Балансировка коленчатого вала в сборе с маховиком в Мотор-центре «4 такта»
Идеально сконструированный коленчатый вал является уравновешенным, т. е. ось его вращения совпадает с главной осью инерции. На самом же деле не существует идеальных коленчатых валов и любом из них, в большей или меньшей мере, имеется дисбаланс, вызывающий вибрации при вращении вала. Причины возникновения дисбаланса могут быть самыми разными, главные среди них:
- несоблюдение допусков при изготовлении деталей;
- несоблюдение зазоров между сопрягаемыми деталями при сборке;
- деформация вала за счет неправильной термообработки или в ходе эксплуатации;
- неоднородная плотность материала за счет дефектов литья;
- недостаточная центровка сопряженных деталей;
- естественный износ.
Центробежные силы, пропорциональные дисбалансу и квадрату скорости вращения, вращаются вместе с коленвалом и оказывают разрушительное влияние на его опоры. К примеру, для коленчатого вала автомобиля весом в 20 кг, вращающегося со скоростью 6000 об/мин и имеющего эксцентриситет всего в 0,1 мм, эта сила составит 7700 Н, т.е., почти в 40 раз (!!) превысит собственную массу коленчатого вала. И здесь мы еще не учитываем дополнительное действие момента сил, который не только дополнительно разрушает опоры, но и может вызвать изгибные деформации вала. И для полноты картины добавим, что дисбаланс коленвала приводит к повышенному расходу топлива, падению мощности, и, через низкочастотные вибрации, наносит вред здоровью человека.
Дисбаланс коленвала устраняется проведением процедуры балансировки коленвала на специальных балансировочных станках. При балансировке коленвала определяются величины и углы неуравновешенных масс в выбранных корректирующих плоскостях, а затем проводится их уравновешивание с помощью закрепления на валу корректирующих масс, или же высверливанием «тяжелых» участков вала. Как показывает практика, правильная балансировка коленвала позволяет на 10% увеличить КПД двигателя и на 25–40% увеличить его ресурс.
В заключение отметим, что для получения наиболее точных результатов балансировки коленвала, необходимо отдельно отбалансировать маховик, коленвал и корзину, на втором этапе провести балансировку системы «вал+маховик», а затем – окончательную балансировку всего коленвала в сборе («маховик+ коленвал+ корзина»).