Чи продуктивність колінчастого вала є ключовим фактором, що впливає на термін служби автомобіля

Колінчастий вал є одним із важливих компонентів автомобільного двигуна, і поширеними формами поломки є втомний руйнування при вигині та знос цапфи. Тому матеріал колінчастого вала вимагає високої жорсткості, міцності на втому та гарної зносостійкості, а його продуктивність безпосередньо впливає на термін служби автомобіля. Під час роботи колінчастий вал піддається великим навантаженням і постійно змінюється згинальним моментам і крутним моментам. Отже, давайте розберемося, чи є продуктивність колінчастого вала ключовим фактором, що впливає на термін служби автомобіля!

Принцип роботи колінчастого вала

Будучи основним несучим компонентом двигуна, втомне руйнування колінчастого вала є дуже поширеним з точки зору втомного руйнування металу (тобто втомного руйнування при вигині та втомного руйнування при крученні), а потім розвивається до кривошипа. Скручені тріщини виникають у погано оброблених масляних отворах і галтелях і розвиваються паралельно осі. Втомне руйнування металу є результатом дії змінного напруження, яке періодично змінюється з часом. Статистичний аналіз руйнування колінчастого вала показує, що перший має більшу ймовірність виникнення, ніж другий. Втомні тріщини при згині спочатку виникають на цапфі (шатун) шатуна або на цапфі головного вала, і приблизно 80 відсотків з них спричинені втомою від вигину.

Процес виготовлення колінчастого вала

В даний час існує два типи матеріалів для колінчастих валів автомобільних двигунів: чавун з шаровидним графітовим шаром і сталь. Це може покращити втомну міцність, твердість і зносостійкість колінчастого вала. Вартість колінчастих валів із чавуну з шаровидним шаром становить лише близько 1/3 від вартості колінчастих валів із загартованої та відпущеної сталі. Чавун з шаровидним шаром має хорошу продуктивність різання і може отримати ідеальні структурні форми. Він проходить різноманітну термічну обробку та зміцнення поверхні, подібно до сталевих колінчастих валів, що становить 90 відсотків у Сполучених Штатах, 85 відсотків у Сполученому Королівстві та 60 відсотків у Японії. Крім того, Німеччина, Бельгія та інші країни також прийняли велику кількість. Тенденція використання колінчастих валів з ковкого чавуну в Китаї більш очевидна, тому колінчасті вали з ковкого чавуну широко використовуються в країні та за кордоном. Статистичні дані показують, що частка колінчастих валів двигунів транспортних засобів, виготовлених з чавуну з шаровидним шаром, становить понад 85 відсотків колінчастих валів дизельних двигунів середньої та малої потужності, виготовлених із чавуну з шаровидним шаром, а колінчасті вали двигунів потужністю понад 160 кВт переважно використовують колінчаті вали з кованої сталі.

Основні причини руйнування колінчастого вала

1) Зношення, перевантаження та перевантаження моторного масла після тривалого використання призвели до тривалої роботи двигуна від перевантаження та згоряння підшипникових колодок. Колінчастий вал сильно зношений через прогорання плитки двигуна.

2) Після ремонту двигуна транспортний засіб не пройшов термін зносу. Іншими словами, перевантаження підвіски, тривала перевантажена робота двигуна і перевищення допустимої навантаження на колінчастий вал.

3) Використання зварювання поверхні для обслуговування колінчастого вала спричинило значну вібрацію двигуна, порушило баланс потужності колінчастого вала та не було перевірено на баланс, що призвело до надмірного дисбалансу та руйнування колінчастого вала.

4) Через погані дорожні умови та сильне перевантаження та обгін транспортних засобів двигун часто знаходиться в межах граничної швидкості обертання крутильних коливань, і амортизатор виходить з ладу, що призводить до втомного пошкодження крутильної вібрації та руйнування колінчастого вала.

Запобіжні заходи щодо обслуговування колінчастого вала

【1】 Під час технічного обслуговування колінчастого вала переконайтеся, що посадковий зазор між вкладишами корінних підшипників і між вкладишами корінних підшипників, а також між шийкою шатуна та вкладишами підшипників шатуна знаходиться в межах допустимого діапазону. Уважно огляньте колінчастий вал на наявність таких дефектів, як тріщини, вигини і скручування, перевірте знос вкладишів корінних і шатунних вкладишів.

【2】 Тріщини колінчастого вала часто виникають у перехідній частині між плечем колінчастого вала та шийкою або в масляному отворі цапфи.

【3】 Під час ремонту та складання колінчастого вала переконайтеся, що маховик працює збалансовано.

【4】 Колінчастий вал слід перевіряти після серйозних аварій, таких як горіння плитки та удар циліндра в двигунах внутрішнього згоряння.