Шлифовка коленвала своими руками – как это сделать?

Автор:Иван Баранов

Со временем эксплуатации транспортного средства любой его узел или агрегат будет нуждаться в ремонте. Многие автомобилисты сталкиваются с таким вопросом, как шлифовка коленвала, в результате износа рабочих поверхностей всевозможных подшипников. Именно технологическому процессу восстановления коленчатых валов и посвящен этот материал.

[ Скрыть]

Полировка коленвала – важный и ответственный процесс

Коленвал – это важная часть автомобильного двигателя, которая, собственно, и приводит его в движение. В процессе работы он подвергается значительным нагрузкам, а в случае повреждения его замена влетит автовладельцу «в копеечку». Как правило, полировка коленвала обходятся значительно дешевле, нежели его замена.
Естественно, что расточка коленчатого вала процесс очень ответственный, требующий специального оборудования и мастерства исполнителя. Ведь малейшая неточность может привести к его порче, что крайне нежелательно, так как потребуется дополнительный ремонт двигателя.

Причин, по которым происходит износ коленчатого вала, несколько, вот только некоторые из них:

1. Недостаточное количество смазки, что может привести к задирам шеек коленвала.
2. Использование некачественного масла, либо масла не той марки, что рекомендует изготовитель автомобиля.
3. Несвоевременная замена масляных фильтров.
4. Работа двигателя на максимальных оборотах в то время, пока он еще недостаточно прогрелся.

Перед тем, как приступать к полировке или шлифовке коленвалов, необходимо тщательно очистить и промыть масляные каналы и проверить состояние всех комплектующих, в частности, коренных и шатунных вкладышей. Но в любом случае их придется менять. Основными дефектами коленвала могут быть его деформация, то есть, искривление, в результате чего он начинает «бить», либо задиры шеек. Эти дефекты провоцируют быстрый износ рабочей поверхности, а также увеличивают зазоры в подшипниках. Перед полировкой коленвала нужно аккуратно выверить его положение посредством индикаторной стойки и с помощью грузов сбалансировать его.

Процесс расточки обычно начинается с шатунных шеек, поскольку именно они являются слабым местом. После полировки на шатунных шейках внутренние напряжения могут измениться, и довольно существенно, что повлечет за собой деформацию всего коленвала. Если же работы начинать с коренных, то это может привести к биению, что повлечет за собой опять же деформацию.

Начинать полировку с коренных шеек рекомендуется только «не жестких» валов, так как они довольно сильно подвергаются деформации, а шатунные шейки у них меньшего диаметра и не имеют противовесов. Также в процессе работы следует обязательно принимать во внимание радиус галтелей, поскольку в результате их подрезания может произойти уменьшение прочности и поломка коленвала. Для более точного определения ремонтного размера начинать полировку нужно с тех шеек, износ которых максимальный. По окончании работ необходимо проверить геометрию. Если шлифовка коленчатого вала выполнена на профессиональном уровне, то можно добиться 0,3 миллиметра эллипсности, минимальной конусности и биения.

Но это еще не все, так как на поверхности коленвала остались микрозадиры, которые повредят вкладыши. Поэтому окончательная операция – это полировка коленвала. Во время полировки коленвал вначале обрабатывают мелкой наждачкой, а затем абразивной смесью, так что все микрозадиры и заусеницы полностью устраняются.

Узнать подробную информацию о ценах, а также записаться на полировку коленвала вы можете по телефонам:

Детонационное напыление

Самым перспективным способом восстановления параметров коленвала считается детонационное напыление. В этом процессе разгон потока порошка из бункера накопителя до поверхности происходит за счет энергии взрыва, произведенного внутри газового потока.

Используется детонационная пушка. У нее присутствует с одного конца охлаждаемый водой ствол. Его заполняет газовая смесь, которая при достижении нужной концентрации может взорваться.

В результате взрыва в ограниченном пространстве возникает струя, скорость которой 1000…1200 м/с. При соударении с твердой поверхностью в результате удара в зоне контакта температура повышается до 2000…2200 ⁰С. Происходит мгновенное разогревание зоны контакта, частица образует с телом жесткую связь. Ее крайне трудно разрушить механическим путем. Микросварка соединяет разнородные порошок и стальную поверхность.

Детонационное напыление твердых порошков:

После «выстрела» производится продувка ствола негорючим газом. Поток попадает не только на ствол, он направляется в зону сварки, охлаждает ее до 20…30 ⁰С. Затем возобновляется процесс. Происходит очередной выстрел. Еще определенное количество порошка подается на наплавку.

Этот способ наплавки (напыления) превосходит по своим параметрам любой другой вариант.

Внимание! Детонационное напыление может осуществляться не только на металлы. Поток порошка приваривается на пластики, керамику, стекло и другие тугоплавкие материалы

В настоящее время по заказу заинтересованных предприятий может быть спроектировано и изготовлено индивидуальное высокотехнологичное оборудование. Конечно, цена на него может быть достаточно высокой. Высокое качество восстанавливаемых деталей позволит окупить капиталовложения.

Видео: восстановление коленвала.

Полировка коленвала своими силами

Кто нибудь держал в руках коленвал от среднеразмерного двигателя автомобиля? Не берем маленькие смешные микролитражки с моторчиками от садового триммера, а говорим о среднем классе автомобилей, ну например, типа Соляриса или Мазды-6? И как вы думаете, сколько весит такая железяка?

Так вот к чему. Практически каждый двигатель, подвергающийся косметическому ремонту, и разбираемый при этом до винтика, требует восстановления рабочих поверхностей шеек коленчатого вала — я еще не встречал практически ни одного мотора, имеющего средний пробег более ста тысяч км и не имеющего рисок или задиров на рабочей поверхности шеек коленчатого вала. И по этому поверхность шеек если и не нужно протачивать под следующий ремонтный размер, то уж шлифовать «под чистую» нужно обязательно. И для этого коленчатый вал необходимо отвезти в специализированную мастерскую, где его установят в специальный станок и произведут прошлифовку поверхностей шеек, упорных полуколец и зоны работы сальников. Оборудование для расточки и шлифовки валов достаточно громоздкое и дорогостоящее, по этому иметь его в каждом сервисе нецелесообразно, но и возить постоянно в спец. мастерскую тяжелые валы неохота.

Для таких целей (восстановительная шлифовка поверхностей шеек и рабочих зон коленвалов) было придумано и изготовлено мобильное (ручное) оборудование, которому нашлось применение и в других отраслях, где необходимо обработать (отшлифовать) выпуклые или цилиндрические поверхности деталей из различного материала — как металла, так и пластика, керамики, камня.

В нашем же случае (автосервиса) необходимость иметь такое устройство было продиктована четко определенной задачей — постоянно таскать в другие мастерские (на мех. завод) коленчатые валы от находящихся в ремонте двигателей и неудобно (напоминаю о том, что весят эти железки немало, и тем тяжелее, чем больше по объему двигатель. А если в ремонте находится двигатель даже легкого грузовика, то удовольствие тут ниже среднего); и еще одна причина — потеря времени на обработку, да и денег отдавать за то, что можно сделать самостоятельно, тоже неохота. Ну так и вот.. был изготовлен универсальный по сути и оптимальный при работе инструмент — ручная ленточная шлифовальная машина сабельного типа. Практически из подручных материалов сварена металлоконструкция, напоминающая смычек, на которой были закреплены два ролика с «ложбинкой» на рабочей поверхности (с бортиками), один из которых сидел на жесткой оси, приваренной к «смычку», а второй — подвижный, с помощью которого можно натягивать установленную шлифовальную ленту. Приводит в движение ленту третий ролик, смонтированный на валу «болгарки» (углошлифовальной машинки), так же имеющего боковые ограничительные бортики. Электродвигатель машинки имеет ручку плавной регулировку скорости вращения, позволяющую изменять скорость движения ленты.

Итак, собрали конструкцию, установили и натянули абразивную ленту. Новая лента требует предварительной «приработки» на любой ненужной детали для устранения возможности повреждения царапинами ответственных поверхностей коленчатого вала. Сам коленчатый вал установлен на подставках — призмах (имеющих V-образный вырез сверху) на пропитанных маслом прокладках из ветоши. Для равномерной обработки поверхности шеек необходимо поворачивать коленчатый вал с небольшой скоростью и равномерно, исключая работу ленты по одной точке. Для вращения можно использовать электромотор с редукторным приводом, понижающем обороты или, как собственно мы и сделали, мощный редукторный шуруповерт на максимально низких оборотах. Помощник шуруповертом плавно проворачивает лежащий в призмах коленчатый вал, в то время, как шлифмашиной, при легком нажатии на деталь, на средних оборотах движения ленты прошлифовывается каждая шейка, по очереди, и рабочая зона сальникового уплотнения хвостовика. Шлифовка шеек занимает в общей сложности порядка 6-7 минут, поверхность шеек имеет однородность и необходимую для работы шероховатость (для удержания на себе масляной пленки), после обработки коленчатый вал промывается, очищаются и продуваются внутренние каналы смазки — оставшийся образив с ленты, попав в рабочую зону трения вкладышей, может натворить немало бед. При осуществлении ремонта двигателя данная операция, произведенная на месте, экономит и деньги, и время — дожидаться возврата после обработки деталей из специализированного предприятия приходилось по нескольку дней! А теперь все быстро, красиво и не отходя от кассы. )))

Описание шлифовального приспособления

Шлифовка валов проводится с применением шлифовального круга. Данный круг представляет собой тело пористого типа, состоящее из большого количества абразивных зерен. Эти зерна скрепляются между собой связкой. Кроме того, между данными зернами и связками располагаются поры. Сами по себе зерна изготовлены из очень прочного материала, а их количество достигает десятков или даже сотен тысяч.

Что касается рабочего профиля круга для шлифовки валов, то он состоит из режущих кромок зерен абразивного типа. Они располагаются на разном удалении от поверхности. Кроме того, процесс шлифовки — это процедура, во время которой снимается стружка. Из-за того что происходит снятие стружки в большом количестве, это приводит не только к измельчению материала, но и к значительному выделению тепла в зоне контакта. Именно по этой причине данная операция осуществляется лишь при наличии постоянного поступления большого количество смазочно-охлаждающих веществ.

Шлифовка шейки коленвала

Шлифовка шеек коленчатого вала – одна из самых трудоёмких ремонтных процедур. Её выполнение в условиях домашней мастерской практически невыполнимо, так как требует применения высокоточного инструмента. Также от ремонтников потребуется определённый опыт работы. Довериться частным мастерам скорее всего не получится – оборудование для шлифовки шейки вала найдётся только в крупных мастерских. Попробуем разобраться, зачем шлифовать этот узел, как предотвратить его преждевременный выход из строя и где лучше всего выполнить ремонтные работы.

Подробная инструкция

С причинами и симптомами необходимости восстановления мы разобрались. Где расточить коленвал и сколько это стоит? Именно такой вопрос приходит в голову каждому владельцу транспортного средства, столкнувшегося с необходимостью ремонта узла. Ответ прост — коленчатый шкив вполне можно расточить в домашних условиях, разумеется, при наличии необходимого оборудования (станка), инструментов и определенных знаний.

Но вы должны максимально понимать эту тему, поскольку изучить техническую литературу и посмотреть один раз, как это делает специалист, будет крайне недостаточно. Как минимум, нужно иметь соответствующий опыт. Итак, как происходит расточка — весь технологический процесс с подробным описанием предоставлен ниже.

Зачем проводится шлифовка шейки вала

Коленвал (он же коленчатый вал) – ответственная часть двигателя внутреннего сгорания, отвечающая за передачу возвратно-поступательных движений поршней во вращение. Деталь имеет довольно сложную форму, обточенную с точностью до сотых долей миллиметра. Шатуны поршней закрепляются на шейках коленвала – это цилиндрические опоры, отвечающие за передачу усилия от поршней. Прикрепление выполняется с помощью подшипников скольжения.

Следует отметить, что столь ответственная часть изготавливается из высокопрочной стали, слабо подверженной износу. Тем не менее, износ имеется, а его интенсивность зависит от многих факторов, в том числе от характера вождения автомобиля. Используемые здесь коренные и шатунные подшипники скольжения контактируют с валом посредством сменных вкладышей. В случае ремонта они подлежат замене.

Что же происходит в процессе эксплуатации двигателя внутреннего сгорания? Вкладыши постепенно изнашиваются (даже при самой аккуратной и бережной езде), одновременно с этим изнашиваются и шейки, на которых закрепляются шатуны поршней. В какой-то момент износ становится настолько большим, что дальнейшая эксплуатация двигателя становится невозможной – ему нужен ремонт. При этом менять дорогостоящий вал полностью пока не нужно – его можно отремонтировать:

• Двигатель разбирается, из него извлекается вал;
• Производится шлифовка шеек коленчатого вала;
• Меняются изношенные в процессе эксплуатации вкладыши.

После этого двигатель собирается и проверяется.

За кажущейся простотой ремонтных работ скрывается их сложность. Разобрать двигатель и извлечь коленчатый вал сможет каждый мастер. То же самое относится к съёму шатунов. Но шлифовка шейки коленвала возможно только при наличии токарного станка, способного снимать сотые доли миллиметра металла. Обойтись простым промышленным токарным станком или кустарным оборудованием не получится – здесь требуется высокая точность. Именно поэтому шлифовка шеек коленчатого вала осуществляется только в условиях мастерских, где имеется соответствующее оборудование.

Что нужно учесть при шлифовке шейки вала? Необходимо найти шейку с максимальным износом и отталкиваться от неё, учитывая ремонтные размеры вкладышей. После этого вал закрепляется в токарном станке и протачивается до выбранного размера – снимаются десятые или даже сотые доли миллиметра металла, в зависимости от степени износа. Токарный станок протачивает шейки настолько точно, что готовая поверхность получается идеально ровной. Далее вал промывается, устанавливается на место, производится сборка двигателя. Следующий этап – это бережная обкатка в течение нескольких дней, которая покажет, как ведёт себя ДВС. Если всё хорошо, можно приступать к повседневной эксплуатации в привычном режиме.

Коленвал прослабленный

Расточник коленвалов может допустить ошибку и прослабить коленвал, тогда в двигателе не будет хорошего давления масла, также из-за этого двигатель может быстро застучать.

Фото. Так ключом можно проворачивать коленвал на двигателе ВАЗ.

Проверить на прослабленность коленвал можно так. Затяните подушку и прокрутите коленвал, если он очень легко прокрутился, то не мешает проверить прослаблен коленвал или нет.

Обычно коленвал после хорошей расточки не зажимается и прокручивается легко. Снимите подушку вытащите вкладыш и подложите под вкладыш фольгу от шоколадки, закрутите вкладыш, если коленвал зажмется или начнет заметно трудней крутиться, значит, эта шейка коленвала расточена отлично, вытаскивайте фольгу из под вкладыша и проверяйте следующею подушку.

Фото. Показано как подложить фольгу под вкладыш, и обязательно кончиком ножа срежьте лишнюю фольгу, здесь показано что с одной стороны фольга срезана а с другой нет.

Если после подложенной фольги под вкладыш коленвал не стал крутиться трудней, значит, эта шейка коленвала прослаблена, подкладывайте под эту подушку между вкладышем еще фольгу, пока коленвал не начнет крутиться трудней. После того как все подушки проверены и найдены прослабленные, и если под вкладыш пришлось подложить больше чем одну фольгу, то придется полностью снять коленвал и под те шейки что пришлось подложить больше чем одну фольгу надо будет разделить полоски фольги на два и подложить половину фольги под вкладыш в блоке. Ставьте коленвал затягивайте, все, Вы идеально подогнали вкладыши, и коленвал будет отлично работать в двигателе.

Обязательно в подложенной фольге под вкладышем, через отверстия во вкладыше сделайте отверстие гвоздиком для прохода масла.

Как предотвратить повреждение коленвала

Ключевое воздействие на коленвал оказывает характер езды. Резкие рывки, гонки по трассе, езда на повышенных оборотах – всё это приводит к повышенному износу. При этом многие «гонщики» умудряются удивляться, почему двигатель так быстро вырабатывает свой ресурс. Следует помнить, что даже самые маленькие перегрузки многократно увеличивают износ коленвала, приближая момент дорогостоящего ремонта.

Чтобы продлить жизнь коленвала и двигателя, следуйте рекомендациям:

• Водите автомобиль аккуратно, не нагружайте двигатель – в этом случае он прослужит максимально долго. Типичный пример нагрузки – перевозка грузов, вес которых превышает грузоподъёмность автомобиля;
• Вовремя меняйте масло – стоит это не так уж и дорого, а в большинстве случаев его можно поменять самостоятельно, воспользовавшись инструкциями из интернета. Интервал замены масла составляет 10-15 тыс. км, в зависимости от марки автомобиля. Езда на отработанном масле приводит к перегреву двигателя и увеличивает трение. Одновременно с этим детали двигателя подвергаются коррозии;
• Пользуйтесь маслами от проверенных производителей и только рекомендованной вязкости. Это поможет сохранить целостность коленвала.

Не производите ремонт самостоятельно – помните, что шлифовка шейки вала должна осуществляться квалифицированными специалистами, обладающими опытом работы на высокоточных фрезерных станках.

Способы диагностики КШМ

Вышеуказанные методики выявления причин не являются высокоточными. Служат поводом для поездки на СТО, где может быть произведено квалифицированное диагностирование кривошипно комбинированного механизма мастерами, обладающими необходимым опытом и практикой работ. Они имеют чертеж кинематики с точными размерами, допусками и посадками. Обладают необходимым для этого оборудованием.

Предварительная на определение стуков

Поскольку ремонт кривошипно шатунного механизма относится к дорогостоящим операциям капремонта двигателя, на начальном этапе мастер СТО позиционирует стуки и шумы внутри блока цилиндров. Для этого используется стетоскоп (обычно модификация КИ-1154 производителя Экранас). Технология исследований выглядит следующим образом:

• рабочая поверхность стетоскопа прислоняется к стенкам БЦ на разных уровнях (в рабочей зоне подшипников шатунных и кривошипных);
• двигатель прогревается до температуры ОЖ 75 – 80 градусов;
• обороты увеличиваются вначале плавно, затем режим работ изменяется резко;
• стуки прослушиваются лишь при возникновении зазора больше 0,1 – 0,2 мм.

Характер стука заметен исключительно профессионалу:

• поршни о цилиндр издают звуки щелкающие, на холодном двигателе;
• звонкий звук металл о металл при резком увеличении оборотов издает поршневой палец, реже при неправильно выставленном (опережение) угле зажигания;
• коренные подшипники звучат в низкой тональности;
• звук подшипников шатунных немного резче.

Измерение суммарных зазоров в сопряжениях

Обычно техническое обслуживание кривошипно шатунного механизма осуществляется с помощью установки КИ-11140 для определения зазора в КШМ.

При этом не нужно снимать поддон картера и запускать мотор. Измеряются зазоры в головках шатуна суммарно:

• поршень диагностируемого цилиндра позиционируется в верхней «мертвой точке»;
• коленвал стопорится, устройство фиксируется на месте форсунки;
• шток упирается с натягом в дно поршня, зажимается винтом;
• установка компрессора подсоединяется к штуцеру, создается вакуум -0,06 МПа и давление такой же величины;
• после 2 – 3 циклов подачи указанного давления и вакуума стабилизируются показания индикатора;
• затем индикатор настраивается на о в надпоршневом пространстве при давлении;
• после чего, в него подается отрицательное давление.

Определение объема газа, прорывающегося в картер

Не пригодна к эксплуатации существующая сборка кривошипно шатунного механизма авто, если проверка прорывающихся газов выявила большее его количество в картере. Измерения производятся прибором КИ-4887-И следующим способом:

• газорасходомер подключается в полость картера и к глушителю или вакуумной установке;
• двигатель включается в режим «под нагрузкой»;
• прорывающиеся газы изменяют показания прибора на величину их объема, проходящего в единицу времени.

При значительном износе ДВС расход может превышать 120 л/мин, требуются дополнительные регулировки расходомера. После отсоединения системы вентилирования картера все дополнительные отверстия необходимо закрыть заглушками/пробками.

Схема подключения газового расходомера КИ-4887-11

Измерение давления масла

Эксплуатируемая сборка кривошипно шатунного механизма считается пригодной к использованию, если проверка давления масла удовлетворяет норме. Измерения проводятся прибором КИ-5472, состоящим из рукава и манометра:

• штатный манометр скручивается с маслофильтра;
• на его место крепится прибор;
• двигатель прогревается до 70 – 80 градусов;
• фиксируется значение магистрального давления при оборотах холостого хода.

Предельно простое общее устройство системы смазки и прибора КИ позволяет снизить время диагностики.

Для ДВС карбюраторного типа считается нормальной компрессия в пределах 0,7 МПа. Поэтому в некоторых случаях диагност СТО измеряет компрессию прогретого двигателя. При этом разница показаний цилиндров не может превышать 0,1 МПа.

Заводские работы

Что касается шлифовки вала рулевой рейки в мастерской или на производстве, то для этого используется специальный станок, которым должен управлять опытный токарь. При этом важно знать, что во время работы необходимо постоянно контролировать отклонение формы. Оно должно идти в соответствии с нормативными документами. Прежде чем начать ремонт, необходимо провести визуальный осмотр детали, чтобы сделать вывод о целесообразности проведения шлифовки вала.

На сегодняшний день достаточно важным аспектом процедуры стала ее стоимость. Она зависит от таких факторов, как тип штока, объем работы и толщины корродированного слоя. Основным преимуществом шлифовки силовых валов реек в мастерских стало то, что у них имеются стенды для проверки работоспособности изделия. Если появляются какие-либо недочеты, то есть возможность их моментального устранения.

Источник

Бесцентровое шлифование

Данная операция осуществляется на станках бесцентрово-шлифовального типа. В данном случае используются также способы продольной подачи и врезания.

Что касается операции с продольной подачей, то она используется для обработки гладких валов. Процедура врезания применяется для обработки валов, имеющих буртик. Данным способом можно обрабатывать детали, которые характеризуются конической поверхностью. Для этого обычно применяется ведущий круг, заправленный на конус.

Стоит добавить, что при использовании метода резания круг постепенно теряет форму и режущую способность. Довольно часто это называют засаливанием круга. Для того чтобы вернуть круг в первоначальное состояние и тем самым вернуть его эксплуатационные характеристики на прежний уровень, используется процедура правки. Данная процедура осуществляется алмазами в оправах, алмазными карандашами и т.д. Сам по себе процесс правки не влияет на шлифовку, но если провести его некачественно, то характеристики круга ухудшатся, а значит, он будет хуже проводить операцию.

Подведем итоги

Мы уже немного разобрались с тем, как проводится шлифовка коленвала. Отзывы же о данных работах далеко не всегда носят однозначный характер. Кто-то благодаря высокой квалификации мастера остается крайне доволен качеством и сроками выполнения работ. Но не все специалисты относятся к своей работе добросовестно, а простому автомобилисту сложно понять визуально, правильно ли выполнены все этапы и получилось ли достигнуть желаемого результата. В любом случае необходимо ответственно подходить к выбору сервиса, где будет проводиться ремонт. Сегодня есть огромное количество тематических форумов, где собираются владельцы определенной марки автомобиля. Там можно и узнать, где и насколько хорошо выполняют те или иные виды работ на определенной СТО.