Шкив коленвала: все, что нужно о нем знать?
Шкив коленвала – это деталь, которая на первый взгляд, может показаться несущественной для автомобиля. На самом же деле, это устройство играет важнейшую роль в обеспечении работоспособности многих систем транспортного средства. Сам по себе ни один вал не способен функционировать. Для этого в автомобиле предусмотрены специальные элементы, которые передают крутящий момент на другие узлы. Шкив коленвала, как раз и является одним из таких звеньев. В процессе эксплуатации с ним, как и с любым другим элементом могут случиться неполадки. В рамках данного материала рассмотрим виды шкивов, где они установлены и как их заменить.
Виды шкивов для коленвала
Практически все механизмы для работы используют энергию, получаемую от вращения коленвала. Если вращение колес обеспечивается целой системой, то для приведение в работу ГРМ и других важных элементов используется шкив коленвала. Существует несколько видов таких устройств:
- Коленвал со шкивом под клиновый ремень;
- Зубчатый шкив;
- Депмферный шкив.
Ременной передачей оснащены отечественные марки автомобилей. Шкив под такой ремень имеет цельную конструкции, а сам паз полностью повторяет конфигурацию клинового ремня. В зубчатой конструкции используется не цепь, а ремень. Она используется на большинстве современных автомобилях. На микроавтобусах и транспорте небольшой грузоподъемности применяется шкив с резиновой прослойкой (демпфером).
Где располагается шкив коленчатого вала?
В основном при поднятии крышки капота заметить эту конструкцию достаточно сложно. Дело в том, что шкив расположен за генератором и соответственно не заметен. Однако если заглянуть вниз, в место ремня, можно увидеть диск, зафиксированный на валу ступицей – это и будет искомая деталь. Для того, чтобы снять шкиф водителю потребуется выполнить такие манипуляции:
- Освободить на генераторе стопорный болт;
- Ослабить натяжной болт и слегка опустить ремень;
- Отсоединить бачок с антифризом;
- Демонтировать ремень гидроусилителя;
- Открутить с помощью гайковерта крепежный элемент, фиксирующий шкив.
- Трудности при снятии зубчатого шкива
Изъять болт, удерживающий шкив коленчатого вала зубчатого вида будет достаточно проблематично без специального инструмента. Поскольку его резьба нарезана таким образом, что направление откручивания полностью совпадает с крутящим моментом вала, сделать это трудно. Для этих целей обычно используют ключ размером на 19, которым нужно будет против вращения вала открутить интересующую деталь. Однако даже, если вам удалось демонтировать шкив коленвала нельзя сказать, что на этом этапе все работы считаются оконченными. Дело в том, что на вале ступица обычно сидит достаточно плотно, да от случайного соскальзывания ее уберегает специальная шпонка. Для ее демонтажа можно воспользоваться специальным съемником или аэрозольной смазкой. Под их действием ступица шкива коленчатого вала будет самопроизвольно раскачиваться с тягой на себя.
О том, как открутить гайку на шкиве коленчатого вала можно узнать из этого видеоролика:
Шкив коленчатого вала с демпфером: для плавной работы двигателя
Современные двигатели это мощные, высокотехнологичные механизмы. В целях защиты навесных компонентов от преждевременной поломки, вибрации и колебания должны быть сведены к минимуму. Неровности работы образуются из-за четырехтактного принципа работы двигателя и передаются коленчатым валом через ременную передачу. Это оказывает негативное влияние на уровень шума и, в частности, уменьшает срок службы навесных агрегатов и компонентов.
Наиболее эффективным вариантом для нейтрализации этих нежелательных колебаний является применение демпферов (известных также как шкивы коленчатого вала с демпфером крутильных колебаний). Они используются в основном в дизельных двигателях, но могут также использоваться в более мощных бензиновых двигателях. В данном случае шкив устанавливается непосредственно на коленчатый вал и, благодаря своей конструкции, отделяет вибрации коленчатого вала от приводного ремня. В результате вспомогательное оборудование в значительной мере освобождается от динамических нагрузок.
Рис. 1: Многослойная конструкция демпферов крутильных колебаний шкива коленчатого вала
Конструкция шкива коленчатого вала с демпфером
Внутренняя конструкция шкива коленчатого вала должна быть рассчитана на поглощение вибраций, генерируемых двигателем. Это единственный способ компенсировать и предотвратить вибрации, передаваемые на приводной ремень. В отличие от цельнометаллических шкивов, шкив с многослойной конструкцией (Рис. 1) с двумя дорожками из эластомера и с использованием подшипника скольжения, гарантирует, что привод навесных агрегатов проходит плавно. В данном случае демпфирующий элемент и упругая муфта играют решающую роль. Оптимальное соединение резины с металлом и правильный состав резиновой смеси являются особенно важными.
Сравнение шкива с демпфером и цельнометаллического шкива.
Различия между шкивом с демпфером и цельнометаллическим шкивом можно увидеть в сравнении двух поперечных разрезов (Рис. 2). Недорогие цельнометаллические варианты предлагаются чаще. Даже если цельнометаллические шкивы имеют очевидные преимущества в цене и более продолжительном сроке службы, практически невозможно предсказать последствия для других компонентов ременного привода. В шкиве с демпфером крутильных колебаний ремень привода подключен к шкиву коленчатого вала, через резинометаллическое соединение, что способствует значительному снижению вибрации.
С другой стороны, цельнометаллические шкивы передают характерные вибрации на вспомогательное оборудование. Так как оно подвергается “нефильтрованным” вибрациям, оно быстрее изнашивается. Последствием может быть выход из строя компонентов навесного оборудования, а в худшем случае, капитальный ремонт двигателя.
Рис. 2: Сравнение между шкивом с демпфером крутильных колебаний и цельнометаллическим шкивом коленчатого вала
Испытания шкива коленчатого вала с демпфером
Такие детали как дорожка из эластомера, эластичные муфты и подшипники скольжения могут износиться в силу возраста или факторов окружающей среды, таких как жара, холод или в результате контакта с маслами и другими химическими жидкостями. Однако, повреждения и износ не всегда очевидны сразу и, в основном, видны на задней части шкива. Шумы от привода навесных агрегатов являются верным свидетельством повреждения.
Срок службы шкива коленчатого вала также зависит от стиля вождения и условий движения (например, преимущественно в городских пробках). Большинство колебаний двигателя происходит в нижнем диапазоне частот вращения. Существует риск вибраций и повышения уровня шума, если шкив коленчатого вала не регулярно проверяется и не заменен при необходимости.
bilstein group рекомендует подробный визуальный осмотр после 60.000 км.
При проверке шкива коленчатого вала с демпфером, необходимо уделить особое внимание следующим повреждениям:
1) Микротрещины на дорожке из эластомера и/или эластичной муфте
Причина: Резина теряет свою эластичность и становится твердой из-за старения, что приводит к трещинам.
2) Образование разрывов и трещин на внутренней стороне
Причина: Тяжелые условия окружающей среды, такие как удары, высокая температура или попадание инородных веществ.
3) Полное отслоение дорожки из эластомера или эластичной муфты.
Причина: Отсутствие обслуживания.
Течь моторного масла через сальник коленчатого вала, часто приводит к повреждениям. Например, резина начинает разбухать, и в итоге муфта разрушается.
4) Следы трения в рабочей зоне
Причина: Корпус демпфера (резина) сильно изношен и, как следствие, шкив коленчатого вала работает не эффективно, что вызывает колебания.
bilstein group рекомендует менять шкивы коленчатого вала через каждые 120 000 км, потому что не все процессы старения и износа видны. Тем не менее, всегда следуйте инструкциям и рекомендациям автопроизводителя.
Советы по установке:
— Не наносите удары и не применяйте грубую силу во время монтажа и демонтажа шкива
— Используйте спец. инструмент с тяговым усилием
— Не используйте ударный гайковерт
— Затяните винты правильным моментом затяжки с использованием динамометрического ключа
— Используйте новые болты, так как болты растягиваются и должны использоваться только один раз
— Одновременно с заменой шкива коленчатого вала рекомендуется замена поликлинового ремня, натяжного ролика и обгонной муфты генератора
— Проверьте на биение и несоосность.
Шкив коленвала – почему всем автовладельцам нужно знать, что это такое
Шкив коленвала – одна из деталей коленчатого вала двигателя автомобиля, которая крепится на переднюю выходную (выступающую за пределы картера двигателя) часть вала (носок) и с помощью специального зубчатого ремня (в некоторых двигателях – цепи) синхронизирует работу коленчатого и распределительного валов двигателя. Кроме того, шкив коленвала через ремень ГРМ передает также крутящее усилие (фактически – обеспечивает энергией) ряд устройств так называемого «навесного оборудования» автодвигателя:
- генератор
- помпу (насос) охлаждающей жидкости двигателя
- помпу гидроусилителя руля
- кондиционер
Шкив коленвала выполняет также (наряду с маховиком и балансирами) функции амортизации вибраций и толчков коленчатого вала. В процессе производства шкивов все они подвергаются специальной балансировке. Как видим, от беспроблемной работы шкива коленвала зависит целый ряд важных механизмов автомобиля, включая сам двигатель. Если не будет строго синхронной работы коленчатого и распределительного вала, двигатель нормально работать не будет.
Именно поэтому с требованием регулярной замены шкива коленвала в комплекте с ремнем ГРМ (и, как правило – роликом помпы охлаждающей жидкости) сталкивается каждый автовладелец. Для каждой модели автомобиля существует определенная периодичность замены шкива коленвала и ремня ГРМ. Износ и растяжение ремней ГРМ, износ шкива коленвала или ролика помпы могут привести к нарушению работы двигателя, а в худшем случае – к обрыву ремня ГРМ с последующим повреждением всей кривошипно-шатунной группы двигателя. Поэтому следует серьезно относиться к вопросам регулярного обслуживания и замены ремня ГРМ и шкива коленвала.
Типы шкивов коленвала
Шкивы коленвала под клиновый ремень
Этот тип шкивов и ремней встречается на двигателях советской и российской разработки, а также на ряде иномарок, например на автомобилях Audi. Такие ремни имеют особое клиновидное (трапециевидное) сечение, а в шкивах коленвала под такие ремни имеется соответствующий паз.
Шкивы коленвала под зубчатый ремень
Стоят на большинстве современных легковых автомобилей. И шкив и ремень такого типа имеют на своей рабочей поверхности специальные зубцы и пазы.
Демпферные шкивы коленвала
Отличаются от обычных тем, что демпферный шкив как бы составлен из двух колец – меньшего (внутреннего) и большего (внешнего). Между собой эти кольца соединены резиновой прокладкой, которая гасит вибрации и колебания шкива.
Особенности замены шкива коленвала
Необходимость точной синхронизации работы коленчатого и распределительного валов автомобильного двигателя выдвигает ряд специфических требований к замене шкива коленвала. В частности, рекомендуется применять специальные инструменты или приспособления для проверки степени натяжения ремня ГРМ, силы затяжки гайки (или болта) крепления шкива и для выставления определенного положения коленчатого и распределительного валов. На ремнях ГРМ также присутствуют специальные метки для их правильной установки. На шкив и ремень ни в коем случае не должно попадать масло и другие технические жидкости – кроме негативного воздействия на материал ремня и шкива, они могут привести к проскальзыванию ремня и нарушению синхронизации валов двигателя.
В современных автомобилях часто присутствует специальный датчик положения коленвала, который просто не даст запустить двигатель с неправильно выставленными положениями коленчатого и распределительного валов – это сделано для предотвращения дорогостоящих повреждений кривошипно-шатунной группы, которые могут стать результатом неаккуратного обслуживания.
Одной из главных технических особенностей демонтажа шкива коленвала является сильное затяжение его крепления. Резьба крепления нарезана таким образом, что направление откручивания совпадает с направлением вращения вала и шкива – это сделано для того, чтобы крепление шкива не раскрутилось самостоятельно. Демонтаж шкива коленвала, как правило, возможен только на смотровой яме. При этом часто требуется снятие колеса, ближнего к шкиву коленвала.
При наличии пневмогайковерта снятие крепления шкива коленвала не представляет большой проблемы. Для советских и российских автомобилей существует народный рецепт откручивания крепления шкива коленвала с помощью стартера (ВНИМАНИЕ, мы публикуем этот способ для общей информации, но рекомендуем вам не рисковать своим автомобилем, а доверить замену шкива коленвала квалифицированным и опытным мастерам с соответствующим оборудованием):
Как открутить шкив коленвала
В ремонте двигателя внутреннего сгорания снятие шкива коленвала является одной из самых сложных операций. Деталь важная и весьма надёжная. В обслуживании нуждается редко. Однако, когда надо снять шкив коленвала, возникает масса трудностей. Из материала вы узнаете: что это за деталь и где она находится, зачем её снимать, в чём сложность, в какую сторону и чем крутить крепёж, как правильно установить запчасть обратно.
Что такое шкив коленвала?
Шкив коленвала — это элемент двигателя внутреннего сгорания, который служит для приведения в действие систем автомобиля. Источником энергии выступает коленчатый вал, на котором эта деталь и установлена. Во время работы двигателя часть выработанной им энергии отбирается и используется для привода оборудования, соединённого со шкивом ремнём или цепью.
В зависимости от конструктивных особенностей двигателя от шкива могут приводиться в действие следующие узлы:
● помпа системы водяного охлаждения;
● насос гидроусилителя рулевого управления;
● система кондиционирования салона автомобиля;
● система зажигания (контактная);
● система подачи топлива.
Поскольку этот шкив вращается абсолютно синхронно с коленчатым валом, его удобно использовать для установки датчиков. В некоторых двигателях так работают, например, датчики положения и скорости вращения коленвала. Также шкив может служить опорным элементом для установки натяжных роликов и механизмов, обеспечивающих регулировку или самонатяжение приводного ремня.
Где находится шкив коленвала?
Расположение шкива коленвала — зависит от конфигурации трансмиссии автомобиля. На всех двигателях деталь находится непосредственно на коленчатом валу со стороны, противоположной от маховика. В машинах с задним приводом расположение двигателя обычно продольное, а сцепление и КПП крепится к ним сзади. Соответственно, шкив коленвала следует искать спереди. В переднеприводных автомобилях используется поперечное расположение силового агрегата. Шкив может быть с левой или правой стороны, в зависимости от места установки сцепления.
Определить нахождение шкива коленвала легко можно при визуальном осмотре подкапотного пространства. Если их несколько, то нужная деталь обычно самая большая по диаметру, и расположена ниже остальных.
Чтобы добраться до шкива коленвала на двигателе с продольным расположением, потребуется смотровая яма, эстакада или подъёмник. У переднеприводных автомобилей с поперечной ориентацией мотора к этой детали обычно удаётся открыть доступ через снятое соответствующее переднее колесо.
Зачем снимают шкив коленвала?
Демонтаж требуется для устранения следующих неисправностей:
Также без демонтажа этой детали невозможно выполнить капитальный ремонт двигателя, предполагающий снятие коленвала.
Почему возникают трудности при снятии шкива?
Перед тем, как снять шкив коленвала, следует подготовиться к проблемам, которые могут возникнуть в процессе работы. Это позволит осуществлять только грамотные действия, не сломать болт шкива коленвала, не травмироваться и не встрять на более трудоёмкий и дорогой ремонт.
● ограниченное пространство для манипуляций с инструментами и приспособлениями;
● большой момент затяжки болта (гайки) на заводе;
● перед тем, как открутить шкив коленвала, последний надо застопорить;
● крепёж срывается не в ту сторону;
● после откручивания деталь с трудом снимается с вала;
● в процессе снятия без съёмника можно безвозвратно повредить запчасть.
Не менее сложно правильно установить деталь обратно и затянуть крепление с нужным моментом силы. Несмотря на то, что резьба в этом месте выполнена по принципу самозатягивания, самопроизвольное откручивание во время работы двигателя не исключено. Свои функции не будет выполнять шкив, который остаётся на месте, но зафиксирован на коленвалу не намертво.
Необходимые инструменты для снятия шкива
Независимо от конфигурации машины и мотора для успешного снятия шкива с коленчатого вала понадобится:
Рожковые и даже накидные ключи использовать для этой работы не стоит. Они не способны обеспечить уверенную передачу момента на крепёж, но легко могут повредить его грани. Это в разы усложнит процедуру. Головки тоже должны быть не абы какие, а качественные. Точно подходящие под размер болта (гайки).
Заменять вороток трещоткой в данном случае тоже не стоит. Её хрупкий механизм может не выдержать момента силы, который понадобится для срыва крепежа. Удлинить ключ можно имеющимися в наборах предметами, либо по старинке — трубой.
Приспособление для снятия шкива (съёмник) есть не в каждом гараже, но для выполнения этой работы его целесообразно прикупить. Он может пригодиться и для других целей. Подбирать съёмник надо «по месту», в зависимости от формы и размеров шкива, а также свободного пространства возле него.
Домкрат и противооткатные упоры потребуются для получения безопасного доступа к шкиву на переднеприводных автомобилях.
Как застопорить шкив коленвала?
Если не зафиксировать коленчатый вал, шкив будет проворачиваться вместе с болтом, который его удерживает. Чтобы застопорить мотор от вращения, есть несколько способов.
На заднеприводном автомобиле можно включить прямую передачу (4-ю или 5-ю) и затянуть ручной тормоз. Если он держит слабо, воспользуйтесь помощью другого человека, которому поручите нажимать на педаль тормоза. Этого достаточно в большинстве случаев, чтобы надёжно застопорить шкив.
На переднеприводном автомобиле можно поступить аналогично, но уже без использования бесполезного в данном случае ручного тормоза. Если не получается или нет помощника, который должен давить на педаль тормоза, коленвал можно заклинить посредством маховика. Для этого в его кожух вставляется монтировка.
Важно! Фиксация маховика должна быть очень надёжной. В противном случае есть большой риск повредить зубья, что сделает невозможным запуск двигателя стартером. Этот метод стоит применять только в самом крайнем случае, так как он очень рискованный.
Для фиксации можно использовать резьбовое отверстие в шкиве, которое есть на некоторых автомобилях. В него можно ввернуть шпильку или болт, а уже их закрепить подручными средствами (цепью или упором, например).
Особенности снятия на авто с АКПП
Если автомобиль заднеприводный, то действовать можно следующим образом. Селектор выбора режимов работы коробки передач переводится на паркинг (P). Затягивается ручной тормоз или нажимается педаль тормоза помощником. На переднеприводном автомобиле такой фокус не прокатит, поэтому придётся стопорить коленвал другим способом (фиксировать маховик или снимаемый шкив).
В какую сторону откручивается шкив коленвала?
Резьба крепления шкива нарезана таким образом, чтобы при нормальном вращении коленвала болт или гайка самостоятельно затягивались, а не откручивались. Выяснить, в какую сторону вращается конкретный двигатель, можно визуально — посмотрев на шкив во время работы на холостом ходу. Далее нужно внимательно подумать, в какую сторону откручивается болт шкива коленвала.
Если вращение по ходу часовой стрелки, то крепление должно откручиваться, как большинство болтов и гаек — в обратную сторону. Наоборот, это правило тоже действует.
Методы упрощения операции
Ниже представлены простые, но действенные советы, как открутить болт шкива коленвала, если с первой попытки он не поддался:
Отворачивать прочно прикипевший болт можно «поручить» стартеру. Для этого нужно освободить шкив от ремня и предотвратить запуск двигателя. Если он бензиновый — снимите люльки со свечей зажигания. На дизельном отсоедините фишку с клапана подачи топлива на насосе высокого давления. Далее нужно подобрать ключ, который своим рычагом упрётся в пол гаража или подложенную доску. Внимательно подумайте, в какую сторону будет вращение, чтобы упереть вороток с нужной стороны. Теперь кратковременно включите стартер, чтобы он сделал несколько оборотов. Если всё сделано правильно, неподатливый болт будет сорван.
Как установить шкив коленвала на место?
Перед установкой шкива в посадочное место нужно вложить фиксирующую шпонку. Если на валу есть неровности, заусенцы и прочие дефекты, обработайте его напильником. Смажьте посадочное место консистентной смазкой. Наденьте шкив на вал. Перед тем, как затянуть шкив коленвала, убедитесь, что он полностью сел. При необходимости деталь можно усадить лёгкими постукиваниями. Избегайте перекоса и сильных ударов, способных отколоть кусок детали.
Чтобы затянуть болт (гайку), рекомендуется использовать динамометрический ключ. Нужный момент указан в руководстве по ремонту и эксплуатации конкретного двигателя. После установки необходимо вернуть на свои месте натяжные приспособления и приводные ремни.
Автор: Андрей Савинов (Автоэксперт портала avto-idea.ru)
Новости Камчатки в WhatsApp — постоянно в течение дня. Подписывайтесь одним нажатием!