Шкив коленвала что это

Шкив коленчатого вала

Функция шкива коленвала состоит в синхронизации работы коленчатого и распределительного валов двигателя с помощью специального зубчатого ремня. В некоторых ДВС вместо ремня используют цепи. Кроме того, через ремень газораспределительного механизма (ГРМ) шкив передает крутящее усилие на генератор, насос системы охлаждения двигателя, насос гидроусилителя руля и кондиционер, т.е. на устройства, входящие в состав «навесного оборудования» автомобиля. Шкив коленвала расположен на передней выходной части вала, называемой носок.

Еще одной важной функцией шкива коленвала является амортизация вибраций и толчков коленвала. Вместе со шкивом эту функцию выполняют балансиры и маховик.

Работа ряда важных механизмов автомобиля, включая двигателя, во многом зависит от штатной работы шкива коленвала. Достигнуть нормальной работы ДВС без четкой синхронной работы коленчатого и распределительного валов невозможно. Именно по этой причине деталь в процессе производства подвергается специальной балансировке.

Техническое обслуживание автомобиля предусматривает на определенном этапе замену шкива коленвала и ремня ГРМ. Обычно вместе с ними меняют ролик насоса системы охлаждения. Периодичность замены шкива определяет завод-производитель.

Несоблюдение сроков планового техобслуживания автомобиля и несвоевременная замена шкива коленвала и ремня ГРМ приводят к износу деталей. Происходит растяжение ремней газораспределительного механизма, также изнашивается ролик насоса системы охлаждения. В результате в работе двигателя могут возникнуть сбои, в ряде случаев неисправности приводят к обрыву ремня ГРМ и возможному повреждению всей кривошипно-шатунной группы мотора.

Существуют следующие типы шкивов коленвала:

• Шкив под клиновый ремень. В его конструкции предусмотрен специальный паз под ремень с особым клиновидным (трапециевидным) сечением.
• Шкив под зубчатый ремень. На рабочих поверхностях предусмотрены специальные зубцы и пазы.
• Демпферный шкив. Деталь состоит из внутреннего и внешнего кольца. Внутреннее кольцо меньше внешнего. Для амортизации вибраций и колебаний шкива кольца между собой соединены резиновой прокладкой.

Замена шкива: особенности и инструмент

Замена шкива коленвала должна выполняться с соблюдением ряда специфических требований. Это вызвано необходимостью точной синхронизации работы коленчатого и распределительного валов ДВС автомобиля. При замене рекомендуется использовать специальные инструменты и приспособления, что позволит:

• проверить степень натяжения ремня ГРМ;
• проверить силу затяжки гайки или болта крепления шкива;
• выставить требуемые положения коленчатого и распределительного валов;
• правильно установить ремни ГРМ с помощью специальных меток на них.

Также при замене необходимо исключить попадание масла или технических жидкостей на сам шкив и ремень газораспределительного механизма. Масло и технические жидкости окажут негативное влияние на материал деталей, ремень может начать проскальзывать, будет нарушена синхронизация валов мотора.

Современные модели легковых автомобилей оснащены датчиком положения коленвала. Двигатель с неправильно выставленными положениями коленчатого и распределительного валов запустить не получится, что позволяет предотвратить повреждения кривошипно-шатунной группы в результате неаккуратного обслуживания. Такие повреждения автовладельцам обходятся дорого.

Крепление шкива коленвала затянуто очень сильно ― в этом состоит одна из технических особенностей демонтажа детали. Нарезка резьбы крепления выполнена так, что направление откручивания совпадает с направлением вращения коленвала и шкива. Это позволяет исключить самостоятельное раскручивание крепления. Для демонтажа шкива коленвала потребуется смотровая яма, ближнее к шкиву колесо обычно требуется снять.

Снять крепление шкива коленвала достаточно просто с помощью пневматического гайковерта. Некоторые автовладельцы откручивают крепление шкива коленвала с помощью стартера*:

• Работа начинается с определения, в какую сторону вращается вал и шкив на двигателе для определения стороны, в которую нужно откручивать крепление шкива.
• На гайку (головку болта) наносится универсальная смазка WD-40.
• Фиксируются колеса автомобиля, установленного на смотровой яме.
• При необходимости снимается ближнее к шкиву коленвала колесо.
• Подготовить ключ с длинной рукояткой или с помощью подручных средств удлинить имеющийся ключ. Наложить ключ на гайку (болт) коленвала, ручку упереть в пол или лонжерон по ходу вращения. Необходимо убедиться в безопасности такого упора.
• Исключить запуск двигателя автомобиля, для этого снять провод или клемму с зажигания (в зависимости от модели авто).
• Снять ремень генератора.
• Повернуть коленвал кратковременным включением зажигания. При упоре ручки ключа в пол гайка (болт) будет сорвана. После этого открутить крепление можно с помощью обычного ключа.

* Данный способ приведен только в качестве примера. Не советуем подвергать риску свой автомобиль. Обратитесь в автосервис к квалифицированным и опытным мастерам, располагающим современным оборудованием!

Шкив коленвала с демпфером: конструкция, причины поломок, лучший вариант замены

Привод навесных агрегатов двигателя (генератора, насоса ГУР, компрессора кондиционера и т. д.) реализован посредством отбора части крутящего момента с коленчатого вала на эти агрегаты с помощью ременной передачи. На хвостовик коленвала устанавливается шкив, вращающий поликлиновый или (на более старых двигателях) одинарный клиновый ремень. Многие годы в конструкции двигателей для этой цели применялся примитивный шкив, представляющий собой массивную сплошную деталь с практически неограниченным ресурсом. Однако сегодня все больше автовладельцев могут услышать в автосервисе, что нужна замена шкива коленвала. О том, что это за шкивы и почему их нужно менять, нам рассказали специалисты Febest*.

Тенденции моторостроения

Мотористы, по сути, вынужденно разработали более сложную конструкцию в то время, когда усилились сразу две тенденции современного двигателестроения.

Компоненты / Статьи

Меняем ступичный подшипник на Nissan Qashqai, используя компоненты Febest

Первая — увеличение количества навесных агрегатов и потребляемой ими мощности.

Если 50 лет назад на «копейке» единственный клиновой ремень вращал маломощный генератор и водяной насос, то на современном моторе ремню приходится приводить во вращение еще и насос гидроусилителя руля, и компрессор кондиционера.

Кроме того, мощность генераторов растет вслед за увлечением числа потребителей тока в современных машинах.

Вторая тенденция — увеличение мощности двигателей и, в особенности, рост крутящего момента в нижнем диапазоне рабочих оборотов. Расплачиваться за рост тяги «на низах» приходится нарастанием колебаний коленвала, которые наиболее ярко проявляются на дизельных двигателях. Эти крутильные колебания могут пагубно сказаться как на самом коленчатом вале, так и на навесных агрегатах, которые могут пострадать от пульсаций крутящего момента.

Получается, что рост мощности и тяги «на низах» одновременно с увеличением количества и мощности навесных агрегатов вызывает высокие нагрузки в месте их «соприкосновения». С одной стороны, нужно защитить навесное оборудование от вибраций коленвала, с другой — защитить сам коленвал от чрезмерной нагрузки и сгладить его колебания. Для этой цели и был внедрен демпфер крутильных колебаний, выполняющий роль сглаживающей «прослойки» между коленчатым валом и приводным ремнем навесного оборудования.

Этот демпфер встроен в шкив коленвала. Конструкция получилась вполне рабочей, при этом компактной. Шкивы с демпфером впервые появились на дизельных двигателях, но постепенно распространяются и на бензиновые моторы.

Как устроен шкив с демпфером

В отличие от обычного, демпферный шкив состоит чаще всего из двух частей: внутренней обоймы с креплением на коленвал и внешней обоймы с ручьями для поликлинового ремня. Внутренняя и внешняя части скреплены между собой слоем резины, которая и выполняет роль демпфера.

Таким образом, конструкция шкива с демпфером очень сильно напоминает сайлент-блок: внутренняя и внешняя части — с прослойкой из резины, обеспечивающей определенную подвижность. Технология производства шкивов с демпфером схожа с изготовлением резинометаллических шарниров — это использование особых клеев для соединения металла и резины, а также вулканизация непосредственно на детали.

Поскольку демпферному шкиву необходимо лишь сглаживать колебания, подвижность внутренней обоймы относительно внешней незначительна по сравнению с другими резино-металлическими шарнирами автомобиля, так что жесткость и прочность резинового демпфера выше.

На двигателях с высоким крутящим моментом применяются более сложные шкивы с несколькими слоями демпфирующего наполнителя, разделенными металлическими частями. Для двигателей с системой «старт-стоп» разрабатываются еще более сложные и дорогие шкивы, способные выдержать большее количество запусков мотора, ведь значительная нагрузка на демпфер приходится именно на моменты запуска.

Причины и опасность выхода из строя

Наиболее распространенная причина поломки шкива — износ резинового демпфера. Со временем, под влиянием внешних факторов, резина начинает терять свои свойства: становится жесткой и менее упругой и под воздействием нагрузок постепенно разрушается. Все начинается с трещин, а закончиться может полным разрушением с проворотом внешней части шкива относительно внутренней. Специалисты отмечают также случаи перегрева шкива из-за возрастающей нагрузки в условиях высокой температуры в подкапотном пространстве — в этом случае резина начинает плавиться и «вытекает» из шкива.

На ресурс шкива с демпфером в первую очередь влияют условия эксплуатации, в особенности — температура. Мороз уменьшает эластичность резины, вместе с тем при холодном пуске нарастают как вибрации коленвала, так и нагрузки от навесного оборудования (в первую очередь от генератора). Поэтому холодный пуск в сильный мороз — стресс для шкива с демпфером. Именно на зимнюю эксплуатацию приходится наибольший износ демпфера. К температуре добавляется и негативное влияние реагентов, так или иначе попадающих в подкапотное пространство.

Чем опасен поврежденный шкив коленвала? Резина, потерявшая упругость, перестает сглаживать колебания между коленвалом и навесными агрегатами. Это непосредственно влияет на навесное оборудование: на ресурс подшипников генератора и компрессора кондиционера, а также уплотнительных манжет — на сальники компрессора, насоса ГУР, водяного насоса. Помимо разрушения навесного оборудования, крутильные колебания, лишенные сглаживания, негативно влияют и на ресурс коленчатого вала. Вибрации ведут к усилению износа шеек коленвала, коренных вкладышей.

Что выбрать на замену?

В случае повреждения шкива коленвала на замену зачастую предлагается лишь оригинальная деталь — в большинстве случаев неоправданно дорогая. Б/у запчасти рассматривать всерьез не стоит: речь идет о работоспособности всего двигателя и потенциальном износе коленчатого вала. По этой причине необходимо выбирать только новые запчасти.

У Febest — один из наиболее комплексных ассортиментов шкивов коленвала. Компания производит запчасти всех конструкций: как сплошные для старых двигателей, так и демпферные для современных моторов. Предложение Febest включает наиболее востребованные варианты применения. Например, демпферы для распространенных дизельных двигателей японского производства (4D56, 4M41, TD27, 1HD-FTE), закрывающие большую часть модельного ряда дизельных Toyota, Mitsubishi и Nissan.

Не обделены и бензиновые моторы — в ассортименте присутствуют изделия практически для всех бензиновых двигателей Toyota, начиная от почтенных агрегатов серий A и S и заканчивая современными 4ZZ и легендарными 2JZ-GTE. Стоит упомянуть также артикулы для бензиновых моторов Nissan (VQ20/30, VQ25/35, MR20DE) и Mitsubishi (4G63, 4G69, 4G93).

Все детали Febest полностью соответствуют требованиям автопроизводителей, проходят необходимые испытания и тесты.

Как выбрать шкив коленвала

В автомобиле достаточно таких деталей, которые даже при разборке может быть нелегко заметить. Одной из таких деталей является шкив коленчатого вала – небольшое дискообразное изделие, которое берет на себя очень важную задачу. А именно передачу крутящего момента. В этой статье мы рассмотрим данную задачу «под микроскопом», а также определимся с тем, как определить неисправность шкива коленвала. Также мы ответим на вопросы о необходимости его замены и представим методику подбора запчасти. Заранее отметим, что не привлекающий к себе внимания шкив довольно редко выходит из строя, однако, в случае поломки игнорировать проблему никак нельзя – падает работоспособность нескольких систем авто.

Важные особенности

Работа отдельных автомобильных агрегатов обеспечивается энергией, которая передается от вращающегося коленчатого вала. Так, например, вращение колес обеспечивается сложной системой шестерен и валов, а вот помпа, кондиционер, ГРМ и генератор вращается от шкива коленвала. Это небольшая деталь отличается высокой прочностью и низкой отказоустойчивостью. Фактически, она может прослужить столько же, сколько прослужит автомобиль вплоть до его отправки на утилизацию.

По факту видов шкивов коленвала автомобилей немало. По крайней мере в том смысле, в каком это видится производителю – каждая группа инженеров вправе прибегать к своим собственным конструкторским решениям и создавать свои варианты шкивов. На сегодняшний день разновидностей этой детали осталось уже не так много, однако деление на типы имеет обоснование. Каждый шкив приспособлен под определенные условия эксплуатации автотранспортного средства , так что водителю важно понимать, что пара шкивов далеко не всегда может быть взаимозаменяемой. Отчасти это упрощает задачу покупателя, поскольку шкив достаточно искать по данным автомобиля или же по его идентификационному номеру.

Назначение и устройство

Шкив коленвала представляет собой изделие дисковой формы. В центре находится специальное отверстие, при помощи которого вся деталь может быть насажена на переднюю часть коленчатого вала. Там же находится небольшая канавка, предназначенная для установки так называемой шпонки. На внешней части шкива имеются канавки. Как автолюбитель уже наверняка догадался, в канавки сделаны под приводные ремни .

В подавляющем большинстве случаев наружная часть шкива представляет собой диск с периферией, которые соединены особо прочной резиной. На шкиве можно заметить небольшие запилы и ямки – они нужны для того, чтобы деталь, по большей части являющаяся увесистым металлическим изделием, была сбалансирована. Хорошо сбалансированный шкив справляется со следующими задачами:

• Охлаждение ремней;
• Амортизация в тех случаях, когда меняется характер вращения;
• Передача энергии навесного оборудованию через ременную передачу;
• Балансировка коленвала по ходу его работы.

В идеале, шкив коленчатого вала служит десять лет. На длительность работы влияет множество факторов, в числе которых характер работы силового агрегата, состояние смежных узлов. Шкив не является обслуживаемой деталью , а идеи о его ремонте далеки от реальности – деталь нужно восстановить и сбалансировать, что иногда бывает так же сложно, как выточить новое изделие из цельной металлической заготовки. При изготовлении шкивов на заводе в ход идет литье и филигранная токарная обработка, с которой справится не всякий мастер. Так что если шкив коленвала вышел из строя, надо брать новый.

Разновидности шкивов

Как мы уже писали ранее, автопроизводители могут ввести в конструкцию своих авто различные шкивы. Хоть внешне деталь с авто одной марки может внешне не отличаться от детали другой, разница есть всегда. И дело здесь не только в форме, но и в балансировке. Тем не менее шкивы делятся на несколько типов. А именно:

1. Под клиновый ремень. Именно шкивы под такой ремень установлены на подавляющем числе легковых, грузовых, спортивных автомобилей. Шкив под ремень является той самой цельнолитной или цельносварной деталью, о которой говорилось выше. Прокручиванию шкива препятствует шпонка на коленвале, а сама деталь крепится гайкой (в редких случаях болтом);
2. Зубчатый шкив. На современных ГРМ далеко не всегда используется цепная передача. С целью облегчения всей системы конструкторы решили использовать специальные ремни. Зубчатый шкив на своей внешнем ободе имеет зубья, с которыми сцепляются пазы на внутренней поверхности ремня. Несмотря на кажущуюся уязвимость зубьев, они почти не истираются;
3. Демпферный шкив. Зубчатые шкивы позволили решить проблему несовпадения углов вращения, а демпферные позволяют решить проблему импульсных механических воздействий, непременно возникающих в систему газораспределения авто. Такой шкив имеет резиновую прослойку, разделяющую рабочий диск и внутреннюю обойму – демпфер.

Вся тройка шкивов имеет свои достоинства и недостатки. Важно понимать, что конструктивное исполнение шкива зависит и от того, как устроены смежные с ними элементы и каковы особенности их работы. Те же демпферные шкивы позволили решить проблемы механических воздействий и вибраций, возникающих при запуске двигателя и изменении частоты, с которой вращается коленвал. Вместе с тем демпфер шкива довольно быстро выходит из строя. Давайте уделим этому чуть больше внимания.

Демпферные или монолитные шквивы?

На практике было доказано, что нейтрализовать колебания двигателя довольно просто при помощи демпфера крутильных колебаний. Такие демпферы широко используются в дизельных автомобилях, тем временем как в бензиновых они встречаются не так часто (обычно в грузовиках и автобусах). На легковых авто шкив коленвала обычно цельнометаллический, что является его ахиллесовой пятой – свободно передающиеся от двигателя вибрации приводят к быстрому износа шкива, вследствие чего до гарантируемых производителем 10 лет работы он не дотягивает . Достоинства демпферного шкива таковы:

• Снижается шумность мотора;
• Амплитуда крутильных колебаний снижается в 2-5 раза – это повышает живучесть шкива и смежных с ним узлов (быстро изнашивается только демпфер);
• Эффективно гасятся рывковые нагрузки;
• Повышает топливную эффективность и эконологичность автомобиля.

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):

1. Прежде всего, нужно определить, в какую сторону вращается вал и шкив на двигателе вашего автомобиля, и соответственно, в какую сторону вам нужно откручивать крепление шкива.
2. Смочить гайку (головку болта) специальной жидкостью типа WD-40.
3. Автомобиль устанавливается на смотровой яме, колеса фиксируются.
4. Если есть необходимость, снимается колесо, ближнее к шкиву коленвала.
5. На гайку (болт) коленвала накладывается ключ с длинной рукояткой (либо удлиненной с помощью подручных средств). Ручку ключа необходимо упереть в пол или лонжерон по ходу вращения, убедившись в безопасности такого упора.
6. Принимаются меры к предотвращению заводки автомобиля (снимается провод или клемма с зажигания, в каждой модели автомобиля свой способ).
7. Снимается ремень генератора.
8. Кратковременное включение зажигание приводит к повороту коленвала, рукоятка ключа упирается в пол, гайка (болт) срываются, и далее откручиваются обычным ключом.