Иногда автомобилисты могут изъявить желание самостоятельно выполнить балансировку коленвала. В домашних условиях такая процедура может особенно понадобиться тем, кто желает самостоятельно узнать свой автомобиль или не доверяет его ремонт и обслуживание специалистам сервисных центров. По сути, балансировка коленчатых валов представляет собой механическую операцию в результате которой должны снизиться вибрация и прочие виды нагрузок на элементы силового агрегата. За счет балансировки можно повысить надежность, работоспособность и даже производительность двигателя.
Необходимость в балансировке коленвала
Механический износ коленвала приводит к тому, что он крутится с биениями. Такой режим работы разрушителен для силовой установки, поскольку она начинает сильно вибрировать.
Это чревато ослаблением целого ряда креплений и разрегулировкой множества чувствительных агрегатов.
- Для того, чтобы предотвратить подобное развитие событий, необходимо произвести тщательную балансировку коленвала.
- Данная процедура позволяет повысить эффективность мотора и заметно увеличить его срок эксплуатации.
Виды балансировки коленавала
В настоящее время применяют два основных вида балансировки:
Динамическую
, обеспечивающую высокую точность и требующую применения специальных станков.
Статическую
. Этот вид балансировки используют для деталей, выполненных в форме диска и имеющих следующее соотношение диаметра (D) и длины (L): D>L.
Балансировка коленчатого вала, имеющего несимметричное (например,V-образное) исполнение или нечетное количество цилиндров, отличается определенными особенностями, поскольку моментальная составляющая таких валов достаточно высока и способна сорвать его с опор крепления.
Избежать этого поможет установка втулок-компенсаторов, обладающих выверенной до одного грамма массой, на шатунные шейки. В случае отсутствия данных параметров в специальных разделах технико-эксплуатационной документации силового агрегата, они рассчитываются дискретно. Для этого существуют индивидуальные методики.
Следующим моментом, требующим достаточно ясного понимания, является определение случаев, вызывающих необходимость балансировки коленвала:
Установка нештатных или выполнение облегчающих мероприятий на штатных шатунно-поршневых группах.
Проведение работ по правке деформированных коленчатых валов.
Замена маховика. Здесь следует оговориться, что в данном случае динамическая балансировка не всегда обязательна. В некоторых случаях достаточно выполнения лишь балансировки статического типа.
Итак, считаем установленным, что балансировка незеркальносимметричных коленчатых валов, частным случаем которых является и V-образный коленвал, требует использования компенсирующих втулок (нередко изготовленных по специальному заказу), создающих имитацию динамического воздействия аналогичного воздействию шатунно-поршневых групп.
Восстановление старых и новых коленвалов
Чаще всего балансировка коленвала производится на машинах с многотысячным пробегом.
Однако в некоторых случаях она необходима и для сравнительно новых автомобилей, особенно, если те много ездили по холмистой и пересеченной местности, что привело к ускоренной выработке ресурса силовой установки.
Насколько важна своевременная балансировка коленчатого вала
Подавляющее большинство специалистов в качестве ответа на этот вопрос приводят следующие доводы:
- Увеличение мощности силового агрегата (10-15%).
- Предотвращение перерасхода автомобильного топлива (до 5%).
- Продление эксплуатационного ресурса автомобиля в целом, и двигателя в частности.
- Минимизация вибрационных процессов в совокупности со значительным снижением уровня шума в салоне транспортного средства.
- Предотвращение возникновения подтеканий в зоне заднего сальника.
Дерганье рычага и биение двигателя
Для того, чтобы диагностировать необходимость в балансировке коленвала, достаточно присмотреться к тому, как ведет себя при движении рычаг переключения передач. Если он отчетливо люфтует как в дороге, так и на холостых оборотах, то явно пришло время заняться ремонтом двигателя.
Дополнительным признаком того, что без регулировки коленвала уже не обойтись, является заметная вибрация мотора на холостом ходу.
Как пользоваться?
Пользоваться съемником каретки для ее извлечения довольно просто:
- снимите шатуны при помощи съемника шатунов;
- если каретка под квадрат, то начинать лучше с левой стороны;
- сопоставьте шлицы съемника со шлицами на вашей каретке;
- если съемник имеет центровочную ось, вкрутите ее в вал каретки;
- выкрутите чашку каретки, затем повторите те же действия со второй стороны.
Помните, что на большинстве кареток справа нарезана правая резьба, а слева – левая. За исключение итальянок, где обе чашки с правой резьбой. У разных фирм разные инструменты. Возможно, вам понадобится дополнительный ключ, чтобы провернуть сам съемник каретки, а может, ваш съемник уже оборудован ручкой. Впрочем, каких-то очень сложных и непонятных моментов в использовании съемника нет, и разобраться с ним получится у каждого.
Причины выхода вала из строя
Чаще всего разбалансировка коленвала происходит по следующим причинам:
- Низкое качество постели коленвала и целого ряда примыкающих к коленвалу компонентов;
- Структурные аномалии в металле, из которого изготовлен коленвал;
- Взаимное соударение ряда деталей из-за их механической, температурной и коррозионной деформации;
- Допущенные при компоновке мотора ошибки;
- Неточное центрирование вала;
- Его плановое эксплуатационное разрушение.
Принцип работы
Балансирные валы устанавливаются парами с каждой стороны коленвала и представляют собой сложные по конструкции цилиндрические стержни. Каждый балансирный вал имеет сложную геометрическую форму. Вращаются валы в противоположную сторону в два раза быстрее скорости движения коленвала, тем самым уравновешивая инертные силы второго порядка.
Устанавливаются валы в картере двигателя на подшипниках скольжения (либо игольчатых) и приводятся в движение при помощи привода от коленвала. Подшипники связаны с системой смазки двигателя. Именно они испытывают самую большую нагрузку в процессе работы валов. Это обуславливает их быстрый износ, который сопровождается шумом и вибрацией.
Типы привода
Привод балансировочных валов
Наиболее распространенным вариантом привода балансиров является цепной или зубчатый ремень. Также приводом может служить зубчатый редуктор или комбинированный вариант: зубчатый редуктор плюс ремень. Чтобы снизить колебания самих валов, в звездочке привода устанавливается пружинный гаситель.
Балансировка коленвала после капремонта мотора
Если автолюбитель решил заменить маховик или его венец, а также улучшить работу сцепления, то без балансировки коленвала ему уже не обойтись.
Пренебрежение данной ремонтной нормой приведет к тому, что даже при медленном движении двигатель будет сотрясаться, лишая машину комфортности и делая ее потенциально опасной.
Ремонт балансирных валов
Во время работы ДВС, установленные балансирные валы испытываются большие нагрузки. Самая большая доля нагрузки приходится на дальние подшипники, в связи с чем, больший износ балансировочных валов происходит в местах соединения с подшипниками и самих подшипников. Если нагрузки на балансирующие валы превышает допустимую, то слышны шумы, ДВС вибрирует сильнее, из-за чего, также, рвется цепь привода балансиров.
Полная съемка работы на видео в автосервисе. Работа по удалению балансировочных валов D4CB, автомобиль Хендай Гранд Старекс.
Стоимость ремонта балансирных валов дороговато, в разных автосервисах по-разному. Поэтому, многие автоводители, чтобы не покупать новые или не ремонтировать, просто демонтируют эти балансировочные валы и ставят заглушки в отверстиях корпуса.
Если использовать балансировочные валы в двигателе, то это усложняет конструкцию и повышает стоимость ремонта, а также приводит к уменьшению мощности ДВС, примерно, на 15 л.с.
Если балансирные валы изношены, то, как правило, уменьшается мощность двигателя и увеличивается время разгона. Это связано с тем, что при износе валов для балансировке нарушаются фазы, фазы газораспределения смещаются в сторону позже.
Стандартные методы восстановления коленвала
Балансировка изношенного коленвала производится двумя хорошо отработанными методами:
- Статическим, к которому прибегают при малозаметных отклонениях параметров от нормы. При таком ремонте вал подвергается обработке в неподвижном состоянии. Его более тяжелая часть направляется вниз, а легкая балансируется с применением грузиков, фиксируемых на ее краю. Далее производится инструментальное стачивание металла с более тяжелого участка;
- Динамическим, который выгодно отличается от предыдущего повышенной точностью обработки. К данному методу прибегают, когда появляется необходимость избавиться от хорошо заметных неравномерностей. Для такой процедуры применяют особый станок. Зафиксированный в нем вал раскручивается до необходимой скорости. Далее лазерным методом выявляется зона, где имеет место наибольшее утяжеление. Именно этот участок подвергается шлифованию ради удаления излишков металла.
Балансировка маховика своими руками
Наиболее простым решением является статическая балансировка. Хотя провести ее можно различными способами, далее будет использоваться один из самых простых. Он позволяет полностью осуществить процедуру без специальных инструментов.
Для начала важно определить точку смещения веса. Для этого через центр маховика продевается металлический прут, который может выдержать подобный вес без деформации
Если в его конструкции все еще имеется вал, то можно использовать его для этой задачи. Далее нужно взять две прямых опоры и закрепить их параллельно.
Важно! Стоит проводить эту процедуру с водяным уровнем, ведь малейший просчет может привести к ошибочным выводам в процессе диагностики.
Далее маховик размещается на этих опорах. После этого наиболее тяжелая сторона будет смещаться вниз, проворачивая ось. Это даст понять приблизительное расположение центра тяжести. Кстати, для этой же задачи можно заменить прямые опоры тисками, зажав вал, на котором находится деталь.
Далее необходимо провести следующие шаги:
- Определить точку смещения веса.
- Навесить груз с противоположной стороны.
- Провести повторную диагностику.
- При необходимости повторить процедуру.
Хотя мастера рекомендуют вешать грузики для балансировки, зачастую лишний метал попросту высверливается. Проблема в том, что это не только приводит к снижению общего веса маховика, но и может попросту привести деталь в негодность.
Также можно проводить балансировку на весу, если в детали имеется подшипник. Задумка та же, имеется несколько грузов и маховик под углом. Постепенно вращая и определяя недостаток веса, нужно размещать грузы до полного баланса детали. Многие считают такой вариант более удобным, ведь маховик нигде не закрепляется и постоянно находится в подвешенном состоянии
Зачастую в сервисах проводится динамическая балансировка данного элемента. Она более надежная и быстрая, а результат представляет собой абсолютный баланс детали. Такой подход рекомендуется всем, однако для этого необходимо ехать в сервис. Самостоятельно провести такую процедуру практически невозможно, ведь для этого нужен специальный стенд с оборудованием. Кроме того, здесь используется не только маховик, а также коленвал и сцепление.
Так что для самостоятельного проведения работ лучше подойдет статическая балансировка. Она позволяет быстро и достаточно неплохо вернуть на место центр тяжести, используя лишь подручные средства. Хотя на стенде это делается быстрее и точнее, такой вариант подойдет для бюджетного ремонта.
А для лучшего понимания процедуры балансировки маховика рекомендуется посмотреть это видео. Здесь демонстрируется закрепленная деталь, на которой можно определить смещение центра тяжести. Это основа для дальнейших процедур по балансировке:
- Вибрация педали сцепления после замены сцепления
- Установка вентиляции сидений автомобиля
- Неисправности системы зажигания инжекторного и дизельного двигателя, принцип работы
- Шкив и сальник коленвала Приоры
Балансировка коленвала в домашних условиях
При желании произвести балансировку можно прямо в своем гараже. Это позволит сэкономить немалые деньги на визите в автосервис.
Для успешного уравновешивания коленвала в домашних условиях потребуется особое устройство. Это станок, в котором будет монтироваться маховик.
Конструкция такого станка предельно элементарна. Вот почему собрать его собственноручно будет по силам даже тому, кто не имеет опыта в производстве орудий труда.
Нажимной диск сцепления с кожухом в сборе
Диск балансируют статически в динамическом режиме при установке на рабочую поверхность и два диаметрально расположенных отверстия крепления кожуха к маховику, а также путем сверления отверстий диаметром 13,8 мм в бобышках под пружинами на глубину не более 23 мм. Между опорными поверхностями диска и кожуха расстояние должно быть 9,8 мм при допуске параллельности этих поверхностей 0,03 мм. Остаточный дисбаланс должен быть не более 0,005 Нм. После балансировки установочные отверстия нужно пометить. При любой повторной установке по тем же отверстиям дисбаланс должен быть не более 0,009 Нм.
Изготовление рамки и установка гаек
Первым делом следует изготовить рамную основу станка. Ее габариты определяются протяженностью конкретного коленвала. На данном этапе мастеру понадобятся трубы и профили.
- Сварив из них раму, в паре ее уголков и по центру расположенной напротив трубки следует проделать пазы для шпилек.
- На эти места методом сварки насаживаются гайки, резьба которых соответствует ширине шпилек.
Монтаж контргаек и опорных стоек
Накануне балансировки раму выставляют четко горизонтально. По окончании выравнивания на гайки накручиваются контргайки.
Затем рядом с каждым углом рамы проделываются пазы для четырех 25-сантиметровых прутов, которые будут опорами конструкции.
Финальная стадия сборки станка
Далее следует взять четыре уголка длиною около третьей части метра. В них проделываются отверстия такой же ширины, как и диаметр опор. Каждая пара стоек венчается повернутым ребрами вверх уголком, после чего он приваривается.
В итоге в распоряжении автолюбителя появится нечто наподобие миниатюрного гимнастического снаряда. Коленчатый вал будет устанавливаться на противостоящие друг другу П-образные стойки. Можно приступать к балансировке.
Что такое балансирные валы
ДВС — это устройство сложной конструкции, основанной на преобразовании одной энергии в другую. Чем сложнее устройство, в данном случае, чем больше цилиндров имеет двигатель, тем сильнее создаются вибрации и колебания отдельных деталей, и двигателя целиком.
Цилиндры в ДВС располагаются по-разному:
- Рядная схема двигателя. Это такая, при которой оси цилиндров находятся в одной плоскости.
- Оппозитная схема. Оси цилиндров на противоположной стороне, то есть через 180 градусов.
- V-образная схема ДВС. Оси цилиндров в В-образных моторах располагаются в разных плоскостях.
Во всех двигателях существуют два вида сил:
- Уравновешенные. Уравновешенные силы — это сила давления, сила трения.
- Неуравновешенные. Неуравновешенные силы — это вес силового привода, сила инерции (то есть обратная сила).
В связи с тем, что двигатели не могут работать без вибрации, конструкторами была придумана деталь, которая сводит к минимуму повышенные значения вибрации и колебания.
Балансирный вал представляет собой цилиндрический стержень с имеющимися на нем пазами. Уравновешивающий вал гасит силы инерции второго порядка. Силы второго порядка в двигателе внутреннего сгорания не уравновешиваются путем установки дополнительных грузов на щека коленчатого вала. К силам первого порядка относится масса кривошипа, радиус его движения, угловая скорость и угол поворота. К силам второго порядка в ДВС относятся лямбда, то есть отношение радиуса кривошипа к длине шатуна.
Алгоритм балансировки коленвала
После изготовления станка коленвал следует балансировать, следуя приведенной ниже схеме.
- Станок выставляется параллельно горизонту. Регулировка осуществляется путем подкручивания стоек.
- На ровно расположенный станок укладывается коленчатый вал. При наличии неравномерностей в развесовке вал будет крутиться, причем вплоть до момента, пока наиболее тяжелый участок не сместится строго вниз. Обнаруженную неравномерность необходимо устранить.
- Для достижения данной цели надо удалить излишек металла в наиболее отягощенной части маховика. Ради уточнения веса металла, подлежащего высверливанию, применяются миниатюрные магниты. Их размещают на облегченной части маховика. Фиксация магнитиков происходит до тех пор, пока коленчатый вал в комплекте с запчастями не перестанет вращаться и примет состояние покоя.
- Установив вал неподвижно, магнитики снимают и взвешивают. Так определяется та масса, которую нужно удалить ради восстановления равновесия.
- Далее с маховика необходимо сточить металл, причем так, чтобы масса стружки была эквивалентна установленной массе магнитов.
Двигатель ИЖ Планета 3, 4 и 5, разборка, сборка для ремонта и тюнинга
Разборку двигателя нужно производить предварительно слив с его масло и демонтировав с рамы мотоцикла, нужно обязательно двигатель тщательно помыть. Для этого желательно применить аппарат высокого давления (автомойка) с применением автомобильного шампуня. Помыв двигатель обезопасив от попадания грязи внутрь его, приступаем к разборке.
Удаляем правую крышку двигателя, снимаем генератор (открутив крепежные болты). Аккуратно нужно не испортить паронитовую прокладку снимаем крышку и разбираем коробку. Вынимаем шестерни с валами и разбираем механизмом переключения, Снимаем с двигателя рычаги управлния, снимаем крышку сцепления. Разбираем полностью сцепление и снимаем моторную цепь.
Разбираем поршневую, снимаем головку цилиндра (отвернув гайки крепления), затем снимаем цилиндр. После этого снимаем поршень с коленчатого вала, предварительно вынув стопорные кольца и аккуратно выколачиваем поршневой палец.
Кладем двигатель на левый бок и аккуратно не повредив головки, выворачиваем болты соединения, Применив мощную отвертку. Затем выбиваем на половину длины втулки центрирующие половинки картера.
Разобранные детали нужно промыть в бензине внимательно осмотреть, поврежденные и неисправные заменить новыми. Место соединения половинок картера очистить от старого клея
На сальниках (манжетах) обратить внимание на трещины и на пружинки. Подшипники должны легко без заклинивания вращаться и не должны иметь люфта
Подготовив исправные детали приступаем к сборке.
Сборку двигателя делаем в противоположном порядке разборки. Обязательно нагреваем половинку картера до той же температуры, что облегчает сборку и сохраняет поверхность картера от повреждений при запрессовке. Соединение половинок картера нужно промазать клеем БФ-4.
Поршень при установке на коленчатый вал желательно нагреть до температуры в 60 градусов, это поможет при вставке поршневого пальца. Также нужно при сборке зеркало цилиндра и поршневой палец смазать моторным маслом.
