Двигатель внутреннего сгорания невозможно представить без коленчатого вала, поскольку именно эта деталь позволяет сдвинуть транспортное средство с места. Поршни характеризуются только поступательным движением, а для трансмиссии необходим крутящий момент, который удаётся получить благодаря коленвалу. Со временем механизм изнашивается и требует проведения ремонтных работ. Поэтому важно знать, что и в какой последовательности нужно делать, какие инструменты использовать.
Содержание
Для чего нужен коленвал в двигателе ВАЗ 2106
Коленчатый вал (коленвал) — важная деталь кривошипно-шатунного механизма любого двигателя. Работа узла направлена на преобразование энергии сгорающих газов в механическую энергию.
Описание коленвала ВАЗ 2106
Коленвал имеет довольно сложную конструкцию, с расположенными на одной оси шатунными шейками, которые соединяются посредством специальных щёк. Количество шатунных шеек на двигателе ВАЗ 2106 равно четырём, что соответствует числу цилиндров. Шатуны обеспечивают соединение шеек на валу с поршнями, в результате чего совершаются возвратно-поступательные движения.
Рассмотрим основные элементы коленчатого вала:
- Коренные шейки — являются опорной частью вала и устанавливаются на коренных вкладышах (расположены в картере мотора).
- Шатунные шейки. Эта часть предназначена для соединения коленвала с шатунами. Шатунные шейки, в отличие от коренных, имеют постоянное смещение в стороны.
- Щёки — деталь, обеспечивающая соединение двух типов шеек вала.
- Противовесы — элемент, уравновешивающий вес шатунов и поршней.
- Передняя часть вала — часть, на которую насаживается шкив и шестерня механизма газораспределения.
- Задняя часть. К ней крепится маховик.
Спереди и сзади коленвала установлены уплотнители — сальники, которые предотвращают выход масла наружу. Весь механизм коленчатого вала вращается благодаря специальным подшипникам скольжения (вкладышам). Эта деталь представляет собой тонкую стальную пластину, которая покрыта материалом с низким коэффициентов трения. Чтобы вал не смещался по оси, используется упорный подшипник. В качестве материала при изготовлении коленчатого вала используется углеродистая или легированная сталь, а также модифицированный чугун, а сам процесс производства осуществляется методом литья или штамповки.
Коленвал силового агрегата имеет сложное устройство, но при этом принцип его работы довольно прост. В цилиндрах двигателя происходит воспламенение и сгорание топливно-воздушной смеси, в результате чего выделяются газы. В ходе расширения газы оказывают воздействие на поршни, что приводит к совершению поступательных движений. Механическая энергия от поршневых элементов передаётся шатунам, которые соединяются с ними через втулку и поршневой палец.
Такой элемент, как шатун, соединяется с шейкой коленвала с помощью вкладыша. Как результат, поступательное движение поршня преобразуется во вращение коленчатого вала. Когда вал совершает пол-оборота (проворачивается на 180˚), шатунная шейка движется обратно, тем самым обеспечивая возврат поршня. В дальнейшем происходит повторение циклов.
Не менее важным в работе коленвала является процесс смазывания трущихся поверхностей, к которым относятся шатунные и коренные шейки. Важно знать и помнить, что подача смазки к валу происходит под давлением, которое создаётся масляным насосом. На каждую коренную шейку масло подводится отдельно от общей системы смазки. На шейки шатунов смазывающее вещество подаётся через специальные каналы, которые расположены в коренных шейках.
Размеры шеек
Коренные и шатунные шейки по мере эксплуатации двигателя изнашиваются, что приводит к нарушению правильной работы силового агрегата. Кроме этого, износ может быть связан с разного рода неполадками двигателя. К таковым относятся:
- низкое давление в системе смазки;
- малый уровень масла в картере;
- перегрев мотора, что приводит к разжижению масла;
- низкое качество смазки;
- сильный засор масляного фильтра.
Перечисленные нюансы приводят к повреждению поверхности шеек вала, что говорит о необходимости ремонта либо замены узла. Чтобы оценить износ шеек, необходимо знать их размеры, которые приведены в таблице.
Таблица: диаметры шеек коленвала
| Шатунные | Коренные | ||||||||
| Номинальные | Ремонтные | Номинальные | Ремонтные | ||||||
| 0,25 | 0,5 | 0,75 | 1 | 0,25 | 0,5 | 0,75 | 1 | ||
| 47,814 | 47,564 | 47,314 | 47,064 | 46,814 | 50,775 | 50,525 | 50,275 | 50,025 | 49,775 |
| 47,834 | 47,584 | 47,334 | 47,084 | 46,834 | 50,795 | 50,545 | 50,295 | 50,045 | 49,795 |
Что делать при износе шеек
Каковы действия при износе шеек коленвала на ВАЗ 2106? Сперва производится деффектовка, делают замеры при помощи микрометра, после чего выполняют шлифовку шеек коленвала на специальном оборудовании до ремонтного размера. В гаражных условиях эту процедуру сделать невозможно. Шлифовка шеек производится до самого близкого размера (исходя из приведённых таблиц). После обработки устанавливаются утолщённые вкладыши (ремонтные) в соответствии с новым размером шеек.
Если производится капитальный ремонт двигателя, совсем не лишним будет осмотреть масляный насос, продуть масляные каналы блока цилиндров, а также самого коленвала. Внимание стоит обратить на систему охлаждения. Если на элементах двигателя или его системах присутствуют следы износа либо повреждений, детали и механизмы нуждаются в ремонте или замене.
Видео: шлифовка коленвала на станке
Выбор коленвала
Необходимость в выборе коленчатого вала на ВАЗ 2106, как и на любой другой автомобиль, возникает в случае ремонта двигателя или для улучшения характеристик мотора. Независимо от поставленных задач нужно помнить, что коленчатый вал должен быть тяжёлым, с противовесами большого веса. Если деталь будет подобрана правильно, механические потери значительно снизятся, также как и другие нагрузки на механизмы.
В процессе выбора узла, даже если он новый, пристальное внимание обращают на его поверхность: никаких видимых изъянов, таких как царапины, сколы, задиры, быть не должно. Кроме этого, внимание уделяют ряду характеристик коленвала, а именно соосности, овальности, конусности и диаметру шеек. Во время сборки мотора выполняют балансировку коленчатого вала для уравновешивания всех вращающихся элементов. Для этой процедуры используется специальный стенд. По окончании балансировки закрепляют маховик и снова продолжают процесс. После монтируют корзину сцепления и другие элементы (шкивы). Необходимости в балансировке с ведомым диском сцепления, нет.
Установка коленвала на ВАЗ 2106
Прежде чем приступить к установке коленчатого вала на «шестёрку» потребуется подготовить блок цилиндров: вымыть и вычистить его от загрязнений, а затем высушить. Процесс монтажа невозможен без инструментов, поэтому нужно позаботиться об их подготовке:
- набор ключей;
- набор отвёрток;
- микрометр;
- расходные материалы (вкладыши, сальники, полукольца);
- динамометрический ключ.
Подшипник коленвала
В задней части коленвала ВАЗ 2106 устанавливается подшипник с широкой обоймой, в которую вставляется первичный вал коробки передач. При капитальном ремонте силового агрегата нелишним будет проверить работоспособность подшипника. Распространёнными неисправностями этой детали являются появление люфта и похрустывание. Для замены подшипника можно использовать специальный съёмник либо прибегнуть к простому методу — выбивание с помощью молотка и зубила. Кроме того, что деталь потребуется демонтировать, важно приобрести изделие соответствующей размерности, а именно 15х35х14 мм.
Сальники коленвала
Передний и задний сальник при ремонте двигателя подлежат замене, независимо от срока их эксплуатации. Демонтировать старые и установить новые манжеты гораздо проще на снятом двигателе. Оба уплотнителя монтируются в специальных крышках (передняя и задняя).
Каких-либо сложностей в извлечении старых сальников возникнуть не должно: сперва с помощью наставки (бородка) выбивается ранее установленный уплотнитель, а после, используя подходящую по размеру оправку, запрессовывают новую деталь. При покупке новых манжет внимание обращают на их размеры:
- 40*56*7 для передней;
- 70*90*10 для задней.
Вкладыши
При обнаружении на поверхности вкладышей различных дефектов либо следов износа, подшипники нужно заменить, поскольку подгонке они не подлежат. Чтобы определить, можно ли использовать демонтированные вкладыши в дальнейшем, потребуется провести замеры между ними и шатунными, а также коренными шейками вала. Для коренных шеек допустимым размером является 0,15 мм, для шатунных — 0,1 мм. В случае превышения допустимых норм, подшипники необходимо заменить на детали с большей толщиной, после того как будет произведена расточка шеек. При правильном подборе вкладышей по соответствующему размеру шейки, вращение коленвала должно быть свободным.
Полукольца
Упорные полукольца (полумесяцы) предотвращают осевое смещение коленвала. Аналогично вкладышам они не должны подгоняться. При видимых дефектах полуколец, деталь необходимо заменить. Кроме этого, они подлежат замене, если осевой зазор коленчатого вала превышает допустимый (0,35 мм). Новые полумесяцы подбирают в соответствии с номинальной толщиной. Осевой зазор при этом должен составлять 0,06–0,26 мм.
Устанавливаются полукольца на «шестёрке» на пятом коренном подшипнике (первый от маховика). Материал изготовления элементов может быть разным:
- со стороны маховика — бронзовые, металлокерамические, медные;
- с передней стороны — бронзовые, сталеалюминиевые.
Какие из перечисленных деталей выбрать, зависит от предпочтений владельца автомобиля. Опытные мастера советуют устанавливать изделия из бронзы. Помимо материала, внимание следует обратить на то, что полукольца имеют прорези для поступления смазки. Передний полумесяц устанавливают прорезями к валу, задний — наружу.
Как установить коленвал на ВАЗ 2106
Когда проведена диагностика, дефектовка коленвала, возможно, расточка, подготовлены необходимые инструменты и детали, можно приступать к установке механизма на двигатель. Процесс монтажа коленчатого вала на «Жигулях» шестой модели состоит из следующих шагов:
- Запрессовываем подшипник первичного вала КПП.
Устанавливаем подшипник в задней части коленвала, используя подходящую по размеру оправку - Производим установку коренных вкладышей. Сборку выполняем внимательно во избежание путаницы: коренные большего размера и имеют канавку для смазки (на третье посадочное место устанавливается вкладыш без проточки), в отличие от шатунных.
Предже чем уложить коленвал в блок, необходимо установить коренные вкладыши - Вставляем полукольца.
Полукольца необходимо установить правильно: передний располагают прорезями к валу, задний — наружу - На шейки коленвала наносим чистое моторное масло.
- Помещаем вал в блок двигателя.
Коленчатый вал аккурантно помещаем в блок цилиндров, избегая ударов - Ставим крышки с коренными вкладышами замком к замку, после чего затягиваем их с моментом 68–84 Нм, предварительно смочив болты моторным маслом.
При установке крышек с коренными вкладышами, элементы следует расположить замком к замку - Монтируем шатунные вкладыши подшипников и закрепляем сами шатуны с моментом не более 54 Нм.
Для монтажа шатунных вкладышей вставляем одну половину подшипника в шатун, а затем, помещая поршень в цилиндр, устанавливаем вторую часть и производим затяжку - Проверяем, как вращается коленвал: деталь должна проворачиваться свободно, без заеданий и люфтов.
- Устанавливаем заднюю манжету коленчатого вала.
- Крепим крышку поддона.
Для монтажа крышки поддона потребуется надеть прокладку, саму крышку, после чего закрепить её - Производим монтаж промвала («поросёнка»), шестерён, цепи.
Монтаж промвала и шестерен производим до того, как установим крышку ГРМ - Монтируем крышку ГРМ с сальником.
Передняя крышка двигателя устанавливается вместе с сальником - Устанавливаем шкив коленчатого вала и крепим его болтом на 38.
Установив шкив коленвала на вал, закрепляем его болтом на 38 - Устанавливаем элементы механизма ГРМ, в том числе ГБЦ.
- Натягиваем цепь.
После установки головки и закрепления звездочки на распредвале, потребуется натянуть цепь - Устанавливаем метки на обоих валах.
Для правильной работы двигателя, положение распредвала и коленвала устанавливается по меткам - Осуществляем монтаж оставшихся деталей и узлов.
Для улучшения герметизации, прокладки двигателя рекомендуется устанавливать при помощи герметика.
Видео: установка коленвала на «классике»
Шкив коленвала
Генератор и водяной насос на ВАЗ 2106 приводятся в движение посредством ремня от шкива коленвала. При проведении ремонтных работ с двигателем, внимание стоит обратить также на состояние шкива: нет ли видимых повреждений (трещины, задиры, вмятины). При обнаружении дефектов, деталь следует заменить.
В процессе монтажа, шкив на коленчатый вал должен садиться ровно, без перекосов. Несмотря на то что шкив на валу сидит довольно плотно, для защиты от проворачивания используется шпонка, которая также может быть повреждена. Деталь с дефектами подлежит замене.
Метки коленвала
Чтобы двигатель работал безукоризненно, после установки коленвала необходима правильная настройка зажигания. На шкиве коленчатого вала есть специальный отлив, а на блоке цилиндров три метки (две короткие и одна длинная), соответствующие углу опережения зажигания. Первые две обозначают угол в 5˚ и 10˚, а длинная — 0˚ (ВМТ).
Метку на шкиве коленвала располагают напротив длиной риски на блоке цилиндров. На звёздочке распредвала также есть метка, которую необходимо совместить с отливом на корпусе подшипников. Для вращения коленчатого вала используют специальный ключ соответствующей размерности. По обозначенным меткам поршень первого цилиндра находится в верхней мёртвой точке, при этом бегунок на распределителе зажигания нужно установить напротив контакта первого цилиндра.
Несмотря на то что коленвал является ответственным узлом любого двигателя, провести ремонт механизма под силу даже начинающему автомастеру, за исключением этапа шлифовки. Главное, подобрать элементы согласно размерам вала, после чего следовать пошаговым инструкциям по его сборке.