения коленчатого вала работает с измерительным диском, расположенным на маховике или шкиве коленчатого вала двигателя.

Симптомы неисправности датчика положения коленчатого вала характерны и позволяют достаточно быстро определить неисправность. Самым распространенным симптомом после отказа компонента является проблема с запуском прогретого двигателя. Другим характерным симптомом является внезапная остановка двигателя через несколько километров пробега. Во многих случаях двигатель переходит в аварийный режим, при котором его мощность ограничена. Появление лампочки Check Engine сопровождается ограничением частоты вращения, например, до 3500 об/мин. Неисправный датчик вала легко спутать с заклинившим топливным насосом, поэтому лучше сразу считать коды неисправностей с помощью диагностического интерфейса.

Как ремонтируются коленчатые валы?

При комплексном ремонте двигателя многие его детали могут быть восстановлены. Ремонт коленчатого вала двигателя включает в себя наплавку, шлифовку и полировку зазоров и неровностей. Не менее важным этапом восстановления является балансировка всей системы. Помимо балансировки коленчатого вала, проверяется его взаимодействие с новыми стаканами, шатунами и маховиком. В итоге не должно быть никаких вибраций, которые могут сократить срок службы двигателя.

Восстановление вала обычно проводится в комплексе с другими услугами, такими как расточка головки блока цилиндров, хонингование цилиндров или замена поршневых колец. Речь идет о полном капитальном ремонте двигателя, который проводится, например, после проворачивания поддона, обрыва ремня ГРМ или другой серьезной неисправности. Во многих случаях капитальный ремонт двигателя является лучшим решением, чем покупка подержанного агрегата неизвестного состояния. К сожалению, купить новый или почти новый двигатель зачастую невозможно.

— объясняет эксперт.