Ремонт коленчатых валов. Неисправности и способы устранения

Коленчатый вал,— одна из основных деталей двигателя, опреде­ляющая вместе с другими деталями цилиндропоршневой группы его ресурс. Ресурс коленчатого вала характеризуется двумя показа­телями: усталостной прочностью и износостойкостью. При эксплу­атации двигателя в результате действия высоких и непостоянных динамических нагрузок вал подвергается кручению и изгибу, от­дельные поверхности (шатунные и коренные шейки и др.) — изна­шиванию. В структуре металла накапливаются усталостные по­вреждения, возникают микротрещины и другие дефекты.

Долговечность коленчатого вала автотракторного двигателя за­висит от целого ряда конструктивных, технологических и эксплуа­тационных факторов. Определяющее влияние оказывают такие па­раметры, как жесткость коленчатого вала и его опор, остаточный прогиб вала в результате релаксации напряжений черновой и чис­товой правки, метод обработки (упрочнения) галтелей, режимы нагружения двигателя, состояние смазки.

У четырехтактных четырехцилиндровых двигателей с пятиопорным коленчатым валом коренные подшипники по степени нагружения можно разделить на две группы. К первой группе относят первый, третий и пятый подшипники, ко второй — четвертый и второй. Наибольшие нагрузки испытывают нижние вкладыши под­шипников второй группы. Шатунные подшипники нагружены одинаково у всех цилиндров. При работе двигателя минимальная толщина масляного слоя в соединениях (рис. 4.21) зависит от зазора в подшипнике и относительного эксцентриситета

С увеличением относительного эксцентриситета значение мини­мального зазора в соединении (мини­мальной толщины масляного слоя) уменьшается.

Установлено, что при обкатке дви­гателя после ремонта температура масла не должна быть выше 85...90 °С во избежание возможного задира поверхностей трения. У форсированных двигателей в силу большей нагруженности и шатунных подшипников значения относитель­ного эксцентриситета выше, чем у обычных, что предъявляет более высокие требования к качеству ремонта коленчатых валов, так как критическая толщина масляного слоя (допустимое значение) тем меньше, чем выше точность обработки вала и ниже шероховатость поверхности шатунных и коренных шеек.

Режимы пуска и интенсивного разгона двигателя наиболее опас­ны для коренных и шатунных подшипников коленчатого вала. В эти периоды минимальный зазор в подшипниках не превосходит. 2...3 мкм, что при недостаточной смазке вызывает интенсивное из­нашивание деталей соединений. Для улучшения условий смазки подшипников в периоды пуска и разгона форсированные двигатели СМД-62 и СМД-64 оборудуют насосами предпусковой прокачки масла.

При эксплуатации у коленчатых валов возникает, как правило, много дефектов, основные из которых приведены в таблице 4.2.