Изучаем шкив коленвала, чтобы двигатель работал безукоризненно

Изображение шкива на чертежах

Из чертежа изделия должно быть полностью понятно его устройство, размеры и способ изготовления. Для стандартных изделий на чертеже обязательно наносится обозначение шкивов.

Чтобы правильно и точно изготовить нестандартный шкив, чертеж его должен соответствовать определенным требованиям. Правильно выбрать угол канавки шкива можно, если воспользоваться для чертежа стандартным рядом уклонов.

Шкив обычно изображается на чертежах в двух видах:

• разрез секущей плоскостью, проходящей через ось вращения;
• вид сбоку.

Вид сбоку, как и для других деталей с осевой симметрией, приводят не полностью, а в половину. Для шкивов, имеющих в своей конструкции спицы, допустимо не изображать все, а привести чертеж одной детали с указанием их количества.

Разрез требуется строить так, чтобы в его плоскости находилась хотя бы одна спица. Спицы на разрезе штриховать не требуется. Если же деталь выполнена сплошной, плоскость разреза штрихуется, как обычно на чертеже.

Основные размеры и параметры, такие, как:

• диаметр обода и ступицы;
• профиль клинового ремня;
• радиусы сопряжения;
• уклоны канавки и т. п., наносятся на разрезе.

На дополнительном виде чертежа изображают сечение спицы. Если форма его переменная, то делают несколько дополнительных видов чертежа.

Изображение места крепления под шпонку с размерами и указанием качества поверхности также выносится на дополнительный вид чертежа.

Если вместо спиц для облегчения конструкции в теле детали предусмотрено несколько отверстий, их число и размеры указываются на разрезе, а вид сбоку на чертеже допустимо не строить.

Виды шкивов

За тысячелетия применения конструкторы разработали множество конструкций шкивов ременных передач. Их классификация проводится по различным признакам.

По типу применяемого ремня различают:

Клиновидные

Самый распространенный вид изделия. Применяются с клиновидными ремнями. Боковые щеки дают дополнительную площадь зацепления, увеличивая возможности передачи по крутящему моменту и скорости вращения.

Наклон канавки обязательно указывается на чертеже детали.

Для того, чтобы снизить габариты передачи или повысить ее мощность, параллельно запускают несколько ручьев. Такие шкивы называются многоручьевыми, они имеют соответствующее количество канавок. Иногда на такой шкив надевают единый ремень с несколькими клиновидными выступами. Это поликлиновая передача.

На чертеже допустимо дать подробно изображение одной канавки и указать их количество. Детализация остальных на чертеже не требуется

При аварийном превышении допустимой нагрузки начинается проскальзывание, защищающее оборудование от повреждения.

Клиноременные передачи позволяют передавать наибольший крутящий момент.

Зубчатые

На внутренней поверхности ремня имеются зубчатые выступы, соответствующие их по шагу зубья сделаны и на поверхности обода. Зубчатоременные пары не проскальзывают и могут передавать больший крутящий момент. Они отличаются также точностью передачи углового положения вала, поэтому применяются в газораспределительных механизмах двигателей внутреннего сгорания. Оборотной стороной является отсутствие защитной функции от перегрузок. Обод изготавливается путем фрезерования. Встречается и изготовление методом обкатки. На чертеже детали обязательно следует указать точные параметры зуба, его шаг, высоту, профиль.

Плоскоременные

Классическая конструкция, применявшаяся в самых первых передачах. Гасит вибрацию и динамические нагрузки от ведущего вала. Отличаются низкой шумностью, ограниченным моментом и скоростью вращения.

С помощью дополнительных роликов можно связывать ведомые и ведущие валы, находящиеся в разных плоскостях, не соосные, изменять направление вращения. Таким образом можно заменить карданные и червячные передачи. Чертеж такого изделия наиболее простой, однако на нем следует указать радиусы сопряжения обода и щечек, если они предусмотрены. Иногда щек не предусматривают, а профиль обода делают выпуклым. В этом случае на чертеже следует указывать его радиус.

Круглоременные

Проточка в ободе имеет полукруглый профиль. Такие ременные передачи используют при небольших предаваемых моментах и скоростях вращения. Они также позволяют изменят направление вращения и связывать оси, находящиеся в разных плоскостях. На чертежах таких деталей указывается лишь радиус проточки канавки.

Вариаторные

Это наиболее сложные по конструкции устройства. обод выполнен в виде конуса с конической перемещающейся щекой. Клиноременное кольцо имеет возможность перемещаться по конусу в осевом направлении, с меньшего радиуса на больший. Второй шкив имеет обратную конусность, и привод при этом на нем перемещается с меньшего радиуса на больший. При этом передаточное число передачи меняется. Щеки обеих шкивов могут двигаться и в обратном направлении, меняя передаточное число в обратную сторону.

Преимущество конструкции заключается в том, что передаточное число можно менять без остановки вращения и не снимая с привода нагрузки. По чертежу бывает сложно понять принцип действия устройства. Трехмерное моделирование позволяет дополнять модели кинематическими симуляциями, наглядно демонстрирующими взаимодействие деталей механизма.

Различают шкивы и по способу размещения на валу:

• Под втулку. Позволяют путем подбора втулки соответствующего внутреннего диаметра закрепить привод на любом стандартном валу. При повреждении посадочного места достаточно заменить втулку, что облегчает и ускоряет ремонт.
• Под расточку. Выпускаются с маленьким центральным отверстием. Его растачивают или рассверливают под диаметр вала. В случае повреждения сложно отремонтировать.
• Под фиксированный диаметр. Обычно снабжаются проточкой под шпоночное крепление или шлицами. Очень простой и быстрый монтаж и демонтаж. Требуют точного соответствия диаметров. Допускают изготовление облеченных деталей.

Назначение и роль шкива коленчатого вала

Любой двигатель внутреннего сгорания содержит несколько систем, для работы которых требуется источник механической энергии. К таким системам относится газораспределительный механизм, системы смазки и охлаждения, контактные системы зажигания с прерывателем-распределителем, системы подачи топлива и другие. Источником энергии для всех этих систем выступает коленчатый вал — именно от него отбирается часть крутящего момента, который используется для привода валов, насосов, генератора и других агрегатов. При этом в двигателе используется несколько отдельных приводов: ременной или цепной привод ГРМ и шестеренчатые приводы агрегатов. Здесь мы рассмотрим только ременные приводы, в состав которых входит шкив коленчатого вала.

Шкив коленвала — деталь ременного привода ГРМ и других вспомогательных механизмов двигателей внутреннего сгорания (как бензиновых, так и дизельных). Шкив располагается на носке (то есть, в передней части) коленчатого вала, с его помощью осуществляется привод распределительного вала (или валов), а также ряда агрегатов — жидкостного насоса (помпы), генератора, насоса ГУР, вентилятора охлаждения, компрессора кондиционера, компрессора пневматической системы и других.

Также шкив коленвала может выполнять две вспомогательные функции:

— Отслеживание угловой скорости и положения коленчатого вала с помощью соответствующего датчика; — Демпфирование колебаний, возникающих при пуске/остановке двигателя и на переходных режимах.

В целом, шкив коленвала, несмотря на свою простоту и незаметность, является важной деталью любого современного двигателя. Сегодня существует большое разнообразие этих компонентов, и все они решают различные задачи

Как снять шкив коленвала и не разлюбить свой автомобиль

Каждый второй автолюбитель, который старается проводить ремонт своего любимого четырёхколёсного друга своими руками, сталкивался с проблемой, как снять шкив коленвала.

После прочтения инструкции в руководстве по техническому обслуживанию и ремонту, на первый взгляд, процедура не кажется сложной, однако, при первой попытке открутить злосчастный болт, оказывается, что сделать это не так уж просто. Совершенно непонятно, как зафиксировать коленчатый вал, чтобы он не вращался.

Другая проблема – откуда лучше подобраться к заветному болту. Немало хлопот доставляет снятие шкива коленвала из-за сильной затяжки. Велика вероятность повредить много деталей моторного отсека или лакокрасочное покрытие кузова.

Проблема заключается в том, что болт шкива коленвала (или гайка, в зависимости от модели) при установке закручивается с большим усилием. Делается это для того, чтобы он самопроизвольно не раскрутился, так как в случае отвинчивания не избежать серьёзных поломок и дорогостоящего ремонта. Степень затяжки постепенно увеличивается при работе мотора и усугубляется залипанием, коксованием, коррозией.

В действительности весь процесс демонтирования может занять 10-15 минут, но необходимо знать и использовать некоторые приёмы. В разных моделях моторов для закрепления шкива используют либо болт, либо гайку. Следует рассмотреть каждый из вариантов.

Как открутить болт шкива коленвала?

Откручивание шкива коленвала

Болт, удерживающий шкив, преобладает у моторов в автомобилях с передним приводом, когда блок расположен перпендикулярно оси автомобиля. В этом случае повозиться придётся больше, так как подобраться к болту сложнее. Для работы следует подготовить:

• домкрат;
• «козелок» (пенёк);
• торцовую головку по размеру болта с удлинителем и рычагом;
• набор автомобильных инструментов.

В поисках ответа на вопрос о том, как снять шкив коленвала, многие автолюбители начинают искать возможность сделать это без предварительной подготовки. По определению, такие попытки удачными быть не могут.

Для того, чтобы правильно извлечь шкив, необходимо проделать следующие манипуляции:

• правая передняя часть автомобиля поднимается, снимается колесо;
• автомобиль устанавливается на «козелок»;
• сверху со стороны капота снимаются все детали, препятствующие доступу: воздушный фильтр и грязезащитный щиток мотора;
• снимается ремень генератора;
• для фиксации коленчатого вала открывается заглушка на блоке сцепления и в образовавшееся окно вставляется монтировка для заклинивания зубьев маховика;
• под колёсной аркой на болт шкива надевается головка с удлинителем и рычагом;
• болт откручивается против часовой стрелки.

В подавляющем большинстве случаев болт удаётся открутить. Если он не поддаётся, то можно добавить длину рычага. Если и это не помогло, то следует воспользоваться помощью стартера так, как это описано для гайки шкива в «классике».

Снимаем шкив используя народно-автомобильный опыт

Любое резьбовое соединение, даже при условии сильной затяжки. можно раскрутить с меньшими усилиями, если воспользоваться некоторыми народно-автомобильными хитростями. Проблема как открутить шкив коленвала перестаёт быть таковой, если заблаговременно смочить головку болта или гайку специальным маслом типа «WD», уксусом или тормозной жидкостью. Иногда помогают несильные постукивания по граням гайки.

Отвинчивание болта или гайки далеко не всегда решает проблему, так как шкив достаточно прочно удерживается на валу. Снять шкив можно с помощью обычной монтировки, аккуратно поддевая его с разных сторон

Важно, чтобы точка приложения усилия была как можно ближе к валу. Для безнадёжных случаев необходимо использовать съемник шкива коленвала

Это специальное устройство, представляющее собой шпильку с гайкой, на которой прикреплены 2-3 захвата. Концы захватов закрепляются за края шкива, а в центр вала упирается конец шпильки. Закручивая её по часовой стрелке можно добиться постепенного стягивания шкива с вала.

Не следует быть уверенным в том, что во всех без исключения автомобилях коленвал вращается по часовой стрелке.

К примеру, в некоторых автомобилях Honda коленчатый вал вращается против часовой стрелки. Из этого следует, что резьба на гайке (болте) шкива будет левой.

Как изготовить фанерный шкив в домашних условиях

Эта конструкция –наиболее простая в изготовлении. Она состоит из следующих деталей:

• тело шкива;
• щеки шкива;
• крепеж-саморезы по дереву.

Количество деталей зависит от ширины приводного ремня. Если она больше, чем толщина фанерного листа, тело приводного колеса придется изготовить из нескольких фанерных кругов.

Диаметр заготовки щек должен быть больше диаметра тела на высоту ремня.

Последовательность изготовления фанерных шкивов следующая:

• разметить заготовки;
• выпилить их из фанеры лобзиком, просверлить центральное отверстие;
• если тело состоит из двух или более кругов, скрепить их столярным клеем или ПВА, следя за совпадением осевых отверстий;
• стянуть круги саморезами;
• обработать боковую поверхность диска наждачной бумагой, напильником или шлифмашиной до получения гладкой ровной поверхности;
• снять фаски с внутренней поверхности щек, их уклон должен равняться уклону поперечного сечения ремня;
• закрепить щеки на теле с помощью клея и саморезов, следя за тем, чтобы не попасть в уже закрученные;
• аккуратно рассверлить центральное отверстие.

При выполнении последней операции нужно сделать диаметр отверстия на полмиллиметра меньше, чем диаметр вала. Это позволит насадить детальна ось в натяг. Шкив из дерева готов.

Места для саморезов следует разметить заранее. Они должны находиться на одной окружности, а также на равных угловых расстояниях друг от друга. Если саморезов четыре- угол должен быть 90°, если 5 — 72°, если шесть — 60°. Тогда радиальную вибрацию удастся свести к минимуму.

Шкив коленвала ВАЗ 2110 (фото)

ВАЗовские двигатели имеют две, несколько отличающиеся модификации гасителя крутильных колебаний и ступиц коленвала, проще говоря – шкива. На ВАЗ 2110 шкив коленвала может быть выполнен как блок, а также иметь разделенную систему со ступицей — демпфер.

Чугунный шкив коленвала

Когда только начиналось производство «десятки», «гаситель» колебаний коленвала был единым целым, при этом закреплялся лишь одним центральным болтом. Вместе с инжекторным ВАЗ 2110 появился демпфер. Он прикреплен к ступице болтами.

Назначение

Шкив коленвала предназначен для того, чтобы:

• уменьшать амплитуду колебания коленвала, когда он резонирует. Собственно, для этой же цели народные умельцы делают облегченный коленчатый вал;
• снижать шум от работы двигателя;
• вращать механизмы, участвующие в работе двигателя. Совершается это с помощью шестерни и ременной передачи;
• демпфер также передает импульсы, соответствующие числу оборотов коленвала на бортовой компьютер.

Возможные неисправности

Снятие, а в случае необходимости — замена шкива может потребоваться в таких случаях:

1. Если провернулась ступица. Нужно сказать, что чаще всего это происходит из-за предыдущего неумелого ремонта. Дело в том, что у ВАЗ 2110 в посадочном месте для демпфера имеется фиксирующая втулка, запрессованная в шестерню. Она имеет свойство выпадать из шестерни, отчего ступица проворачивается;
2. Из-под переднего сальника коленчатого вала «погнало» масло;
3. Облегченный коленвал начал сильно резонировать;
4. Шкив старого образца или демпфер болтается;
5. Разбилось посадочное место демпфера. При такой поломке нужна замена, причем, желательно — вместе с шестерней коленчатого вала;
6. Если необходимо снять коленвал — для ремонта, замены вкладышей, полуколец, его переделки в облегченный и т.п.

Демонтаж демпфера

На ВАЗ 2110 снятие демпфера производится в такой последовательности:

1. Отсоединяем «массу» от АКБ;
2. Снимаем вентилятор радиатора и гидромуфту;
3. Ослабив болты, крепящие шкив вентилятора, снимаем ремень;
4. Желательно снять радиатор, но если он не мешает, можно оставить, защитив его от повреждения со стороны подкапотного пространства листом фанеры или картона;
5. Снимаем шкив с вентилятора радиатора;
6. Получаем доступ к демпферу, отвинчиваем болты, демонтируем его;
7. Снимая ступицу, необходимо зафиксировать ее от проворачивания (для чего существует специальный инструмент).

Далее действуем в зависимости от цели разбора. Если нужна только замена демпфера, производим ее и собираем все в обратной последовательности.

Следует знать, что замена вкладышей на ВАЗ 2110 может быть произведена как со снятием коленвала, так и без его демонтажа. Но для этого нужно специальное приспособление, к тому же, такую работу лучше поручить опытному мастеру – мотористу.

Если демонтаж коленвала произведен с целью замены вкладышей или полуколец, то продолжаем:

8. Снимаем облегченный или обычный коленчатый вал;9. Производим снятие полуколец;10. Оцениваем состояние вкладышей, и если им замена пока не нужна, то обязательно, снимая, производим маркировку каждого из них;11. Но, к сожалению, как бы бережно владелец не относился к своему ВАЗ 2110, рано или поздно для вкладышей приходит время физического износа – им нужна замена.

Следует знать:

• для ВАЗ 2110 выпускаются четыре ремонтных комплекта вкладышей. Покупать их нужно только комплектом, и только – в строгой последовательности размеров. Иногда, правда, возможны ситуации, когда приходится приобретать их «через размер» ;
• таким образом, коленчатый вал служит только на протяжении четырех (а бывает – даже трех) капремонтов;
• замена вкладышей не может происходить без шлифовки коленвала. Единственное исключение – если происходит его замена на новый. Заодно, опытный мастер может превратить коленчатый вал, в облегченный.

Но если замена шкива коленчатого вала – дело не такое уж сложное, по силам практически любому домашнему умельцу, то шлифовку, тюнинг коленвала следует поручать только опытным мотористам.

При обратной сборке учтите, что паз на ступице нужно непременно совместить с сегментной шпонкой. Кроме того, для болта, крепящего ступицу, нужен динамометрический ключ. Момент его затягивания должен составлять 400 Н/м.

Демонтаж «единого» шкива (старого образца)

Собственно, снятие и обратный монтаж шкива старого образца не имеет особых отличий, кроме того, что снимается он проще. Достаточно открутить всего один центральный болт и поддеть шкив двумя отвертками.

Делаем правильный выбор

Выбрать шкив коленвала без демпфера или же с резиновым элементом довольно просто. Но помните: ошибка в выборе будет означать, что деталь или не удастся установить, или же она будет работать с шумом и ускорит износ смежных с ней элементов автомобиля. Вот как можно искать шкив:

• По VIN-коду. Это весьма точный метод, пользуясь которым можно с легкостью найти оригинальные запчасти и даже ближайшие к ним аналоги;
• По коду шкива. Поскольку автолюбители в точности не знают кодов искомых запчастей, приходится обращаться к электронным каталогам, социальным сетям и тематическим форумам, где их можно найти. Рекомендуем электронные каталоги, в которых уточнена совместимость запчастей с конкретными моделями авто – именно таким каталогом располагает Avto.pro;
• По данным авто. Речь идет о марке, модели авто, данным двигателя, кузове и годе выпуска. Обычно этим методом пользуются автолюбители, начавшие поиски в онлайн-магазинах.

Поиск по параметрам шкива не всегда дает надежный результат. Автолюбителям необходимо уточнять применяемость найденных деталей. Достаточно взять имеющийся шкив, определить его геометрические параметры и сравнить с предложенными. Если все совпадает, советуем еще раз уточнить совместимость, «пробежавшись» по каталогам и просмотрев коды запчастей.

При выборе шкива также не упустите из виду используемые крепежные болты. Дело в том, что болт вкручивается с довольно высоким моментом затяжки, вследствие чего он приближается к своему пределу деформации. Проще говоря, повторно используемый болт длиннее нового. Как правило, шкивы продаются в комплекте со специальными шайбами и болтами.

Изучаем шкив коленвала, чтобы двигатель работал безукоризненно

Ни один вал в автомобиле не может работать сам по себе, ему нужны элементы, передающие крутящий момент на другие узлы сложного механизма, и шкив коленвала является одним из таких звеньев в ряде многих передач. Как и со многими другими деталями, с этой также нужно уметь обращаться, вовремя снять, при необходимости заменить.

Где стоит шкив коленвала и как до него добраться?

Когда вы поднимаете крышку капота и бросаете взгляд на двигатель, демпферный шкив коленвала (равно как и обычный) почти незаметен. Его скрывает генератор, однако заглянув вниз, туда, куда тянется ремень, можно увидеть диск, плотно зафиксированный на валу ступицей. Это и есть искомая деталь. Шкивы бывают двух видов, обычные и с демпфером, причем последний вариант отличается наличием внешнего массивного кольца, отделенного от основной части резиновой прокладкой, для снижения вибрации детали. По внешней кромке демпфера нарезаны зубцы, необходимые для работы датчика положения коленчатого вала.

Чтобы снять шкив, необходимо для начала освободить на генераторе стопорный болт, затем ослабить натяжной, с тем, чтобы слегка отпустить ремень и получить возможность его снять. Отсоединяем и бачок с антифризом. Также может мешать ремень гидроусилителя руля, поэтому в стороне от шкива находим и откручиваем болт на 14, создающий натяжение передачи ГУР, после чего снимаем последнюю. Остается финальный шаг, отделяющий нас от успеха, причем самый сложный – открутить еще один-единственный болт, который и фиксирует шкив. Найти крепежный элемент можно, лишь заглянув под машину под правым передним колесом, и, если есть пневматический гайковерт, операция будет выполнена без труда.

Почему трудно снять зубчатый шкив коленчатого вала?

При отсутствии специального инструмента изъять болт, удерживающий зубчатый шкив коленчатого вала, весьма проблематично, поскольку резьба нарезана так, что направление откручивания совпадает с крутящим моментом вала при работающем двигателе. Однако именно в этом и заключается выход из положения. Понадобится всего лишь длинный ключ с головкой на 19 (можно нарастить обрезком трубы), который упирается в землю против вращения вала. Выполняем небольшие подготовительные работы – под передние колеса подкладываем клинья, а на катушке зажигания отсоединяем разъем. Зачем? Для использования стартера в качестве механического усилия, прилагаемого к болту.

Итак, мы сделали все, чтобы автомобиль случайно не завелся и не стронулся с места, теперь всех присутствующих просим отойти подальше, а сами забираемся в кабину (не оставляйте ноги высунутыми наружу) и резко, но кратковременно, поворачиваем ключ зажигания на старт. При неудачной попытке не отчаиваемся и повторяем. Обычно со второго раза, реже с 5-6 подхода, болт проворачивается. Теперь можно приступать к следующему мероприятию – сниманию ступицы шкива с вала, учитывая, что сидит она плотно и удерживается шпонкой. Когда понадобится затянуть болт обратно, вам нужно либо приложить много усилий к его затягиванию, либо все-таки найдите к тому времени пневмогайковерт.

Даже если болт шкива коленвала снят, впереди много работы

Итак, вам удалось, наконец, с помощью стартера или пневматического инструмента, снять упрямый болт шкива коленвала. Однако это не значит, что уже через секунду нужная деталь окажется у вас в руках. Дело в том, что ступица сидит на вале очень плотно, кроме того, от случайного соскальзывания ее удерживает шпонка. Идеальный вариант – использовать специальный съемник, можно даже самый дешевый, китайского производства, лапки этого инструмента избавят вас от применения лишних усилий и траты времени. Как вариант, впрыскивается аэрозольная смазка, например, WD-40, после чего ступица шкива коленчатого вала аккуратно раскачивается с тягой на себя.

Снимать шкив надо аккуратно, чтобы не повредить шпоночный паз, иначе деталь будет сидеть неплотно, что приведет к скорому износу ступицы.

Еще один способ, чаще всего применяемый водителями – снять шкив, поддевая его по окружности монтажкой. Если обычная автомобильная слишком велика, используйте мотоциклетные каленые инструменты, Г-образной формы. В любом случае операция потребует много сил, поэтому желательно, чтобы у вас был помощник. Надевать новый шкив лучше, намазав чем-нибудь вязким, например солидолом, место посадки шпонки (ее слегка наклоняем в сторону надвигаемой ступицы), затем обстукиваем шкив молотком через мягкую прокладку из тонкой резины.

Неисправности шкивов и проверка их состояния

Шкив и ременные передачи работают за счет силы трения между контактными поверхностями, поэтому распространенная причина для замены шкива — выработка рабочей плоскости. От динамических нагрузок металл шкивов трескается, скалывается.

Еще одна типичная болезнь для таких деталей — это люфты шпонки в шпоночном пазе коленчатого вала. Причина этому износ плоскостей посадки шкива с валом. Крепеж шкива с такой неисправностью от вибраций постепенно откручивается, все больше увеличивая люфт.

Длительная работа коленвала с «люфтящим» шкивом приведет к выработке и повреждению самого шпоночного паза, откручиванию шкива коленвала. Далее весь узел проворачивает на посадочном месте, разрушая шпоночное соединение, корпус шкива и сам коленчатый вал. Если на вашем моторе сорвало шкив коленвала, высока вероятность что весь коленчатый вал подлежит замене.

Для того чтобы определить состояние шкива коленчатого вала, необходимо:

• снять ремни шкива, осмотреть его кромки и корпус на предмет повреждения трещин, износа;
• пошатать шкив, при наличии критичных люфтов узел необходимо разобрать, осмотреть на предмет выработки и повреждений;
• обычно в инструкциях по ремонту есть размеры допустимого износа деталей, расстояния до ближайших узлов двигателя. Проверка таких размеров поможет определить пригодность шкивов к дальнейшей эксплуатации.

Это интересно: Промывка двигателя соляркой – способы и мнения