Балансировочный вал — проведение работ по замене балансировочного вала Мерседес (Mercedes)
Рассмотрим такую проблему как износ балансировочного вала встречается практически на всех моделях двигателей выпущенных до 2007 Мерседес.
Цепные приводы ГРМ на двигателях М272 и М273 конструктивно отличаются между собой, но проблема, существующая на этих моторах 2004-2006 годов производства Мерседес-Бенс, решается аналогично.
Причиной появления неисправности является износ промежуточного балансировочного вала ввиду использования при производстве некачественного материала.
Этапы работы по замене балансировочного вала.
Впоследствии завод-изготовитель устранил этот недостаток с некачественными балансировочными валами и на Мерседесах, произведенных с 2007 года, данная неисправность не встречается как например на фото ниже (зубья шестерней от валов в карторе).
Как правило, лампочка check engine загорается при пробеге более 80,000 км.
В следствии износа балансировочного вала происходит смещение фаз газораспределения в сторону позже, что приводит к потере мощности двигателя и динамики разгона автомобиля. На старых проблемных моторах Мерена установлены магниты фазорегуляторов шестерни распределительных валов с окончанием номера «0077», впоследствии изменившимися на «0177». Это легко обнаружить, не прибегая к разборке мотора.
Точнее можно убедиться, проверив фазы газораспределения. Для этого необходимо снять два датчика положения распределительных валов на правой ГБЦ двигателя (если смотреть из салона автомобиля), совместить с меткой на передней крышки коленчатый вал с отметкой 305 градусов.
Через отверстия можно видеть положения импульсных дисков. Кружки на дисках должны точно совпадать с отверстиями. Если кружки смещены книзу, это свидетельствует о том, что балансировочный вал установлен в неправильном положении, соответственно износе привода газораспределения.
Для решения проблемы необходимо снять силовой агрегат (фото прилагается).
Балансировочный вал подлежит замене на новую деталь, либо шестерню (применительно к 273 двигателю), в обязательном порядке устанавливается новая цепь с натяжителем и нижняя шестерня колен вала. Объем запчастей зависит от износа и определяется при разборке мотора.
Данная неисправность при дальнейшей эксплуатации больше не возникает.
Специалисты автосервиса Мастер МБ всегда готовы, квалифицировано помочь в решении проблем связанных с ремонтом и заменой балансировочного вала для Мерседеса. Надеемся, что эта информация будет вам полезна.
Балансирный (уравновешивающий) вал
Балансирный вал двигателя
Балансирный вал двигателя, он же уравновешивающий вал — это деталь не простой конструкции, функция которой заключается в снижении вибрации 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:
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.
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.
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:
В этом видео рассмотрена одна из возможных причин вибрации
В этом видео показывается ликвидация вибрации за счет правильно выставленных меток, автомобиль Чери Тиго.
Балансировочные валы – что это такое? Зачем они нужны? Видео
При работе кривошипно- шатунного механизма возникают силы инерции. Возникновение их связано с движущимися частями механизма.
Можно различить следующие виды сил инерции: возвратно- поступательные движения масс и вращающиеся. В многоцилиндровых двигателях также возникают силы инерции и в продольных плоскостях.
Проще говоря всё это создаёт вибрации и шум при работе двигателя и увеличивает износ элементов двигателя.
Чтобы снизить вибрации производят балансировку двигателя. Наиболее часто при балансировке на щёки коленвала устанавливают противовесы. Но это не может позволить уравновесить инерционные силы у разных компоновочных схем двигателя. Например у рядных четырёхцилиндровых двигателей не уравновешиваются силы инерции второго порядка. Величина сил инерции возрастает с увеличением объёма двигателя.
Чтобы уравновесить инерционные силы второго порядка на рядных четырёхцилиндровых двигателях объёмом 2 и более литра, применяют специальные валы имеющие противовесы, т.е. балансировочные валы. Впервые балансировочный вал был применён в 1976 году компанией «Mitsubishi». Сейчас они довольно широко используются такими концернами как Фольксфаген, Ауди, БМВ и др.
Устанавливают балансировочные валы попарно с обоих сторон коленвала, обычно их устанавливают симметрично. Но для того чтобы уменьшить занимаемое место предпочтительно установить балансировочные валы в картере двигателя, ниже коленвала.
Балансировочный вал представляет собой сложную деталь выполненную из металла, обычно он выглядит как стержень в котором выбраны пазы. Вращается балансировочный вал в подшипниках скольжения, которые включены в систему смазки двигателя.
Приводятся в движение балансировочные валы коленвалом и вращаются в разные стороны с удвоенной угловой скоростью. Приводом может служить зубчатый бесзазорный редуктор, цепные передачи либо их комбинации. Чтобы гасить крутильные колебания в процессе работы в приводной звёздочке (цепной привод БМВ) устанавливают специальный пружинный гаситель.
При работе на балансировочные валы действуют больше нагрузки. Наиболее нагружаются дальние от привода подшипники. Это приводе к повышенному износу подшипников, а также других элементов. Всё это сопровождается шумом, вибрациями, и даже возможен обрыв цепи привода. Последствия для двигателя печальные.
Так как ремонт балансировочных валов слишком дорогое удовольствие, наши умельцы просто избавляются от них. Отверстия для них закрывают заглушками.
Вибрации двигателя увеличиваются, но опоры всё равно с ними могут справится. Применение балансировочных валов естественно усложнит конструкцию двигатели и повысит его стоимость.
Но и это ещё не всё, при их применении снижается мощность двигателя примерно на 15 л.с.
Балансировочные валы на TD 4
Не все владельцы дизельного Ленд Ровер Фриленедр 2 знают одну особенность устройства дизельного двигателя TD4.
Дело в том, что 4-х цилиндровый дизельный двигатель на ФРИЛЕНДЕР 2 TD4 имеет низкий балансировочный эффект и по умолчанию подвержен значительным вибрациям, и от этого никуда не денешься – такова особенность всех дизельных ДВС.
Немного поясним в что именно мы имем ввиду:
Например возьмем тот момент времени работы дизельного двигателя TD4, когда поршни 1-го и 4-го цилиндров находятся в верхней мертвой точке (ВМТ), если смотреть на рисунок приведенный выше то это два крайних поршня. В то время как поршни 3-го и 2-го цилиндров находятся в нижней мертвой точке (НМТ).
Силы возникающие при опускании поршней 1 и 4 отличаются от сил, необходимых для подъема поршней 3 и 2, такова физика процесса, и получается, что разность этих сил вызывает дисбаланс при вращении двигателя.
Поэтому для уравновешивания этих сил и внедрен механизм балансировочных (балансирных) валов, с целью создания противо-направленных сил, то есть, в двигателе TD4 эти силы компенсируются созданием противо-направленных сил. Для этого используются противовесы на балансирных валах.
Вращающиеся уравновешивающие валы создают противодействие для уравновешивания дисбаланса дизельного двигателя TD4, создаваемого компонентами двигателя возвратно-поступательного действия.
А сам дисбаланс создается в 4-цилиндровом двигателе, потому что пары поршней перемещаются в противоположных направлениях во время рабочих тактов двигателя.
И для того, чтобы уравновесить противодействующие силы парных поршней, масса уравновешивающих валов должна находиться в нижней мертвой точке (НМТ), в то время как пара поршней находится в верхней мертвой точке (ВМТ).
Для компенсирования изменяющихся сил противовесы должны находится в НМТ в то время, когда поршни перемещаются по направлению к ВМТ.
Так как такая ситуация наблюдается дважды на каждый оборот коленчатого вала, частота вращения балансирных валов в два раза больше частоты вращения коленчатого вала.
Сами балансирные валы устанавливаются ниже коленчатого вала и приводятся шестерней, которая расположена (комбинирована) в коленвал, расположенной вблизи противовеса (щеки) поршня третьего цилиндра.
Один балансирный вал приводится непосредственно от коленчатого вала двигателя и вращается в противоположную сторону по отношению к направлению вращения коленчатого вала.
А вот второй балансирный вал приводится от первого балансирного вала и вращается в ту же сторону, что и коленчатый вал.
Зазор между шестерней коленчатого вала и блоком шестерен балансирных валов регулируется с помощью специального инструмента.
Для регулировки зазора необходимо использовать прокладки, которые устанавливаются между блоком цилиндров и корпусом узла балансирных валов.
А посему, в связи с тем, что ниже коленвала дизельного двигателя TD4 расположен еще и модуль балансирных (уравновешивающих) валов, нижняя часть блока-цилиндров дизельного двигателя TD4, удлинена так называемой насадкой поддона, или удлинителем.
И уж только на нее и прикрепляется сам поддон. Таким образом конструкция нижней части дизельного двигателя TD4 – усложнена вот таким бутербродом, что создает (на мой взгляд) лишние стыковые поверхности, которые уплотнены герметиком на заводе при сборке двигателя.
И что самое обидное, в процессе эксплуатации, со временем эти стыковые соединения дают течь масла из картерного пространства. И для дизельных двигателей ФРИЛЕНДЕР 2 – это довольно типичная проблема. Таким образом масло ДВС может подтекать не только через уплотнения поддона, но и через уплотнение удлинителя поддона и блока цилиндров.
Для устранения данной течи приходится демонтировать все эти элементы, зачищать, и уж только потом переуплотнять новым герметиком.
Наверное данное усложнение конструкции сводится к особенностям технологий производственного цикла – так наверное дешевле и проще, но практика показывает, что хлопот владельцам ФРИЛЕНДЕР 2 эта технология сборки создает достаточно много, судя по системным ремонтам в сервисной практике Ленд Ровер.
Устройство автомобилей
Во время работы поршневого двигателя внутреннего сгорания подвижные детали, перемещаясь, вызывают появление сил и моментов сил инерции, изменяющихся в течение рабочего цикла и по модулю, и по направлению. Это вызывает неравномерность работы двигателя, выражающуюся в его вибрации, передающейся на опоры и далее на автомобиль в целом.
Действия, направленные на устранение причин вибраций, т. е. неуравновешенности двигателя во время его работы, называются уравновешиванием двигателей.
Уравновешивание двигателя сводится к созданию такой системы, в которой равнодействующие силы и их моменты постоянны по величине или равны нулю.
Двигатель считается полностью уравновешенным, если при установившемся режиме работы силы и моменты, действующие на его опоры, постоянны по величине и направлению.
У всех поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) возникает реактивный момент, противоположный крутящему моменту, который называется опрокидывающим. Опрокидывающий момент передается на подмоторную раму, и, поскольку его величина изменяется во времени, вызывает вибрацию автомобиля.
Значение опрокидывающего момента является функцией угла поворота коленчатого вала, также, как и значение крутящего момента, т. е. эти величины являются переменными.
По этой причине абсолютной уравновешенности поршневого ДВС достигнуть невозможно.
Однако в зависимости от того, в какой степени устраняются причины, вызывающие неуравновешенность двигателя, различают двигатели полностью уравновешенные, частично уравновешенные, и неуравновешенные.
Теоретически любые свободные силы инерции и их моменты могут быть уравновешены. Однако на практике это сопровождается значительным усложнением и удорожанием конструкции. А так как уравновешивание осуществляется не только с учетом технической, но и экономической целесообразности, то не все поршневые двигатели уравновешиваются полностью.
***
Способы уравновешивания двигателя
В поршневых двигателях внутреннего сгорания уравновешивают центробежные силы инерции вращающихся масс, силы инерции первого и второго порядка, а также моменты, вызываемые этими силами.
Силы инерции 1-го порядка вызываются изменением направления движения деталей поршневой группы во время работы двигателя. Эти силы достигают пиковых значений в моменты прохождения поршнем мертвых точек (при перекладке поршня).
Следствием возникновения сил 1-го порядка является поперечная вибрация двигателя, частота которой равна частоте вращения коленчатого вала. Обычно эти силы частично уравновешиваются балансирами, устанавливаемыми на коленчатом валу.
Полное уравновешивание сил инерционных сил 1-го порядка с помощью балансиров невозможно, поскольку сами балансиры совершают вращательное движение, а уравновешиваемые детали поршневой группы – линейное.
Силы инерции 2-го порядка вызываются изменением по величине (по модулю) линейной скорости движения поршня в процессе перемещения его между мертвыми точками.
Эти силы достигают максимального значения в середине хода поршня и вызывают поперечную вибрацию двигателя, частота которой в два раза превышает частоту вращение коленчатого вала.
Силы инерции 2-го порядка уравновесить очень сложно, и, поскольку их величина значительно меньше сил инерции 1-го порядка, чаще всего силы 2-го порядка оставляют неуравновешенными, чтобы не усложнять конструкцию двигателя.
Силы инерции первого и второго порядков и их моменты уравновешиваются подбором оптимального числа цилиндров, их расположения и выбором соответствующей схемы коленчатого вала. Если этого не достаточно, то силы инерции уравновешивают противовесами, расположенными на дополнительных валах, имеющих механическую связь с коленчатым валом.
Это приводит к значительному усложнению конструкции двигателя, поэтому на практике используется редко.
В рядных двигателях уравновесить силы инерции первого и второго порядков установкой противовесов невозможно.
Однако при соответствующем выборе массы противовеса можно частично перенести действие силы инерции первого порядка из одной плоскости в другую, тем самым уменьшив неуравновешенность в этой плоскости.
Центробежные силы инерции вращающихся масс можно уравновесить в двигателе с любым числом цилиндров установкой противовесов на коленчатом валу.
В большинстве многоцилиндровых двигателей результирующие силы инерции уравновешиваются не установкой противовесов, а путем подбора соответствующего числа и расположения кривошипов коленчатого вала.
Однако даже на уравновешенные валы устанавливают противовесы для уменьшения и более равномерного распределения нагрузки на коренные шейки и подшипники, а также для уменьшения моментов, изгибающих коленчатый вал.
Если нельзя уравновесить опрокидывающий момент, то можно уменьшить его неравномерность (амплитуду) путем снижения неравномерности крутящего момента. Это достигается увеличением числа цилиндров двигателя при равных интервалах между вспышками (тактами рабочего хода) в них.
Предусмотренная конструкторами двигателя уравновешенность может быть сведена к нулю, если не будут выполняться следующие требования к производству деталей двигателя, сборке и регулировке его узлов:
- равенство масс поршневых групп;
- равенство масс и одинаковое расположение центров тяжести шатунов;
- статическая и динамическая сбалансированность коленчатого вала.
При эксплуатации двигателя необходимо, чтобы идентичные рабочие процессы во всех его цилиндрах протекали одинаково. А это зависит от состава смеси, углов опережения зажигания или впрыска топлива, наполнения цилиндров, теплового режима, равномерности распределения смеси по цилиндрам и т. д.
***
Балансировка коленчатого вала
Коленчатый вал, как и маховик, являясь массивной подвижной частью кривошипно-шатунного механизма, должен вращаться равномерно, без биений. Для этого выполняют его балансировку, подбор и крепление уравновешивающих грузов для обеспечения его полной динамической уравновешенности.
Кроме динамической уравновешенности существует и статическая балансировка, при которой деталь уравновешивают противовесом в произвольно выбранной плоскости, исходя из условия, что деталь будет находиться в равновесии, если ее центр тяжести лежит на оси вращения.
При статической балансировке вал устанавливают на узкие точечные опоры, и путем добавления грузов на его маховик или противовесы добиваются устойчивого равновесия в любом положении.
Динамическая балансировка обеспечивает большую точность, чем статическая. Поэтому коленчатые валы, к которым предъявляются повышенные требования относительно уравновешенности, балансируют динамически.
Динамическую балансировку выполняют на специальных балансировочных станках или стендах, оборудованных устройствами для определения нужного положения уравновешивающего груза, массу которого определяют последовательными пробами, ориентируясь по показаниям приборов.
Во время балансировки вал, закрепленный на стойках станины балансировочного стенда, приводится во вращение с помощью специального привода. При этом центробежные силы приведенных масс оказывают динамическое воздействие, вызывая колебания рамы станка на упругой опоре.
Амплитуда колебаний зависит от степени неуравновешенности вала и частоты его вращения на стенде.
Балансировку коленчатого вала проводят или на резонансном режиме, или при угловых скоростях, значительно превышающих резонансные.
***
Специальность “Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта”
Главная страница
Специальности
Учебные дисциплины
Олимпиады и тесты
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Cтраница 1
Изменение усилий от противовеса за цикл. [1]
Балансирное уравновешивание обладает рядом существенных недостатков и поэтому оно сейчас применяется довольно редко. Вследствие того, что шатун в период откачки попеременно подвергается воздействию сил сжатия и растяжения, подшипники его часто выходят из строя. [2]
Балансирное уравновешивание состоит в закреплении груза на балансире ( см. рис. IX. [3]
Балансирное уравновешивание, как правило, применяется у СК малой грузоподъемности, кривошипное – у СК большой грузоподъемности и комбинированное – у СК средней грузоподъемности.
Это объясняется необходимостью уменьшения инерционных нагрузок на балансир, возникающих при неравномерном движении балансирного контргруза. Кривошипное уравновешивание вызывает большие нагрузки на опоры вала и на корпус редуктора СК, что также нежелательно.
Кривошипные контргрузы выполняются в виде полуовальных чугунных отливок-пластин, укрепляемых на кривошипах. [4]
Балансирное уравновешивание, как правило, применяется у СК малой грузоподъемности, кривошипное – у СК большой грузоподъемности и комбинированное – у СК средней грузоподъемности.
Это объясняется необходимостью уменьшения инерционных нагрузок на балансир, возникающих при неравномерном движении балансирного контргруза. Кривошипное уравновешивание вызывает большие нагрузки на опоры вала и на корпус редуктора СК, что также нежелательно.
Балансирные контргрузы выполняются в виде чугунных пластин, навешиваемых на заднее плечо балансира. Кривошипные контргрузы выполняются в виде полуовальных чугунных отливок-пластин, укрепляемых на кривошипах. [5]
Однакоподобно балансирному уравновешиванию здесь дважды за цикл в моменты перемены направления движения балансира имеют место нулевые нагрузки по шатуну, нулевые моменты и последующие удары в зубчатой передаче.
С другой стороны, перемещение точки приложения шатуна К балансиру на переднее плечо уменьшает действующие нагрузки, так как при этом максимум статических усилий ( при ходе вверх) слагается с минимумом инерционных усилий.
[6]
Прибалансирном уравновешивании контргруз устанавливается на заднем конце балансира, при роторном уравновешивании – на кривошипах, а при комбинированном уравновешивании – одновременно на кривошипах и балансире.
Балансирное уравновешивание применяется на станках-качалках небольшой грузоподъемности, роторное уравновешивание применяется на станках-качалках большой грузоподъемности, комбинированное уравновешивание применяется на станках-качалках средней грузоподъемности.
Неравномерность нагрузки при роторном способе уравновешивания достигается за счет перемещения контргруза вдоль кривошипа, а при балансирном способе уравновешивание нагрузки достигается за счет изменения веса контргруза. Завод-изготовитель на каждый станок-качалку поставляет заводскую инструкцию по уравновешиванию.
Уравновешенность станков-качалок регулярно проверяется на промыслах по нагрузке на электродвигатель с помощью токоиз-мерительных приборов. Не менее важным условием длительной и бесперебойной эксплуатации станков-качалок является регулярное смазывание их узлов и деталей. [7]
Прибалансирном уравновешивании необходимый груз ( противовес) помещают на заднем плече балансира. [8]
Применялось роторное илибалансирное уравновешивание. [9]
Схема роторного уравновешивания. [10]
Недостатки, присущиебалансирному уравновешиванию, устраняются применением роторного уравновешивания. При роторном уравновешивании противовес практически создает постоянное усилие, так как он вращается с постоянной скоростью. Шатун всегда растянут и на него не действуют знакопеременные нагрузки. [11]
В станках-качалках сбалансирным уравновешиванием ось подшипника имеет траверсу в виде прямолинейного стержня, а в станках-качалках с комбинированным и кривошипным уравновешиванием ось подшипника имеет фигурную траверсу в виде сварной балки коробчатого сечения. [12]
Станки-качалки выпускаются сроторным и балансирным уравновешиванием. В станках-качалках фирмы Битлехем сапплай регулирование роторных противовесов осуществляется зубчатыми рейками и шестернями. Часто противовесы выполняются полыми, что позволяет применять внутренние вставки при дополнительном уравновешивании. [13]
В качалке КПН-1 предусмотренобалансирное уравновешивание чугунными плитами с максимальной нагрузкой 700 кг. [14]
В элементарной теории кинематики величинабалансирного уравновешивания изменяется в процессе одного цикла работы насоса, в то время как для роторного уравновешивания она остается постоянной. В этом случае балансирное уравновешивание рекомендуется для применения на станках-качалках малой мощности, а роторное – на станках большой мощности. [15]
Страницы: 1 2 3
Балансирные валы: принцип работы, особенности конструкции
Балансирные валы представляют собой деталь автомобильного двигателя сложной конструкции, как правило, металлический стержень с пазами, которая предназначена для обеспечения равновесия вращающихся масс в цилиндрах автомобильного двигателя.
Балансирные валы впервые были установлены в автомобилях концерна Mitsubishi. Подобная технология получила довольно простое название – бесшумный вал.
Сегодня балансирные валы используются в большинстве моделей автомобилей, выпускаемых под такими брэндами, как GM, Audi, Mercedes, BMW.
Принцип работы балансирных валов двигателя
Валы закрепляются через два небольших отверстия на задней стенке картера двигателя, совершая вращательные движения на подшипниках скольжения.
Соединение верхнего балансирного вала с нижним валом происходит при помощи приводов. Привод верхнего вала имеет зубчатый ремень, который специальной шестерней задействует привод нижнего вала.
Рис: utoholding.net
Валы устанавливаются только парами симметрично по обеим сторонам коленчатого вала. При этом балансирный вал всегда совершает вращательные движения в обратную сторону от коленвала, а скорость его движения увеличивается в два раза.
Это позволяет снизить все вибрации двигателя благодаря обоюдной компенсации инерционных сил балансирных валов коленвала, поскольку эти силы всегда направлены друг к другу.
Фиксация балансирных валов осуществляется только продольно при помощи стопорной пластины, которая крепится к кольцевым канавкам. Подобные крепежные канавки располагаются на каждой шестерне верхнего и нижнего балансирного вала.
Принцип действия КШМ основан на образовании инерционных сил от взаимодействия всех его рабочих механизмов и элементов. Одни элементы, например поршни, совершают движения возвратно-поступательного характера, а другие, шатуны – вращательные движения.
Воздействие инерционных сил в цилиндрах двигателя создают сильную вибрацию и повышенный уровень шума в двигателе в целом, что приводит к перегрузу и быстрому износу отдельных элементов двигателя.
Для того чтобы как-то уравновесить вибрации, создаваемые в двигателе, и применяются балансирные валы.
Привод балансирных валов
Привод задействуется от коленвала и предназначен для обеспечения вращательных разносторонних движений валов с установленной угловой скоростью. Зачастую в качестве привода выступает зубчатый ремень.
Для того чтобы снизить вращательные колебания, которые возникают при вращательных движениях вала, используется гаситель колебаний пружинного типа, который устанавливается в звездочке на приводе.
Сложности в ремонте балансирных валов
Напряженная работа балансирных валов часто сопровождается усиленными рабочими нагрузками, вследствие которых выходят из строя подшипники, а также отдельные элементы привода. Быстрый износ или поломка деталей приводит к повышению уровня шума и вибраций, и как результат – обрыву привода.
Ремонтные работы по восстановлению работоспособности балансирных валов отличаются сложностью и дороговизной. Именно поэтому многие автовладельцы предпочитают вместо дорогой замены просто снять балансирные валы, а отверстия закрыть специальными заглушками.
Помимо всего прочего использование балансирных валов влияет на сложность конструкции самого автомобильного двигателя, а также на дороговизну его технического обслуживания.
Если все же есть необходимость произвести замену балансирного вала, вместе с новой деталью устанавливается новая цепь с приводом и нижняя шестерня коленвала.
Honda Accord 8. Переборка уравновешивающего вала/блока кронштейна уравновешивающего вала двигателя R20A
содержание .. 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 ..
Применимость для следующих годов выпуска и кузовов: 2009, CU1
Проверка уравновешивающих валов
Уравновешивающие валы, осевой зазор
Передний уравновешивающий вал:
Стандартный (новый):
0,05−0,10 мм
Рабочий диапазон:
0,135 мм
Задний уравновешивающий вал:
Стандартный (новый):
0,05−0,10 мм
Рабочий предел:
0,135 мм
Моменты затяжки
8-миллиметровые болты:
27 Н·м (2,8 кгс·м) Нанесите свежее моторное масло на резьбу болтов.
6-миллиметровые болты:
12 Н·м (1,2 кгс·м)
- Если масляный зазор передней шейки № 1 вала балансира и задней шейки № 1, 2 вала балансира находится за допустимыми пределами, замените вал балансира и проверьте заново. Если он по-прежнему выходит за пределы допуска, замените держатели уравновешивающего вала.
- Если масляный зазор передней шейки № 2 вала балансира и задней шейки № 3 вала балансира находится за допустимыми пределами, установите новые подшипники и проверьте заново. Если он по-прежнему выходит за пределы допуска, замените уравновешивающие валы.
Масляный зазор шейки
Передняя шейка № 1:
Стандартный (новый):
0,030-0,062 мм
Рабочий предел:
0,08 мм
Передняя шейка № 2:
Стандартный (новый):
0,04-0,10 мм
Рабочий предел:
0,13 мм
Задние шейки № 1, 2:
Стандартный (новый):
0,030-0,062 мм
Рабочий предел:
0,08 мм
Задняя шейка № 3:
Стандартный (новый):
0,04-0,10 мм
Рабочий предел:
0,13 мм
Установка вала балансира/держателя вала балансира
содержание .. 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 ..
Балансировочные валы на TD 4
Дизельный мотор TD 4 имеет особенные характеристики. Ввиду того, что он обладает низким балансировочным эффектом, то подвержен существенным вибрациям. Это важно учитывать при эксплуатации транспортного средства. Оптимальный баланс наблюдается в работе шести и четырех цилиндровых двигателях.
Дисбаланс при вращении основного узла автомобиля вызван тем, что при опускании и поднятии поршней различных цилиндров нужны совершенно разные усилия. Так, например, когда третий и второй цилиндры зафиксированы в мертвой точке снизу, а первый и четвертый в мертвой точке сверху, силы подъема разнятся очень сильно.
Это обусловлено лишь физикой, и от этого никуда не деться. Данные явления называются моментами первого и второго порядка.
Особенности балансировки в двигателе
Для того чтобы уравновесить эти показатели, нужны балансировочные валы. Эти узлы за счет наличия противовесов создают силы, направленные против друг друга, и компенсируют недостаток.
Дисбаланс создается именно в 4-х цилиндровом моторе TD 4, в нем поршни перемещаются в разные стороны. Стоит отметить, что подобная ситуация возникает не единожды, а наблюдается 2 раза за один оборот коленчатого вала.
При этом, если сравнивать скорость вращения балансировочных и коленчатого валов, то у первых она будет вдвое больше.
Говоря о местонахождении балансирных валов, нужно указать, что они монтируются чуть ниже коленчатого и приводятся с помощью шестерни, последняя находится в коленвале, рядом со щекой поршня, отходящего от 3-го цилиндра. Один балансирный вал является основным (тот, что приводится от коленчатого вала), второй же зависит от первого и отходит от него.
При этом вращение основного вала направлено в противоположную сторону от коленчатого, вращение второго в ту же, что и коленчатый вал. Между блоком шестерен и шестерней коленвала должен быть зазор, регулировать его можно, используя специнструмент и прокладки, которые монтируются между корпусом узла балансировочных валов и блоком, где расположены цилиндры.
Ниже коленчатого вала есть модуль уравновешивающих валов, чтобы детали не мешали друг другу, нижняя часть блока цилиндров немного удлинена. Для этого используют удлинитель или насадку на поддон. Сам поддон монтируется уже на нее, за счет чего вся конструкция двигателя TD 4 получается сложной и многокомпонентной.
Далеко не каждый механик способен разобраться в столь непростом устройстве.
Со временем в местах, где есть стыки, масло начинает протекать из картерной области. Для дизельных TD 4 – это крайне распространенная проблема. Для устранения течи приходится снимать все уплотнения, причем не только на поддоне, но и на блоке цилиндров и удлинителе поддона.
После демонтажа их зачищают, затем переуплотняют, используя качественный герметик. Сама сборка двигателя также доставляет немало хлопот, чтобы заменить ту или иную деталь, приходится выполнять множество манипуляций. Большинство из них должны делать профессиональные механики.
Автосервис LR King специализируется на ремонте автомобилей Ленд Ровер, в том числе и дизельных моторов TD 4, установленных на Фрилендер 2. Вне зависимости от сложности проблемы, вы можете обратиться к нам в удобное для вас время и приехать для устранения неполадок. Вас ждут разумные цены, профессиональный сервис, дружелюбное отношение и комфортная обстановка.
Записаться на прием можно по телефону 8 (495) 280-00-75 или на сайте LR King.ru.
Балансирные валы двигателя и их установка
Балансирные валы двигателя являются вполне типовым элементом среди многих автомобилей иностранного производства. Созданы они, как вы уже, наверное, догадались, для гашения вибрации двигателя, которая возникает в результате его работы. Мы попытаемся более подробно разобраться о принципе работе балансировочных валов, а также определить их недостатки.
Зачем балансирный вал автомобилю?
В ходе возвратно-поступательного движения элементов двигателя, создается весьма ощутимая вибрация. Вот для гашения этой вибрации и был создан балансировочный вал. Как правило, крепится он в картере двигателя, чуть ниже коленчатого вала и приводится в действие путем цепной передачи, или непосредственной — зубчатой.
Балансировочный вал представляет собой металлический элемент с выемками в определенных местах, благодаря чему и создается равномерность распределения веса двигателя и, таким образом, глушится его вибрация, которая возникает в ходе работы. Разумеется, вращается балансировочный вал благодаря наличию подшипников.
Вся система балансировки работает в режиме больших нагрузок, так как все колебания принимает на себя.
Установка балансирных валов началась с конца 70-х годов прошлого века, но даже по сей день эта система не лишилась недостатков. О них мы далее и поговорим.
Недостатки балансирной системы двигателя
Первый и главный недостаток – это дорогостоящий ремонт системы.
Так как состоит она из множества мелких деталей, а также при произведении любых ремонтных работ нуждается в дополнительной балансировке, то и ценник на услуги восстановления балансирных валов весьма большой.
Поэтому многие автомобилисты, когда система балансировки выходит из строя, предпочитают не ремонтировать ее, а просто удалять из двигателя.
Да, вибрация в таком случае становится немного больше, но подушки двигателя отлично справляются с ее гашением.
Вторая проблема, связанная с применением балансирных валов – это солидная потеря мощности. Использование этих валов снижает мощность мотора до 15 лошадиных сил, так как двигатель прикладывает больше усилий при вращении всех элементов. Это сказывается и на динамике мотора и на расходе топлива.
Поэтому, нужны ли вообще балансирные валы на автомобиле – это большой вопрос. Вполне реально придумать более совершенные системы гашения вибрации, но, видимо производители намеренно усложняют конструкцию двигателей, чтобы владельцы автомобилей чаще обращались в сервисные центры.
Балансировка коленчатых валов
При конструировании коленчатого вала так подбирают его форму, чтобы он был уравновешен, т. е. ось вращения вала является главной центральной осью инерции.
Однако в процессе изготовления коленчатого вала вследствие неизбежных технологических погрешностей и неоднородности материала указанное условие нарушается и любой реальный коленчатый вал всегда в той или иной мере неуравновешен.
Для устранения неуравновешенности подбирают дополнительные массы (уравновешивающие грузы) так, чтобы после закрепления их на коленчатом валу центробежные силы этих масс уравновешивали центробежные силы приведенных (неуравновешенных) масс.
Часто вместо установки уравновешивающего груза снимают металл в той же плоскости, в которой должен быть расположен груз, но с диаметрально противоположной стороны. В конструкции коленчатых валов предусматриваются для этого специальные (балансировочные) участки.
Процесс предварительного подбора уравновешивающих грузов и их последующее закрепление на коленчатом валу или, что то же самое, снятие металла с балансировочных участков коленчатого вала,называется балансировкой.
Различают два вида балансировки: статическую и динамическую.
Статическая балансировка применяется в основном для деталей дисковой формы, когда диаметр балансируемой детали больше ее длины. Во всех остальных случаях применяют динамическую балансировку.
Динамическая балансировка обеспечивает большую точность уравновешенности, чем статическая. Поэтому даже детали дисковой формы, к которым предъявляются повышенные требования в отношении уравновешенности, подвергают динамической балансировке.
Динамическая балансировка проводится на специальных балансировочных станках, обычно представляющих собой системы с одной степенью свободы, подвижные части которых колеблются вокругнеподвижнойоси,определяемойконструкциейстанка.
На раме 1 станка на стойках 4 устанавливают балансируемую деталь 5.Рама связана со станиной неподвижным шарниром 2, вокруг которого она может поворачиваться, и упругой опорой 3. Вследствие этого рама может вращаться только вокруг горизонтального шарнира 2. Положение детали на раме относительножесткойопоры можно изменять.
Балансировку детали производят в плоскостях 7—7 и 77—77 в два этапа. На первом этапе плоскость 7—7 проходит через ось неподвижного шарнира 2 и балансировку производят в плоскости 77—77; на втором этапе плоскость 77—77 проходит через ось неподвижного шарнира 2 и балансировку проводят в плоскости 7—7.
Деталь приводится во вращение с помощью специального привода. Шкив 8, сидящий на валу электродвигателя 9, связан непрерывной лентой 10 со шкивом 11, закрепленным на стержне, который может поворачиваться вокруг оси, совпадающей с осью электродвигателя. Натяжение ленты регулируют, перемещая шкив 11 по стержню 6.
Для уравновешивания стержня со шкивом на стержне закреплен груз 7, положение которого фиксируется стопорным винтом. Если при включенном электродвигателе движущуюся ленту прижать к поверхности детали с помощью рукоятки 12, то вследствие трения между лентой и деталью последняя также начнет вращаться.
При достижении деталью требуемой угловой скорости с помощью рукоятки 12 привод отводят от детали.
При вращении детали центробежные силы приведенных масс оказывают динамическое воздействие, вызывая колебания рамы 1 на пружинной опоре 3. Амплитуда колебаний зависит от степени неуравновешенности детали, упругих свойств опоры 3 и режима работы.
Наибольшего значения амплитуда достигает на резонансных режимах: чем меньше жесткость опоры, тем больше амплитуда. При уменьшении жесткости опоры 3 снижается частота собственных колебаний и поэтому резонансные колебания могут возникнуть при небольшой угловой скорости детали.
Балансировку проводят или на резонансном режиме или при угловых скоростях, значительно больших резонансных.
Для полного уравновешивания детали необходимо опытным путем определить массу и положение уравновешивающих грузов в плоскостях, т. е. найти диаметральные плоскости, в которых эти грузы надо установить и определить их статические моменты относительно оси вращения детали.
Для решения этих двух задач применяют специальную измерительную аппаратуру, устанавливаемую на балансировочных станках. В ряде современных балансировочных станков устанавливается счетно-решающее устройство.
С помощью этого устройства можно определить положение уравновешивающего груза, массу которого подбирают последовательными пробами, ориентируясь на показания приборов.
Если станок применяется для балансировки одной определенной детали в крупносерийном или массовом производстве, то создают тарировочные графики для разметки шкалы измерительных приборов, по показаниям которых сразу находят массууравновешивающихгрузов.
При балансировке V-образных двигателей их рассматривают состоящими из двух цилиндровых отсеков. На каждый отсек приходится один кривошип с двумя шатунами, смещенными по оси шатунной шейки.
Для динамической уравновешенности коленчатого вала в период балансировки на шатунные шейки устанавливают грузы, равные по величине массам возвратно-движущихся частей одного отсека и двум вращающимся массам шатунов всборе.
Дисбаланс вала с маховиком для двигателя ЗИЛ-130 не превышает 70 Г-см, а для двигателя КДМ-46—не более 126 Г — см при числе оборотов 100 в минуту.
Балансирные валы автомобиля
• Работа кривошипно-шатунного механизма сопровождается возникновением сил инерции от движения его конструктивных элементов. Различают силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс (поршни) и вращающихся масс (шатуны). В многоцилиндровом двигателе силы инерции в отдельных цилиндрах создают еще и моменты инерции в продольной плоскости.
В совокупности силы и моменты вызывают вибрацию двигателя, которая передается на кузов и сопровождается повышенным уровнем шума, перегрузками и увеличением износа элементов.
Для противодействия вибрации производится уравновешивание (балансировка) двигателя.
Наиболее распространенным способом балансировки является установка дополнительных противовесов на щеках коленчатого вала. Вместе с тем данный способ не позволяет уравновесить силы инерции, возникающие в двигателях различных компоновочных схем.
Так, в четырехцилиндровом рядном двигателе неуравновешенными остаются силы инерции второго порядка (силы, возникающие при движении масс с удвоенной частотой коленчатого вала). При этом величина сил инерции увеличивается с ростом объема двигателя.
Балансирные валы
Для уравновешивания сил инерции второго порядка в четырехцилиндровых рядных двигателях рабочим объемом 2,0 и более литра применяются дополнительные валы с противовесами – т.н. балансирные валы.
Впервые балансирные валы на своих автомобилях применила в 1976 году компания Mitsubishi, технология получила название Silent Shaft (бесшумный вал).
В настоящее время балансирные валы достаточно широко используются в продукции других автопроизводителей – VW, Audi, BMW, Mercedes-Benz, GM.
Балансирные валы устанавливаются попарно с одной и другой стороны коленчатого вала, как правило, симметрично.
Наиболее предпочтительной в плане занимаемого объема является установка балансирных валов в картере двигателя ниже коленчатого вала.
Балансирный вал представляет собой деталь сложной формы, обычно это металлический стержень с выбранными в нем пазами. Балансирный вал вращается в двух подшипниках скольжения, смазываемых в составе системы смазки двигателя.
Привод балансирных валов осуществляется непосредственно от коленчатого вала и обеспечивает вращение валов в разные стороны с удвоенной угловой скоростью.
В качестве привода могут использоваться зубчатый редуктор, цепная передача или их комбинация.
Для гашения крутильных колебаний, возникающих при вращении валов, в приводной звездочке цепного привода устанавливается пружинный гаситель колебаний.
В силу своей конструкции балансирные валы при работе испытывают значительные нагрузки. Особенно нагружены дальние от привода подшипники. Все это приводит к ускоренному износу подшипников, а также элементов привода. Износ сопровождается шумом, вибрацией и может привести к обрыву приводной цепи. Последствия для двигателя такой поломки несложно представить.
Ремонт балансирных валов – дорогое удовольствие. Поэтому отечественные умельцы просто от валов избавляются, а отверстия в картере закрывают заглушками.
Вибрация, конечно, увеличивается, но опоры двигателя с ней неплохо справляются. Помимо повышенного износа, применение балансирных валов усложняет и удорожает конструкцию двигателя.
При этом потери мощности двигателя на их привод могут достигать 15 л.с.
Балансирный (уравновешивающий) вал
Балансирный (уравновешивающий) вал — дополнительный элемент балансировки для снижения вибраций двигателя. В процессе работы кривошипно-шатунного механизма возникает инерция, которая становится результатом движения деталей ДВС и воздействия ряда других сил.
Двигатели внутреннего сгорания могут иметь разные схемы расположения цилиндров. Наиболее распространены:
- Рядная схема, когда оси цилиндров находятся в единой плоскости;
- Оппозитная схема означает, что оси цилиндров находятся под углом 180° в двух плоскостях;
- V–образная схема компоновки с осями цилиндров в двух плоскостях;
Встречаются схемы, когда оси цилиндров находятся в двух плоскостях под разным углом, а также аналогичная схема с дополнительным смещением на коленвале и т.д. От той или иной схемы напрямую зависит степень балансировки ДВС. Лучший баланс демонстрируют оппозитные двигатели. Неплохо сбалансированы рядные двигатели на 4 цилиндра с рабочим объемом до двух литров. V-образный мотор оптимально сбалансирован только под строго определенными углами между цилиндрами.
При работе ДВС возникают уравновешенные и неуравновешенные силы. К уравновешенным силам можно отнести силу давления газов и силу трения. Неуравновешенными силами является инерция, вес силового агрегата и т.д. Указанные силы получили название силы инерции второго порядка.
Как известно, чаще всего уравновешивание достигается путем установки противовесов на щеках коленвала. Такой способ работает, но не всегда позволяет качественно сбалансировать мотор зависимо от той или иной схемы расположения цилиндров.
Инерция возникает от возвратно-поступательного движения поршней и вращательного движения шатунов. Дополнительно присутствуют также силы инерции в продольной плоскости. Результатом воздействия этих сил становится вибрация ДВС, что приводит к повышенному уровню шумов, определенным нагрузкам на элементы двигателя, а также к преждевременному износу деталей и механизмов. Для решения этой задачи в конструкции рядных и других двигателей могут дополнительно к маховику использоваться балансирные валы.
Сила инерции второго порядка уравновешивается двумя балансирными валами, которые могут иметь противовесы. Валы вращаются как с одинаковой скоростью параллельно коленвалу, так и в два раза быстрее частоты вращения коленчатого вала, что зависит от конкретного мотора.
Балансирный вал является стержнем из металла, который имеет достаточно замысловатую форму с выточенными на нем пазами. Вал осуществляет постоянное вращение. Крутится вал в двух подшипниках скольжения. Смазывание данных подшипников реализовано через систему смазки ДВС.
Единственным способом дополнительного уменьшения вибрации ДВС является балансировка агрегата. Рядный четырехцилиндровый мотор получает неуравновешенные силы, которые возникают при движении масс с учетом той или иной частоты вращения коленвала. Величина инерции зависит от объема ДВС, с ростом объема силовой установки инерция увеличивается.
Балансировочный вал устанавливается на рядных четырехцилиндровых моторах с рабочим объемом выше двух литров. Стоит отметить, что установка таких валов приводит к заметному удорожанию конструкции и не особенно активно применяется на автомобилях даже среднего ценового сегмента.
Балансирные валы ставятся парами. Их зачастую располагают симметрично по обеим сторонам коленвала. Местом установки балансирных валов чаще всего становится картер двигателя, чтобы валы оказались ниже коленчатого вала ДВС. Получается, что указанные валы находятся под коленвалом, а местом их установки становится масляный поддон.
Балансирные валы имеют прямой привод от коленвала. Привод реализует вращение уравновешивающих валов в разные стороны.
Угловая скорость вращения балансиров удвоена. Привод может быть выполнен как отдельно посредством зубчатого редуктора или цепной передачи, так и представлять собой совокупность решений. Крутильные колебания от вращения самих валов гасятся пружинным гасителем колебаний, который размещен в приводной звездочке привода уравновешивающего вала.
В процессе работы и благодаря особенностям конструкции привода балансирные валы подвержены серьезным нагрузкам. Наиболее перегружены подшипники, которые расположены в противоположной от привода стороне. Имеет место их быстрый износ, который проявляется дополнительными шумами и появлением усиленных вибраций. В худших случаях может произойти обрыв приводной цепи. Дополнительным недостатком становится отбор мощности ДВС, которая расходуется на привод балансирных валов.
Читайте также
| 0180-040001-0010 | Гайка М18х1,5 коленвала | Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя CF188, 6 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-B, 6 Коленчатый вал-шатун-поршень двигателя 2V91W, 10 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя CF188-A, 6 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-C, 6 Коленчатый вал-шатун-поршень двигателя 2V91W (U8), 10 Коленчатый вал-шатун-поршень двигателя 2V91W (Z8), 10 | 118₽ | ||
| 0180-040002 | Палец поршневой | Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя CF188, 3 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-B, 3 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя CF188-A, 3 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-C, 3 | 712₽ | ||
| 0180-040003-0050 | Кольцо стопорное | Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя CF188, 2 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-B, 2 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя CF188-A, 2 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-C, 2 | 29₽ | ||
| 0180-040007 | Шпонка коленвала | Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя CF188, 13-A Коленчатый вал-шатун-поршень двигателя 191Q, 5 Коленчатый вал-шатун-поршень двигателя 191R(A), 2 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-B, 13 Коленчатый вал-шатун-поршень двигателя 191S, 6 Коленчатый вал-шатун-поршень двигателя 2V91W, 2 Коленчатый вал-шатун-поршень двигателя 2V91Y (X10), 7 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя CF188-A, 13 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-C, 13 Коленчатый вал-шатун-поршень двигателя 2V91W (U8), 2 Коленчатый вал-шатун-поршень двигателя 2V91Y (U10), 2 Коленчатый вал-шатун-поршень двигателя 2V91W (Z8), 2 Коленчатый вал-шатун-поршень двигателя 2V91Y, 10 Коленчатый вал-шатун-поршень двигателя 2V91W-A, 2 Коленчатый вал-шатун-поршень двигателя 2V91Y (ZFORCE 1000 Sport), 7 | 29₽ | ||
| 0180-041000 | Коленвал в сборе | Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя CF188, 1 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-B, 1 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя CF188-A, 1 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-C, 1 | 30 847₽ | ||
| 0180-160001 | Балансировочный вал | Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя CF188, 9 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-B, 9 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя CF188-A, 9 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-C, 9 | 4 508₽ | ||
| 0180-160002 | Колесо зубчатое приводное балансировочного вала | Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя CF188, 7 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-B, 7 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя CF188-A, 7 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-C, 7 | 2 936₽ | ||
| 0180-160003 | Шпонка балансировочного вала | Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя CF188, 8 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-B, 8 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя CF188-A, 8 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-C, 8 | 29₽ | ||
| 0180-160004 | Шестерня балансировочного вала | Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя CF188, 10 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-B, 10 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя CF188-A, 10 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-C, 10 | 742₽ | ||
| 0180-160006 | Шайба 10,2х28х2 | Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя CF188, 11 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-B, 11 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя CF188-A, 11 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-C, 11 | 29₽ | ||
| 0600-040004 | Поршень | Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-B, 4 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-C, 4 | 2 670₽ | ||
| 0600-0400A0 | Кольца поршневые комплект | Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-B, 5 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-C, 5 | 1 096₽ | ||
| 0600-041000 | Коленчатый вал | Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-B, 1 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-C, 1 | 29 573₽ | ||
| 0600-160001 | Балансировочный вал | Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-B, 9 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-C, 9 | 4 983₽ | ||
| 30004-100025830 | Болт М10х25 | Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя CF188, 12 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-B, 12 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя CF188-A, 12 Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 196S-C, 12 | 29₽ |
| 0070-040003 | Стопорное кольцо поршневого пальца | Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-2A, 10 Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-3A, 11 Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-3, — Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 157MJ-3, 11 | 21₽ | ||
| 0110-052008-0020 | Гайка M12x1.25 | Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-3A, 9 Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-3, — Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 157MJ-3, 9 Сцепление и вариатор в сборе двигателя 1P72MM-A(A1), 1 | 30₽ | ||
| 0A70-040001 | Поршень в сборе | Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-2A, 11 Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-3A, 12 Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-3, — Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 157MJ-3, 12 | 640₽ | ||
| 0A70-040007 | Гайка м16 | Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-2A, 1 Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-3A, 1 Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-3, — Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 157MJ-3, 1 | 31₽ | ||
| 0A70-040008 | Шайба | Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-2A, 2 Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-3A, 2 Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-3, — Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 157MJ-3, 2 | 16₽ | ||
| 0A70-040009 | Шестерня ведущая маслонасоса | Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-2A, 4 Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-3A, 4 Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-3, — Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 157MJ-3, 4 | 312₽ | ||
| 0A70-040011 | Шпонка сегментная | Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-2A, 7 Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-3A, 8 Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-3, — Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 157MJ-3, 8 | 16₽ | ||
| 0A70-0400A0 | Набор колец поршневых | Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-2A, 9 Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-3A, 10 Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-3, — Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 157MJ-3, 10 | 496₽ | ||
| 0A80-040003 | Шестерня стабилизатора коленвала | Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-3A, 6 Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-3, — Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 157MJ-3, 6 | 1 045₽ | ||
| 0A80-041000 | Коленвал | Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-3A, 7 Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-3, — Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 157MJ-3, 7 | 4 352₽ | ||
| 0A80-043000 | Шестерня первичная | Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-3A, 5 Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-3, — Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 157MJ-3, 5 | 780₽ | ||
| 3121100 | Шпонка 4X4X16 | Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-2A, 3 Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-3A, 3 Коленчатый вал-поршень двигателя 157MJ-3, — Коленчатый вал-поршень-балансировочный вал двигателя 157MJ-3, 3 | 16₽ |
Блоки балансировочных валов дизельного мотора TD 4
Дизельный мотор TD 4 имеет особенные характеристики. Ввиду того, что он обладает низким балансировочным эффектом, то подвержен существенным вибрациям. Это важно учитывать при эксплуатации транспортного средства. Оптимальный баланс наблюдается в работе шести и четырех цилиндровых двигателях. Дисбаланс при вращении основного узла автомобиля вызван тем, что при опускании и поднятии поршней различных цилиндров нужны совершенно разные усилия. Так, например, когда третий и второй цилиндры зафиксированы в мертвой точке снизу, а первый и четвертый в мертвой точке сверху, силы подъема разнятся очень сильно. Это обусловлено лишь физикой, и от этого никуда не деться. Данные явления называются моментами первого и второго порядка.
Особенности балансировки в двигателе
Для того чтобы уравновесить эти показатели, нужны балансировочные валы. Эти узлы за счет наличия противовесов создают силы, направленные против друг друга, и компенсируют недостаток. Дисбаланс создается именно в 4-х цилиндровом моторе TD 4, в нем поршни перемещаются в разные стороны. Стоит отметить, что подобная ситуация возникает не единожды, а наблюдается 2 раза за один оборот коленчатого вала. При этом, если сравнивать скорость вращения балансировочных и коленчатого валов, то у первых она будет вдвое больше.
Говоря о местонахождении балансирных валов, нужно указать, что они монтируются чуть ниже коленчатого и приводятся с помощью шестерни, последняя находится в коленвале, рядом со щекой поршня, отходящего от 3-го цилиндра. Один балансирный вал является основным (тот, что приводится от коленчатого вала), второй же зависит от первого и отходит от него. При этом вращение основного вала направлено в противоположную сторону от коленчатого, вращение второго в ту же, что и коленчатый вал. Между блоком шестерен и шестерней коленвала должен быть зазор, регулировать его можно, используя специнструмент и прокладки, которые монтируются между корпусом узла балансировочных валов и блоком, где расположены цилиндры. Ниже коленчатого вала есть модуль уравновешивающих валов, чтобы детали не мешали друг другу, нижняя часть блока цилиндров немного удлинена. Для этого используют удлинитель или насадку на поддон. Сам поддон монтируется уже на нее, за счет чего вся конструкция двигателя TD 4 получается сложной и многокомпонентной. Далеко не каждый механик способен разобраться в столь непростом устройстве.
Со временем в местах, где есть стыки, масло начинает протекать из картерной области. Для дизельных TD 4 – это крайне распространенная проблема. Для устранения течи приходится снимать все уплотнения, причем не только на поддоне, но и на блоке цилиндров и удлинителе поддона. После демонтажа их зачищают, затем переуплотняют, используя качественный герметик. Сама сборка двигателя также доставляет немало хлопот, чтобы заменить ту или иную деталь, приходится выполнять множество манипуляций. Большинство из них должны делать профессиональные механики.
Автосервис LR King специализируется на ремонте автомобилей Ленд Ровер, в том числе и дизельных моторов TD 4, установленных на Фрилендер 2. Вне зависимости от сложности проблемы, вы можете обратиться к нам в удобное для вас время и приехать для устранения неполадок. Вас ждут разумные цены, профессиональный сервис, дружелюбное отношение и комфортная обстановка.
Записаться на прием можно по телефону 8 (495) 280-00-75 или на сайте LR King.ru.
BMW 3 (E46) | Снятие, установка и регулировка балансировочного механизма коленчатого вала (двигатели 2.0 л)
Снятие, установка и регулировка балансировочного механизма коленчатого вала (двигатели 2.0 л)
Снятие
|
Некоторые двигатели 2.0 л DOHC оборудованы балансировочным блоком (2), устанавливаемым между блоком цилиндров и главной секцией поддона картера. Блок состоит из двух балансировочных валов, вращающихся в противоположных направлениях с приводом от коленчатого вала. |
|
||||
Установка
Если выполнялись работы по обслуживанию коленчатого вала, либо производилась замена балансировочного механизма двигателя, перед установкой последнего необходимо будет отрегулировать люфт зацепления зубьев приводных шестерен.
|
При установке прежнего механизма, при условии, что с коленчатым валом не производились никакие работы, необходимость в данной регулировке отпадает. |
Грамотная регулировка зацепления шестерен вне условий фирменной станции техобслуживания Opel может быть произведена только с применением специального приспособления KM-949.
|
||||||||||||||||
Балансирный вал | Автопедия | Фэндом
В поршневых двигателях балансирный вал представляет собой эксцентриковый утяжеленный вал, который компенсирует вибрации в конструкциях двигателей, которые по своей природе не сбалансированы (например, большинство четырехцилиндровых двигателей). Впервые они были изобретены британским инженером Фредериком Ланчестером в 1904 году. [1]
Обзор []
Балансирные валы наиболее распространены в рядных четырехцилиндровых двигателях, которые из-за асимметричности их конструкции имеют присущую им вибрацию второго порядка (вибрацию с удвоенной частотой вращения двигателя), которую невозможно устранить независимо от того, насколько хорошо сбалансированы внутренние компоненты.Плоские двигатели имеют поршни, расположенные горизонтально напротив друг друга, поэтому они естественным образом сбалансированы и не несут дополнительных сложностей, затрат или потерь мощности, связанных с балансирными валами. Эта вибрация возникает из-за того, что движение шатунов в рядном двигателе не является симметричным на всем протяжении вращения коленчатого вала; таким образом, в течение заданного периода вращения коленчатого вала опускающийся и поднимающийся поршни не всегда полностью противоположны в своем ускорении, что приводит к возникновению чистой вертикальной инерционной силы, дважды за каждый оборот, интенсивность которой увеличивается квадратично с частотой вращения коленчатого вала, независимо от того, насколько близко компоненты совпадают. для веса. [2]
Проблема возрастает с увеличением рабочего объема двигателя, поскольку единственные способы добиться большего рабочего объема — это увеличить ход поршня, увеличивая разницу в ускорении, или увеличивая диаметр внутреннего диаметра, увеличивая массу поршней; в любом случае величина инерционной вибрации увеличивается. В течение многих лет два литра считались «неофициальным» пределом рабочего объема для серийного рядного четырехцилиндрового двигателя с приемлемыми характеристиками NVH.
Основная концепция балансирных валов существует с 1904 года, когда она была изобретена и запатентована британским инженером Фредериком Ланчестером.Два уравновешивающих вала вращаются в противоположных направлениях с удвоенной частотой вращения двигателя. Эксцентриковые грузы одинакового размера на этих валах имеют размер и фазу, так что инерционная реакция на их встречное вращение компенсируется в горизонтальной плоскости, но складывается в вертикальной плоскости, давая результирующую силу, равную, но 180 градусов, не совпадающую по фазе с нежелательной. вибрация второго порядка основного двигателя, тем самым подавляя ее. Однако фактическая реализация концепции достаточно конкретна, чтобы ее можно было запатентовать. Основная проблема, представленная концепцией, заключается в надлежащей поддержке и смазке детали, вращающейся с удвоенной частотой вращения двигателя на более высоких оборотах, где вибрация второго порядка становится неприемлемой.
Есть некоторые споры по поводу того, сколько энергии стоят двигателю двойные уравновешивающие валы. Приведенная базовая цифра обычно составляет около 15 л.с. (11 кВт), но это может быть чрезмерно для потерь на чистое трение. Возможно, это просчет, связанный с обычным использованием инерционного динамометра, который рассчитывает мощность по угловому ускорению, а не по фактическому измерению крутящего момента в установившемся режиме. Таким образом, мощность 15 л.с. (11 кВт) включает как фактические потери на трение, так и увеличение угловой инерции быстро вращающихся валов, что не будет иметь значения при постоянной скорости.Тем не менее, некоторые владельцы модифицируют свои двигатели, удаляя балансирные валы, чтобы восстановить часть этой мощности и уменьшить сложность и потенциальные области поломки для высоких характеристик и использования в гонках, поскольку обычно (но ошибочно) полагают, что плавность, обеспечиваемая Уравновешивающие валы могут быть получены после их снятия путем тщательной балансировки возвратно-поступательных компонентов двигателя.
Четырехцилиндровые приложения []
Компания Mitsubishi Motors стала пионером в этой конструкции в современную эпоху с двигателями Astron «Silent Shaft» в 1975 году с балансирными валами, расположенными низко на стороне блока цилиндров и приводимыми в действие цепями от масляного насоса, и впоследствии они передали лицензию на патент компании Fiat. , Saab и Porsche. [1]
Saab дополнительно усовершенствовал принцип уравновешивающего вала, чтобы преодолеть боковые колебания второй гармоники (из-за той же базовой асимметрии в конструкции двигателя, но намного меньшей по величине), разместив балансирные валы с поперечной симметрией, но на разной высоте. над коленчатым валом, тем самым создавая крутящий момент, который противодействует боковым колебаниям при двойных оборотах двигателя, что приводит к исключительно плавному двигателю B234.
Применение с шестью цилиндрами []
Уравновешивающий вал другой конструкции используется во многих двигателях V6.В то время как оптимально спроектированный двигатель V6 будет иметь угол между двумя рядами цилиндров в 60 градусов, многие современные двигатели V6 являются производными от более старых двигателей V8, у которых угол между двумя рядами цилиндров составляет 90 градусов. В то время как это обеспечивает равномерно распределенный порядок зажигания в 8-цилиндровом двигателе, в шестицилиндровом двигателе это приводит к скачкообразному ритму, когда во время каждого вращения коленчатого вала три цилиндра срабатывают с интервалами 90 градусов, за которыми следует зазор 90 градусов с нет импульса мощности.Этого можно избежать, используя более сложный и дорогой коленчатый вал, который изменяет соотношение между цилиндрами в двух рядах, чтобы обеспечить эффективную разницу в 60 градусов, но в последнее время многие производители сочли более экономичным адаптировать концепцию балансирного вала, используя единственный вал с противовесами, расположенными на расстоянии друг от друга, чтобы обеспечить вибрацию, которая гасит дрожь, присущую 90-градусному V6.
Внедрение производства []
Другие производители, производящие двигатели с одним или двумя балансирными валами, включают (d):
- Volvo B234F, B204GT и B204FT (четыре цилиндра, два балансирных вала, головка 16V, используется в сериях 700 и 900)
, а также многочисленные двигатели для мотоциклов, особенно вертикальные близнецы, и даже некоторые небольшие одноцилиндровые двигатели.
См. Также []
Список литературы []
Внешние ссылки []
Услуги по балансировке электродвигателей — Балансировка роторных двигателей
Балансировка электродвигателей имеет решающее значение для продления срока службы электродвигателей, используемых в широком спектре коммерческих и промышленных приложений. Несбалансированный двигатель рискует повредить или даже разрушить вал двигателя и подшипники, что приведет к дополнительным расходам системы и простоям, которые могут повлиять на ваши операции и / или производство.
Балансировка электродвигателя в HI-TEK Балансировка выполняется путем установки всего двигателя на балансировочном приспособлении. Вал двигателя вращается внешним двигателем, чтобы гарантировать, что единственный вклад в данные о вибрации — это динамический дисбаланс двигателя, а не рабочий шум. Приспособление для балансировки электродвигателя оснащено акселерометрами, которые определяют вибрацию вращающегося двигателя. Возможность напрямую балансировать электродвигатели позволяет нам подключать электродвигатели к вращающимся компонентам, которыми управляет пользователь электродвигателя, чтобы измерить дисбаланс всего устройства, электродвигателя и компонента.
Этот процесс балансировки электродвигателя позволяет нам гарантировать, что операторам электродвигателя потребуется повторно сбалансировать любой компонент, когда устройство возвращается к своему применению. Сами электродвигатели часто не нуждаются в балансировке электродвигателя. Во многих случаях, подключая компонент к двигателю и измеряя дисбаланс всего устройства с приспособлением, прикрепленным к двигателю, мы можем быстрее диагностировать и исправлять вращающийся компонент, прикрепленный к двигателю. Выполняя точную и надежную балансировку электродвигателей для наших клиентов, они могут работать со своими электродвигателями годами, а не месяцами, потому что мы устраняем дисбаланс, из-за которого их узлы изнашиваются быстрее, чем обычно.
Если у вас есть электродвигатель, который работает грубо и с менее чем оптимальной производительностью, велики шансы, что его необходимо перебалансировать. Специалисты по балансировке электродвигателей здесь, в HI-TEK Balancing, могут быстро и точно диагностировать вашу проблему и выполнить балансировку электродвигателя, чтобы вернуть электродвигатель в рабочее состояние и запустить его с максимальной производительностью.
балансирный вал удалить
Основы
Если вы не знаете, что такое балансирный вал, сначала стоит посмотреть это видео:
EA888 Gen 2 имеет два балансирных вала, которые расположены спереди и сзади двигателя.На картинке ниже вы можете увидеть одну цепь, которая остается соединенной со звездочкой коленчатого вала. Эта цепь соединяется с двумя балансирными валами.
Вы заметите, что звездочка коленчатого вала примерно в два раза больше диаметра для плоскости, с которой соединяется балансирный вал, по сравнению с двумя другими плоскостями (которые соединяются с цепью привода ГРМ и масляным насосом).Именно это увеличение диаметра приводит к тому, что балансирные валы вращаются примерно в два раза быстрее, чем двигатель.
Вы также можете видеть, что передний (или крайний правый на этом изображении) балансирный вал соединен с цепью через отдельную шестерню. Чтобы уточнить, цепь уравновешивающего вала не соединяется напрямую с передним уравновешивающим валом. Вместо этого цепь приводит в движение шестерню, которая соединена с другой шестерней, лежащей в той же плоскости, что и передняя шестерня балансирного вала. Эта конфигурация позволяет переднему уравновешивающему валу вращаться в направлении, противоположном заднему уравновешивающему валу, тем самым нейтрализуя нежелательные горизонтальные силы.Вторичная вибрация, которой мы хотим противодействовать, — это вертикальная сила, и если бы балансирные валы не вращались в противоположных направлениях, мы бы добавили горизонтальный дисбаланс.
Причины снятия балансирного вала
Одна из основных проблем балансирных валов связана с надежностью. Поскольку балансирные валы вращаются со скоростью, вдвое превышающей частоту вращения двигателя, их подшипники могут выдерживать серьезные удары. Также относительно легко превысить то, что подшипники уравновешивающего вала способны выдержать, как только вы начнете увеличивать свой предел оборотов.
Уравновешивающие валы также создают дополнительную нагрузку на двигатель. Для вращения утяжеленных балансирных валов требуется энергия, а давление масла необходимо для придания жесткости натяжителю цепи уравновешивающего вала и подачи подшипников уравновешивающего вала. Что еще хуже, балансирные валы на самом деле не устанавливаются для каких-либо целей, связанных с производительностью. Балансирные валы предназначены для предотвращения попадания вибрации двигателя на водителя / пассажиров транспортного средства.
Можно подумать, что балансирные валы помогут сбалансировать вращающийся узел.Однако балансирные валы не зависят от вращающегося узла. Любая вторичная вибрация во вращающемся узле сначала поглощается основными подшипниками, затем передается на блок, а затем нейтрализуется балансировочными валами. Таким образом, с точки зрения минимизации нагрузки на подшипник балансирные валы не имеют никакого преимущества. Таким образом, кажется почти необходимым снять балансирные валы для повышения производительности.
Удивительно, но кажется, что EA888 Gen 2 поддерживает снятие балансирного вала без особых усилий.Поскольку балансирные валы приводятся в движение независимой цепью, нам не нужно беспокоиться о настройке масляного насоса (в двигателях предыдущих поколений балансировочные валы были интегрированы в масляный насос). Единственное серьезное препятствие для EA888 заключается в том, что водяной насос приводится в действие передним балансирным валом. В следующих статьях я более подробно расскажу о шагах, необходимых для удаления балансирных валов, и расскажу о замене механического водяного насоса на электрический.
Балансирный вал — Повторная публикация в Википедии // WIKI 2
Балансирные валы используются в поршневых двигателях для снижения вибрации за счет компенсации неуравновешенных динамических сил.Уравновешивающие валы имеют эксцентриковые веса и вращаются в противоположном направлении друг от друга, что создает результирующую вертикальную силу.
Балансирный вал был изобретен и запатентован британским инженером Фредериком У. Ланчестером в 1907 году. [1] [2] Он чаще всего используется в рядных четырехцилиндровых двигателях и двигателях V6, используемых в автомобилях и мотоциклах.
Энциклопедия YouTube
1/3
Просмотры:267 790
12 694
645
2.2 Цепь балансировочного вала Ecotec Удовольствие!
Discovery спортивный балансирный вал fischio motore, свисток для двигателя
Содержание
Обзор
Балансир вертикального усилия Lanchester. Эксцентриковые массы обозначены буквами «C» и «D».
Принцип работы системы уравновешивающих валов заключается в том, что два вала с одинаковыми эксцентриковыми грузами вращаются в противоположных направлениях с удвоенной частотой вращения двигателя. Фазирование валов таково, что центробежные силы, создаваемые грузами, компенсируют вертикальные силы второго порядка (при удвоенных оборотах двигателя), создаваемые двигателем. [3] Горизонтальные силы, создаваемые балансирными валами, равны и противоположны, и поэтому компенсируют друг друга.
Уравновешивающие валы не уменьшают вибрации коленчатого вала. [4]
Приложения
Двухцилиндровые двигатели
Многочисленные двигатели мотоциклов, особенно прямые сдвоенные двигатели, используют системы уравновешивающих валов, например, двигатели Yamaha TRX850 и Yamaha TDM850 имеют коленчатый вал 270 ° с уравновешивающим валом.Альтернативный подход, который используется в параллельном двухцилиндровом двигателе BMW GS, заключается в использовании «фиктивного» шатуна, который перемещает шарнирный противовес.
Двигатели четырехцилиндровые
Механизмы газораспределения на двигателе Ford Taunus V4. Уравновешивающий вал идет от малой шестерни слева (большая шестерня предназначена для распределительного вала, заставляя его вращаться с половиной скорости коленчатого вала).Уравновешивающие валы часто используются в четырехрядных двигателях для уменьшения вибрации второго порядка (вертикальная сила, колеблющаяся при удвоенных оборотах двигателя), которая присуща конструкции типичного четырехрядного двигателя.Эта вибрация возникает из-за того, что движение шатунов в равномерно работающем рядном четырехцилиндровом двигателе не является симметричным при вращении коленчатого вала; таким образом, в течение заданного периода вращения коленчатого вала опускающийся и поднимающийся поршни не всегда полностью противоположны в своем ускорении, что приводит к увеличению суммарной вертикальной силы, дважды за каждый оборот (которая увеличивается квадратично с числом оборотов в минуту). [5]
Величина вибрации также увеличивается с увеличением рабочего объема двигателя, в результате чего балансирные валы часто используются в четырехрядных двигателях с рабочим объемом 2.2 л (134 куб. Дюйма) или больше. Как увеличенный ход, так и диаметр отверстия вызывают повышенную вторичную вибрацию; больший ход увеличивает разницу в ускорении, а больший канал увеличивает массу поршней.
Конструкция систем уравновешивающих валов Lanchester была усовершенствована с помощью Mitsubishi Astron 80, рядного четырехцилиндрового автомобильного двигателя, представленного в 1975 году. Этот двигатель был первым, в котором один уравновешивающий вал был расположен выше другого, чтобы противодействовать качению пары второго порядка ( т.е. относительно оси коленчатого вала) из-за крутящего момента, создаваемого инерцией, вызванной увеличением и уменьшением частоты вращения двигателя. [6] [7]
В четырехцилиндровом двигателе силы компенсируются поршнями, движущимися в противоположных направлениях. Следовательно, балансирные валы не нужны в четырехцилиндровых двигателях.
Пятицилиндровые двигатели
Уравновешивающий вал также используется в двигателях Straight-Five, таких как GM Vortec 3700.
Шестицилиндровые двигатели
В рядном шестицилиндровом двигателе и плоском шестицилиндровом двигателе силы качания уравновешены естественным образом, поэтому балансирные валы не требуются.
Двигатели V6 по своей природе неуравновешены, независимо от угла поворота. Любой рядный двигатель с нечетным числом цилиндров имеет первичный дисбаланс, который вызывает сквозное качательное движение. Поскольку каждый ряд цилиндров в V6 состоит из трех цилиндров, каждый ряд цилиндров испытывает это движение. [8] Уравновешивающие валы используются в различных двигателях V6 для уменьшения этого раскачивающего движения.
См. Также
Список литературы
Эта страница последний раз была отредактирована 16 апреля 2021 в 06:30.Twin Cam B-Motor Balancer Mods
В 2000 модельном году компания Harley-Davidson представила модернизированную раму Softail.Чтобы сохранить внешний вид моделей Softail, Харли знал, что двигатель Softail должен быть прочным. Харли также знал, что двигатель Twin Cam 88 с твердым креплением будет создавать слишком сильную вибрацию. Решением Factory стал новый мотор Twin Cam 88B.
Двигатель Twin Cam B отличается от двигателя A тем, что у него есть два противовращающихся противовеса, один впереди и сзади маховика в сборе, которые вместе с маховиками нейтрализуют почти 100% первичной вибрации двигателя.Два противовеса соединены между собой и коленчатым валом роликовой цепью. Вал-шестерня маховика и каждый вращающийся уравновешивающий вал имеют цепную звездочку с установочной меткой, которая должна быть совмещена для правильного позиционирования уравновешивающих валов и маховиков для правильной балансировки двигателя.
Приводная цепь регулируется двумя натяжителями цепи с гидравлическим приводом. Масляный насос двигателя подает масло к гидронатяжителям через специальную масляную камбуз. Три пластмассовых направляющих цепи, две верхних и одна нижняя, обеспечивают плавное движение приводной цепи.Узел коленчатого вала B-двигателя такой же, как и у A-двигателя, за исключением блока правого маховика / вала шестерни и добавления звездочки цепного привода, которая прижимается к валу шестерни. Вся система противовеса добавляет двигателю около 14 фунтов.
По большей части, система балансировки встречного вращения с двойным кулачковым электродвигателем B относительно не требует технического обслуживания. Однако при определенных условиях звездочка цепного привода, прижатая к валу шестерни кривошипа, может проскальзывать, что приводит к нарушению центровки балансирных валов и резкому нарушению баланса двигателя.Кроме того, при езде по улице и внезапном закрытии дроссельной заслонки B-двигатель может вызвать эффект «толчка», который может потребовать большего торможения, чем хотелось бы.
Чарли Лоулор из компании Short Block Charlie’s в Темпе, штат Аризона, разработал две модификации, которые устраняют обе проблемы с балансиром, одновременно улучшая ускорение двигателя. Чтобы решить проблему дисбаланса двигателя, вызванную смещением звездочки приводной цепи на валу-шестерне кривошипа, Charlie TIG приваривает цепную звездочку к валу.Чтобы устранить «толкающий» эффект двигателя, Чарли снижает вес стальных вращающихся балансирных валов и подбирает их индивидуальные веса с точностью до заводских допусков. Две модификации сглаживают двигатель, обеспечивают более быстрое ускорение и уменьшают эффект «толчка», обеспечивая при этом более прочный и безопасный двигатель.
Чарли может выполнить эти полезные модификации на новом двигателе «ящика», бывшем в употреблении двигателе или двигателе, поврежденном из-за перекоса балансиров или смещения кривошипа.Конечно, поскольку картер необходимо разобрать, эти модификации лучше всего выполнять при выполнении основных работ по производительности, таких как установка кривошипа ходового механизма или цилиндров с большим внутренним диаметром, требующих механической обработки корпуса. Для получения дополнительной информации о создании пуленепробиваемой нижней части см. Сопутствующую статью в этом выпуске HOT BIKE, в которой объясняется, как повысить долговечность нижней части за счет установки левого подшипника Timken в двигателях 2003 года и более поздних версиях Twin Cam.
Балансировочная система Lanchester
Одним из компонентов, производимых MAT Foundry Group, является система балансировки Lanchester, но что это такое и как она работает?
Физика
Поскольку это система балансировки, возможно, для тех, кто хоть немного разбирается в работе двигателя внутреннего сгорания, неудивительно, что эта система помогает снизить вибрации, вызываемые двигателем во время его работы.
Поскольку внутренние компоненты двигателя изготовлены из прочных и тяжелых металлов, их масса при движении обладает значительной инерцией. В зависимости от того, как движутся эти созданные силы, они могут создавать большие количества вибрации, которую необходимо контролировать и смягчать, чтобы двигатель не трясся на части или не причинял вреда где-то еще.
Вибрация также вызывает шум, который современные автомобили терпеть не могут, а бесшумность воспринимается как признак качества.Кто знает, как только электромобили станут обычным явлением и тишина станет нормой, возможно, все будет наоборот.
Балансировочная система Lanchester, виды спереди и сзади.
Несбалансированность
Некоторые компоновки двигателей, естественно, более сбалансированы, чем другие, и это еще одно соображение, которое следует учитывать среди множества других отклонений и компромиссов при выборе конфигурации двигателя.
Наиболее естественно сбалансированным двигателем в его базовом состоянии является рядный 6-цилиндровый двигатель.Из-за синхронизации поршней шесть цилиндров движутся парами, но срабатывают поочередно. Это приводит к равномерному и постоянному зазору между движениями каждого цилиндра. И наоборот, одни из худших сбалансированных двигателей получены от двигателей Inline-4, которые имеют неравномерные поршни.
Отходя от рядных двигателей, угол между рядами поршней играет огромную роль в том, сбалансирован двигатель или нет. По этой причине плоские или оппозитные двигатели по своей природе довольно сбалансированы из-за того, что два ряда поршней уравновешены друг с другом.Тем не менее, существует очень мало четких правил, поскольку некоторые исключительно плавные двигатели являются производными от того, что предположительно является менее сбалансированным V6.
Коленчатый вал Inline-4 цилиндра и соединенные поршни. Противовесы, выступающие за пределы коленчатого вала напротив каждого поршня, хорошо видны — как и система Lanchester, показанная здесь под коленчатым валом, где она должна быть прикреплена к блоку двигателя выше.
Согласование
Создание сверхплавных двигателей из конфигураций, которые не являются идеально гладкими, возможно благодаря шагам, предпринятым впоследствии для их улучшения, и у инженеров есть несколько вариантов, доступных им для противодействия вибрации.
Один из наиболее распространенных методов — добавить противовес к коленчатому валу. Это уравновешивает вес поршня, движущегося вверх и вниз при вращении двигателя, но необходимо следить за тем, какой вес добавляется. Эти грузы не просто перемещаются вертикально, как поршни, будучи прикрепленными к кривошипу и перемещаясь на 360 градусов, они также способствуют боковому перемещению.
Другой способ — добавить к двигателю балансировочные валы. Эти штоки расположены рядом с поршневыми рядами и связаны с коленчатым валом через ремень / цепь ГРМ, обычно работающие с удвоенной частотой вращения двигателя.Эти стержни имеют смещенные противовращающиеся грузы, которые работают, чтобы компенсировать дисбаланс двигателя, а также движение друг друга.
Обратной стороной использования балансирных валов является то, что энергия, необходимая для их вращения, отбирается непосредственно от двигателя, что приводит к небольшой потере мощности.
Уравновешивающая система Lanchester, производимая MAT Foundry Group, обеспечивает все преимущества стандартного уравновешивающего вала, но избавляется от длинных стержней и уплотняет систему до меньшего размера. Агрегат установлен под коленчатым валом и напрямую с ним зацеплен с помощью дополнительной шестерни.
MAT FOUNDRY GROUP ЯВЛЯЕТСЯ ВЕДУЩИМ ПРОИЗВОДИТЕЛЕМ СЕРЫХ И ЧУГУННЫХ КОМПОНЕНТОВ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ. ЧТОБЫ УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О НАС ПРОСМОТРЕТЬ НАШИ ПРОДУКТЫ ИЛИ СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ СЕГОДНЯ
(PDF) Разработка балансирного вала для рядного 4-цилиндрового высокоскоростного дизельного двигателя.
требует больше места из-за его расположения дальше от коленчатого вала
, что также означает большее расстояние от плоскости результирующих сил
.
СИСТЕМА ПРИВОДА — Шестерни (предложение 1) или цепь
(предложение 2) были первыми идеями приводных систем
для узла балансирного вала.
На первый взгляд, цепь была бы хорошим решением
для привода системы из-за возможности получить
хорошей прочности и такого низкого уровня шума этой системы
. Хотя было замечено, что цепная система
на самом деле будет разновидностью гибридной системы привода из-за необходимости передачи
шестерни для изменения одного направления вращения вала.
Другим поднятым вопросом будет очень компактная система
при использовании шестерен.Такой же результат не достигается с цепями
, потому что система не настолько компактна, угол охвата должен быть хорошо оценен до
, чтобы избежать подскакивания цепи / зубьев, а также необходимо
найти место для натяжителей цепи.
Одним из наиболее важных аргументов, приведенных в пользу
для этого решения, были бы высокие нагрузки на цепь из-за высокой эффективной инерции
балансирных валов, которые
вращались бы с удвоенным передаточным числом, что означает, что больше
, чем 9000 об. / Мин.Все эти высокие нагрузки могут создавать очень высокие ударные нагрузки на цепь
, что приводит к усталостному разрушению втулки
и преждевременному выходу из строя цепи.
Также важно учитывать модульность
системы. С зубчатыми колесами можно создать модуль вала балансира
, который может быть применен на двигателе
в зависимости от погоды или нет. Корпус
уже будет обработан на картере, и если версия двигателя
не оснащена системой балансирного вала, потребуется
только пара заглушек, чтобы гарантировать герметичность.
Матрица решений со всеми оцененными точками
показана в следующей таблице (таблица 3).
Таблица 3. Матрица решений для оценки системных опций привода
.
ПОДШИПНИКИ — Проанализирована возможность работы
с вкладышами подшипников (предложение 1) или вкладышами
(предложение 2) для модуля балансирного вала.
подняло положительные и отрицательные моменты обоих вариантов
с точки зрения процесса и дизайна / производительности.
В технологическом отношении втулка
обеспечивает большую точность и управляемость, чем гильзы.
можно гарантировать более жесткие допуски, но может потребоваться обработка
процесс после установки, и этот вариант также требует сборочного устройства
с высокой прессовой посадкой.
Корпуса не требуют специальных инструментов для сборки или замены
. Этот процесс очень прост и может быть выполнен вручную
. Одним из недостатков процесса использования кожухов является необходимость
фиксирующей выемки для определения осевого положения
и обеспечения надлежащей сборки фитинга.
С точки зрения дизайна и производительности оба варианта
чрезвычайно близки по результатам. Каждый со своими особенностями
(преимущества или недостатки в этом корпусе
) и с общими характеристиками, например:
, оба варианта имеют конструктивные преимущества, поскольку применяют профилирование микро-
в качестве внутренней отделки поверхности. Это скважина
, использованная для повышения долговечности системы
, поскольку она создает более распределенное поле давления, так как
она самопрофилируется в соответствии с геометрией вала и деформациями
из-за рабочих условий, рабочая
температура ниже, и масло удерживается внутри микроканавок
, помогая смазке.Однако только втулка
может использовать канавку внешнего диаметра для подачи масла в систему
. С другой стороны, вкладыши
имеют и другие положительные аспекты, которые можно упомянуть как эксцентриситет, и
возможность использования фланцев для упорных подшипников.
Другим важным аспектом стал диаметр валов балансира
. Для уравновешивания сил и моментов валы
должны иметь неуравновешенную массу (кг * мм), вращающуюся
вместе с двигателем.При использовании втулки внешний диаметр оси
будет нарушен, поскольку в процессе сборки ось
должна проходить через втулки. С вкладышами
можно собрать одну половину подшипников,
собрать вал, а затем собрать другую половину
подшипников. Таким образом, можно работать с балансирными валами меньшего размера
, но с большими несбалансированными внешними диаметрами
.Другой важный момент, о котором следует упомянуть, это то, что
больше подшипники, выше трение, что означает, что на
больше потерь.
Матрица решений для оценки системы подшипников
показана в Таблице 4 ниже.
Таблица 4. Матрица решений для оценки подшипников
вариантов.
КОРПУС И КРЫШКА — Учитывая модульное устройство
для системы балансирных валов, важно оценить некоторые конструктивные аспекты корпуса и крышки
.
Было оценено три похожих, но разных предложения
: чугунный корпус со встроенным подшипником
крышки (предложение 1), чугунный корпус с отдельными крышками подшипников
(предложение 2) и пластмассовый или металлический лист
с отдельной крышкой крышки подшипников (предложение 3).