Для чего нужны балансировочные валы в двигателе?

Балансирный вал двигателя

Балансирный вал двигателя, он же уравновешивающий вал — это деталь не простой конструкции, функция которой заключается в снижении вибрации двигателя.

статьи:

1. Что такое балансирные валы.
2. Принцип работы балансирных валов.
3. Привод балансирных валов.
4. Ремонт балансирных валов.
5. Как уменьшить вибрацию двигателя.

Что такое балансирные валы

ДВС — это устройство сложной конструкции, основанной на преобразовании одной энергии в другую. Чем сложнее устройство, в данном случае, чем больше цилиндров имеет двигатель, тем сильнее создаются вибрации и колебания отдельных деталей, и двигателя целиком.

Цилиндры в ДВС располагаются по-разному:

1. Рядная схема двигателя. Это такая, при которой оси цилиндров находятся в одной плоскости.
2. Оппозитная схема. Оси цилиндров на противоположной стороне, то есть через 180 градусов. 
3. V-образная схема ДВС. Оси цилиндров в В-образных моторах располагаются в разных плоскостях.

Во всех двигателях существуют два вида сил:

• Уравновешенные. Уравновешенные силы — это сила давления, сила трения.
• Неуравновешенные. Неуравновешенные силы — это вес силового привода, сила инерции (то есть обратная сила).

В связи с тем, что двигатели не могут работать без вибрации, конструкторами была придумана деталь, которая сводит к минимуму повышенные значения вибрации и колебания.

Балансирный вал представляет собой цилиндрический стержень с имеющимися на нем пазами. Уравновешивающий вал гасит силы инерции второго порядка. Силы второго порядка в двигателе внутреннего сгорания не уравновешиваются путем установки дополнительных грузов на щека коленчатого вала. К силам первого порядка относится масса кривошипа, радиус его движения, угловая скорость и угол поворота. К силам второго порядка в ДВС относятся лямбда, то есть отношение радиуса кривошипа к длине шатуна.

Принцип работы балансирных валов

Балансирные валы устанавливаются парами, по разные стороны от коленвала с симметричным расположением. Насаживаются валы для балансировки на подшипники скольжения, которая обеспечивается смазкой мотора.

Коленчатый вал ДВС вращает балансирные валы. Один балансирный вал вращается в одну сторону, второй — в другую. Вращаются балансиры со скоростью, в два раза больше скорости вращения коленвала.

А знаете ли вы, что перенатяг дифференциала — это показатель динамики управления и проходимости по бездорожью.

Привод балансирных валов

Привод для балансирных валов делают таким образом, чтобы передаваемое усилие коленвалом балансирным валам осуществлялось через зубчатый редуктор или ременной передачи, или комбинированного привода (зубчатый редуктор+ременная передача).

Ремонт балансирных валов

Во время работы ДВС, установленные балансирные валы испытываются большие нагрузки. Самая большая доля нагрузки приходится на дальние подшипники, в связи с чем, больший износ балансировочных валов происходит в местах соединения с подшипниками и самих подшипников. Если нагрузки на балансирующие валы превышает допустимую, то слышны шумы, ДВС вибрирует сильнее, из-за чего, также, рвется цепь привода балансиров.

Полная съемка работы на видео в автосервисе. Работа по удалению балансировочных валов D4CB, автомобиль Хендай Гранд Старекс.

Стоимость ремонта балансирных валов дороговато, в разных автосервисах по-разному. Поэтому, многие автоводители, чтобы не покупать новые или не ремонтировать, просто демонтируют эти балансировочные валы и ставят заглушки в отверстиях корпуса.

Если использовать балансировочные валы в двигателе, то это усложняет конструкцию и повышает стоимость ремонта, а также приводит к уменьшению мощности ДВС, примерно, на 15 л.с.

Если балансирные валы изношены, то, как правило, уменьшается мощность двигателя и увеличивается время разгона. Это связано с тем, что при износе валов для балансировке нарушаются фазы, фазы газораспределения смещаются в сторону позже.

Как уменьшить вибрацию двигателя

Для уменьшения «пляски» и тряски двигателя необходимо настроить все узлы устройства на оптимальные режимы работы. Чтобы ДВС не вибрировал, сначала надой найти причины. Причиной вибрации может быть банальное ослабление крепежа ДВС.

Причин из-за которых двигатель автомобиля сильно вибрирует может быть много:

1. подсос воздуха;
2. неправильное поступление топлива;
3. сбито зажигание;
4. ослаблено крепление мотора;
5. низкая компрессия;
6. троение двигателя.

В этом видео рассмотрена одна из возможных причин вибрации

В этом видео показывается ликвидация вибрации за счет правильно выставленных меток, автомобиль Чери Тиго.

Источник: https://autostuk.ru/balansirnyj-val-dvigatelya.html

Подробная инструкция по балансировке коленвала в домашних условиях — Автомастер

Коленчатый вал, являясь  одним из важнейших конструктивных элементов силового агрегата любого автомобиля, производится с применением достаточно сложных технологий.

Неизбежность присутствия в данном процессе технологических допусков и погрешностей, а также неоднородность используемых при этом материалов в совокупности с зазорами в сопряжениях деталей и узлов нарушают (пусть и незначительно) одно из его главных эксплуатационных условий – сбалансированность. 

Как определить потребность коленчатого вала в балансировке. Главными симптомами, помогающими с большой долей уверенности установить наличие «болезни», являются значительные колебания силового агрегата и рычага переключения передач при движении автомобиля в режиме «холостого хода».

И тогда приходится прибегать к выполнению такого действия,  каковым является балансировка коленчатого вала.

Она (балансировка) заключается в подборе дополнительных масс, или уравновешивающих грузов, а также съеме металла в плоскостях расположения этих грузов со стороны, диаметрально противоположной.

Эти мероприятия производятся в специальных зонах коленчатого вала, называемых балансировочными участками. 

Виды балансировки коленавала

В настоящее время применяют два основных вида балансировки:

• Динамическую, обеспечивающую высокую точность и требующую применения специальных станков.
• Статическую. Этот вид балансировки используют для деталей, выполненных в форме диска и имеющих следующее соотношение диаметра (D) и длины (L): D>L.

Балансировка коленчатого вала, имеющего несимметричное (например,V-образное) исполнение или нечетное количество цилиндров, отличается определенными особенностями, поскольку моментальная составляющая таких валов достаточно высока и способна сорвать его с опор крепления.

Избежать этого поможет установка втулок-компенсаторов, обладающих выверенной до одного грамма массой, на шатунные шейки. В случае отсутствия данных параметров в специальных разделах технико-эксплуатационной документации силового агрегата, они рассчитываются дискретно. Для этого существуют индивидуальные методики. 

Следующим моментом, требующим достаточно ясного понимания, является определение случаев, вызывающих необходимость балансировки коленвала:

• Установка нештатных или выполнение облегчающих мероприятий на штатных шатунно-поршневых группах.
• Проведение работ по правке деформированных коленчатых валов.
• Замена маховика. Здесь следует оговориться, что в данном случае динамическая балансировка не всегда обязательна. В некоторых случаях достаточно выполнения лишь балансировки статического типа.

Итак, считаем установленным, что балансировка незеркальносимметричных коленчатых валов, частным случаем которых является и V-образный коленвал, требует использования компенсирующих втулок (нередко изготовленных по специальному заказу), создающих имитацию динамического воздействия аналогичного воздействию шатунно-поршневых групп.

Насколько важна своевременная балансировка коленчатого вала

Подавляющее большинство специалистов в качестве ответа на этот вопрос приводят следующие доводы:

• Увеличение мощности силового агрегата (10-15%).
• Предотвращение перерасхода автомобильного топлива (до 5%).
• Продление эксплуатационного ресурса автомобиля в целом, и двигателя в частности.
• Минимизация вибрационных процессов в совокупности со значительным снижением уровня шума в салоне транспортного средства.
• Предотвращение возникновения подтеканий в зоне заднего сальника.

Самостоятельная балансировка коленчатого вала дома

Следующим животрепещущим вопросом, касающимся балансировки коленвала, является наличие возможности выполнения данной процедуры в домашних условиях (в гараже). Как правило, в этих условиях выполняют балансировку коленчатого вала с маховиком. Порядок выполнения выглядит следующим образом:

• при помощи уровня устанавливаем две Т-образные пластины;
• укладываем на них коленчатый вал;
• коленвал, имеющий дисбаланс, скатится по пластинам до момента перехода самой тяжелой его точки в нижнее положение;
• эта точка, определяет место, с которого следует снять небольшую часть металла;
• затем еще раз укладываем коленвал на пластины;
• операцию повторяем до момента достижения полного равновесия.  

Источник:

Check Also

К нам практически ежедневно приходят письма с вопросом: «Вышлите инструкцию как покрывать авто жидкой резиной. Я хочу покрасить своими руками. Какие нюансы?» или «Сколько слоев …

Что делать, если пенится масло в АКПП: причины, их устранение, профилактика Приходилось ли видеть вам на мерном щупе мелкие пузырьки, когда проверяете уровень масла в …

Поломка автомобиля — довольно частое явление, которое может застать водителя в самой непредвиденной ситуации. Выход из строя бензобака — серьезная проблема, которую нужно хотя бы …

Инструкция по замене тормозной жидкости в автомобиле Замена тормозной жидкости является важным моментом технического обслуживания автомобиля, так как исправность тормозной системы – это залог безопасности …

За окном 21 век и прогресс все быстрее несет нас к вечному двигателю, но не к вечному сцеплению. Такой вопрос, как замена сцепления ВАЗ 2114 …

Бензиновый фильтр неотъемлемая часть топливной системы транспортного средства. Сегодня расскажем, где находится элемент, как часто производится замена топливного фильтра, и какие симптомы и признаки свидетельствую …

Раздаточная коробка передач, как и любой механизм, в конструкции которого имеются трущиеся пары, требует периодической замены масла. Поскольку устройство и принцип работы раздаточных коробок могут …

Понимание принципа работы корректора фар позволяет не только диагностировать поломку, из-за которой не работает регулировка уровня светотеневой границы ближнего света, но и произвести восстановление своими …

Проверяем подсос воздуха во впускном коллекторе: симптомы и признаки Любой двигатель внутреннего сгорания обязан работать на смеси воздуха и топлива, которые жёстко регулируются электроникой, если …

О дин из самых «больных» вопросов, возникающих при косметических и капитальных ремонтах — как и чем снять или удалить старую краску. Задача непростая, поскольку при …

Балансировка маховика своими руками или в сервисе – это обязательное мероприятие, проводимое в ходе переделки элемента или по иным причинам. Единственной целью балансировки является уравнивание …

Рассмотрим, как установить ксеноновые лампы, чтобы не слепить водителей встречных автомобилей. Правильно инсталлировать ксенон своими руками сможет даже начинающий водитель, но при этом важно понимать …

Данные взяты из американских (и рунетовских) справочников, могут быть устаревшими или не иметь данных по некоторым европейским авто. Ищите информацию на странице своей АКПП. Справочник …

Статья будет полезной не только владельцам автомобилей ВАЗ, которые с завода укомплектованы ненадежным гидрокорректором, но и автолюбителям, желающим своими руками установить на автомобиль ксенон. Установка …

Датчик кислорода, признаки неисправности которого известны большинству опытных автовладельцев, играет значительную роль в функционировании автомашины. При всей своей незаметности и малоразмерности, этот регулятор корректирует топливную …

Прежде чем начать работу, давайте ознакомимся, что собой представляет данный механизм. Материалами для производства гбц могут быть: легированный чугун или алюминиевый сплав. Это крышка, которая …

Как провести полную и частичную замену масла в АКПП Гарантией длительной и надежной работы АКПП является качественное и регулярно меняемое масло, которое выполняет целый ряд …

После прочтения статьи вы узнаете, как поменять обшивку на дверях авто. Перетяжка дверных карт своими руками под силу каждому водителю. В качестве заменителя стандартных вставок …

Когда вы долго держите ногу на педали сцепления, оно быстро сгорает и его придется менять! Эта азбучная истина зачастую нарушается новичками. И не из-за того, …

Движение любого транспортного средства начинается с запуска его силового агрегата, поэтому для осуществления этой процедуры необходимо, чтобы пусковое устройство, в частности втягивающее реле стартера, из-за …

Знание основных признаков неисправности генератора может помочь вовремя произвести ремонт, предотвратив внезапное загорание лампочки АКБ в пути. Рассмотрим все поломки, которые могут произойти с автомобильной …

Сервисный центр «Автоцарапина» в СЗАО, САО, СВАО, ВАО, ЮВАО, ЮАО и ЮЗАО Москвы проводит работы по удалению мелких и глубоких вмятин на автомобилях разных марок, …

Многие автовладельцы неоднократно сталкивались с такой проблемой, как повреждение бампера, но только единицы пытались устранить дефект самостоятельно. Но, как показывает практика, ремонт бампера своими руками …

Виды полировки кузова автомобиля или почему полировка отличается ценой и дает разный результат? Добрый день уважаемые читатели. В сегодняшней записи, я расскажу про виды полировки …

Источник:

Балансировка коленвала самостоятельно – трудно, но возможно

Желание продлить жизнь своего двухколёсного друга заставляет владельцев постигать самые невероятные приёмы ремонта, среди которых перепрессовка коленвала. Достаточно сложная и ответственная процедура обязательно заканчивается проверкой правильности сборки, а для устранения перекосов необходима балансировка коленвала.

Подобная сложность ожидает любой двухколёсный транспорт отечественного и даже зарубежного производства советского и постсоветского периода. Благо запчасти к любимым мотоциклам найти ещё можно.

Проблемы ремонта кривошипов

На видео балансировка коленвала с маховиком

Для любого мотора внутреннего сгорания коленвал является ключевым элементом, на который возложена задача превращений возвратно-поступательного движения поршня во вращательное. Исправно работая долгие годы, коленвал переносит существенные механические перегрузки.

Главным образом от износа страдает шатунный подшипник. Если в автомобиле эта деталь разбирается с помощью гаечных ключей и меняется, то в мотоциклетных кривошипах для замены шатуна и подшипника необходимо выпрессовать палец, а затем запрессовать новый обратно.

Процедура это непростая, но выполнимая, для чего необходимо иметь:

• специальный винтовой съёмник (который выполняют на заказ опытные токари) или гидравлический пресс;
• верстак с большими тисками.

Учитывая, что палец (шатунная шейка) очень плотно запрессована в щёки коленвала, для извлечения придётся приложить немалые усилия. Шейка всегда после разборки вставляется новая, вместе с шатуном. Для извлечения шейки с помощью съёмника, его следует очень надёжно закрепить в тисках или приварить сваркой к верстаку, раме гаражных ворот и так далее.

Щека коленвала укладывается в выемку, а под рабочую часть воротка устанавливается гайка, наружные габариты которой позволят ей пройти в отверстие, оставшееся в месте установки шейки. Для проворачивания винта придётся воспользоваться длинным рычагом. Гидравлический пресс позволит разобрать конструкцию за считанные минуты.

Восстановление коленвалов продолжается запрессовкой новой шейки, что производится в обратном порядке. Далее перед доморощенным механиком встаёт вопрос о том, как отбалансировать коленвал.

Даже при очень аккуратной сборке соосность полуосей, параллельность щёк будут нарушены, что в итоге приведёт к нестабильной работе мотора и быстрой поломке.

Эту процедуру также можно провести самостоятельно.

Балансировка коленвала в домашних условиях

На видео балансировка коленвала в гаражных условиях

Особенность мотоциклетного коленчатого вала заключается в том, что для правильной его регулировки достаточно вывести его полуоси на одну линию, а щёки выставить идеально параллельно без скручивания относительно шатунной шейки.

Для проверки основных размеров достаточно провести детальный промер расстояния между внутренними поверхностями щёк с помощью микрометра. Если имеются отклонения, то выправляются они таким способом:

• щёки расходятся – производится сдавливанием в тисках;
• щёки сходятся – в самом узком месте вбивается клин из твёрдой породы древесины;
• щёки перекручены относительно оси шатунной шейки – ударами алюминиевым молотком производится выравнивание.

Для проверки правильности балансировки изготавливают стенд, подобный тому, который используют для автомобильных коленвалов. На твёрдой поверхности закрепляют два отрезка Т-образного профиля. Верхние кромки устанавливают строго по уровню параллельно друг другу на одинаковой высоте (как рельсы).

Полуоси коленвала устанавливаются на кромки, и коленвал прокатывается вдоль профилей. Наблюдение за концами полуосей и щёками позволяет заметить даже незначительные искривления. Имея доступ к самому простому токарному станку можно произвести регулировку и настройку максимально точно. Сделать это поможет динамическая балансировка коленвала.

Порядок проверки и регулировки коленвал в станке

Для того, чтобы максимально точно проверить коленвал, необходимо установить его в токарный станок. Один конец зажимается в патрон, а противоположный фиксируется конусным держателем, конец которого упирается в осевую выемку полуоси.

Источник: https://auto-nix.ru/diagnostika/podrobnaya-instruktsiya-po-balansirovke-kolenvala-v-domashnih-usloviyah.html

Назначение и принцип работы балансирных валов двигателя

При работе кривошипно-шатунного механизма в двигателе внутреннего сгорания возникают силы инерции. Эти силы подразделяются на уравновешенные и неуравновешенные, которые также называют силами инерции второго порядка. Они возникают от движения поршней и других деталей, а также зависят от веса силового агрегата. В результате дисбаланса появляются вибрация и шумы. Стандартных противовесов на щеках коленвала и наличия маховика бывает недостаточно, поэтому для дополнительной балансировки устанавливаются балансирные валы.

Для чего предназначены балансиры

Главной задачей балансировочных валов является поглощение лишней инерции и уменьшение вибрации. Это стало актуальным после появления более мощных двигателей с объемом от двух литров.

Блок балансирных валов с шестеренчатым приводом от коленчатого вала двигателя

Немалую роль в балансе работы ДВС играет и расположение цилиндров. Можно выделить три распространённые схемы:

1. Расположение в ряд, когда цилиндры располагаются в одной плоскости.
2. Оппозитная схема, когда оси цилиндров находятся в одной плоскости противоположно направлены друг другу.
3. V-образное расположение цилиндров.

Расположение осей цилиндров напрямую влияет на балансировку двигателя. Рядная схема хорошо себя зарекомендовала в 4-х цилиндровых двигателях небольшого объема. Оппозитная схема дает самые лучшие показатели балансировки. V-образное расположение требует точно выверенных углов между цилиндрами, чтобы достичь оптимального баланса.

Как бы то ни было, идеального баланса не удается достичь ни в одной схеме, поэтому и устанавливают балансиры.

Принцип работы

Балансирные валы устанавливаются парами с каждой стороны коленвала и представляют собой сложные по конструкции цилиндрические стержни. Каждый балансирный вал имеет сложную геометрическую форму. Вращаются валы в противоположную сторону в два раза быстрее скорости движения коленвала, тем самым уравновешивая инертные силы второго порядка.

Устанавливаются валы в картере двигателя на подшипниках скольжения (либо игольчатых) и приводятся в движение при помощи привода от коленвала. Подшипники связаны с системой смазки двигателя. Именно они испытывают самую большую нагрузку в процессе работы валов. Это обуславливает их быстрый износ, который сопровождается шумом и вибрацией.

Типы привода

Привод балансировочных валов

Наиболее распространенным вариантом привода балансиров является цепной или зубчатый ремень. Также приводом может служить зубчатый редуктор или комбинированный вариант: зубчатый редуктор плюс ремень. Чтобы снизить колебания самих валов, в звездочке привода устанавливается пружинный гаситель.

На каких двигателях применяются балансирные валы

Первой балансирные валы применила японская компания Mitsubishi в 1976 году. Новинка получила название «Silent Shaft», что в переводе означает «бесшумный вал».

Главным образом они устанавливаются на четырехцилиндровых двигателях с объемом больше двух литров и с рядным расположением цилиндров, так как именно эта схема наиболее подвержена вибрациям и шумам.

Также балансирные валы часто применяются на мощных дизельных моторах. Сейчас их можно встретить не только на японских моделях, но и на европейских и американских.

Ремонт балансировочных валов

Нагрузки на балансирные валы сопровождаются износом подшипников и других деталей привода. Ремонт обходится дорого, что обусловлено его сложностью. Поэтому некоторые автовладельцы вместо замены или дорогого ремонта предпочитают просто демонтировать блок валов. При этом крепления и отверстия закрываются заглушками.

Отсутствие балансиров повышает уровень вибрации и шума, нарушается балансировка двигателя. Однако, многие автолюбители заверяют, что вибрации при этом остаются незначительные и их успешно компенсируют подушки двигателя. Также работа валов забирает часть мощности самого двигателя. Снижение может достигать до 15 л.с.

При этом всем следует понимать, что демонтаж блока балансирных валов является существенным изменением конструкции двигателя и никто не сможет спрогнозировать как это отразится на работе мотора и его ресурсе в дальнейшем. Решаясь на данную процедуру, владелец автомобиля полностью берет на себя всю ответственность и риски за его исправность и срок службы. Наилучшим вариантом будет замена неисправной детали на новую в специализированном центре.

(1 5,00 из 5)
Загрузка…

Источник: https://TechAutoPort.ru/dvigatel/mehanicheskaya-chast/balansirnye-valy.html