Балансировочные валы двигателя

Балансировка двигателей: описание,фото,видео.

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

Для чего предназначены балансиры

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


Блок балансирных валов с шестеренчатым приводом от коленчатого вала двигателя

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

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

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

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

Принцип работы

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

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

Типы привода


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

Коварство балансировки, или Почему стук — это к деньгам. Разборка ABW.BY

Можно сколько угодно удивляться терпению некоторых белорусских автовладельцев, продолжающих ездить, несмотря на наличие явных признаков неисправности машины. Однако без причины и рак на горе не свистнет. Если на стуки и вибрации двигателя не обращает внимания хозяин Hyundai Santamo 1998 года выпуска, то учитывая, сколько стоит сегодня такой автомобиль, скорее всего, дело не в спартанской выдержке водителя, а в чем-то другом.

Впрочем, на вопросы финансового обеспечения эксплуатации личных транспортных средств отвлекаться не будем. Нас интересует техническая сторона проблемы с мотором Santamo. А она любопытна тем, что источником стука и вибрации в рассматриваемом случае стала система, о которой упоминается настолько редко, что кое-кто из владельцев даже не догадывается, что в двигателях их автомобилей это присутствует.

Поэтому для начала неглубоко копнем теорию. Во время работы двигателя возникают силы инерции от двигающихся возвратно-поступательно поршней, поршневых колец и пальцев, вращающегося коленвала, а также шатунов, участвующих одновременно в возвратно-поступательном и вращательном движении.

Эти силы и моменты от них, кроме того что имеют значительную величину, периодически изменяются по величине и направлению, чем вызывают нежелательную вибрацию двигателя. Для устранения негативного влияния вибраций силы инерции уравновешивают.

Изо всех возможных способов уравновешивания рассмотрим только тот, который имеет непосредственное отношение к случившемуся в двигателе Santamo, а именно — к уравновешиванию с помощью балансирных валов.

Балансирные валы могут устанавливаться непосредственно в блоке цилиндров либо идти в составе отдельного узла, который крепится к блоку цилиндров.

Однако независимо от исполнения системы уравновешивания, количества валов и типа их привода принцип действия всегда один.

Благодаря тому, что из-за формы балансирного вала или наличия противовесов его масса смещена в сторону от продольной оси, при вращении вала также возникает сила инерции. Если она равна по величине и противоположна по направлению силам, которые требуется уравновесить, достигается эффект компенсации инерции от движущихся деталей кривошипно-шатунного механизма, чем и пользуются разработчики силовых агрегатов.

Теперь от теории перейдем к практике. Когда, по словам владельца, стук в двигателе стал просто невыносим, машину все-таки загнали на СТО. После того как с мотора сняли масляный поддон, в нем был обнаружен предмет, в котором ремонтники без труда опознали втулку подшипника скольжения балансирного вала.

Чтобы извлечь сам вал, пришлось продолжить разборку двигателя и демонтировать масляный насос, с которым вал связан и от которого не только приводится, но и по каналу, выполненному внутри вала, получает смазку под давлением для своей опоры с подшипником скольжения.

Дальнейшая инспекция показала наличие на опорной шейке балансирного вала задира и выработки, которая, по всей видимости, появилась после того, как вкладыш подшипника выпал в поддон.

Кроме того, на теле вала была обнаружена выемка, будто выточенная каким-то резцом.

Где находится этот «резец», тоже не осталось тайной. Вал, после того как из его опоры выпала втулка, стал задевать за блок цилиндров.

Однако это, скорее всего, произошло не сразу, а после того как вал, лишившись опорной втулки, разбил опору и получил достаточную свободу, чтобы начать доставать блок цилиндров. И разбитая опора балансирного вала оказалась самой неприятной из всех находок.

Такое развитие событий вновь, хочешь или не хочешь, возвращает нас к финансовому вопросу. Балансирный вал и его втулку можно купить — запчасти эти сравнительно недороги. А вот опора выполнена в блоке, что означало необходимость его замены и сулило совсем другие денежные затраты на ремонт.

Народная мудрость гласит, что любой стук рано или поздно вылезет наружу. В рассматриваемом случае этого не произошло, хотя, судя по следам, оставшимся на внутренней поверхности блока цилиндров, балансирным валом подобная попытка была сделана, но до конца не доведена.

У владельца не хватило терпения продолжить ездить с шумом, заставляющим прохожих оглядываться на проехавший мимо автомобиль, однако в силе осталась другая любимая поговорка ремонтников: стук — это к деньгам. У кого-то их станет меньше, а у кого-то соответственно прибавится.

Сергей БОЯРСКИХ Фото автора и из открытых источников ABW.BY

Благодарим за консультации и помощь в организации фотосъемки korea-motors.by

На каких двигателях применяются балансирные валы

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

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

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

Ремонт балансировочных валов

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

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

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

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.

Читайте также  Вентилятор охлаждения двигателя

Замена балансировочных валов

Замена балансировочных валов двигателей 1.8 и 2.0 TSI

Балансировочные или балансирные валы устанавливаются в моторы 1.8 и 2.0 TSI концерна VAG и служат для гашения резонансных вибраций от вращения кривошипно-шатунного механизма. Данные элементы двигателя нельзя назвать ненадежными и доставляющими проблем, так как работают они без нагрузки. Несмотря на это, балансировочные валы вращаются на подшипниках скольжения, расположенных в ответственных участках масляной магистрали.

Содержание:

  • УСТРОЙСТВО И РАСПОЛОЖЕНИЕ
  • ПОЧЕМУ ИЗНАШИВАЕТСЯ
  • ЕСЛИ НЕ МЕНЯТЬ ВАЛЫ
  • КАК МЕНЯТЬ ВАЛЫ

Устройство и расположение балансировочных валов 1.8–2.0 TSI​

  • gen1,
  • gen2,
  • gen3.

Важное значение имеет расположение и состояние передних подшипников скольжения балансирных валов, которые выполнены в неразборном корпусе. Они размещены по ходу масляного канала, подающего смазку к крышке и шейкам распредвалов.

Предельный износ с увеличением зазора в подшипниках балансировочных валов моторов 1.8 и 2.0 TSI/TFSI грозит:

  • масляным голоданием в ГБЦ,
  • выходом из строя распредвалов даже при небольшом пробеге с неисправностью.

Почему изнашиваются балансировочные валы моторов 1.8 и 2.0 TSI/TFSI?

Первая и самая главная проблема с балансирными валами — это бич эксплуатации моторов EA888 в России, а именно — низкое качество масла и бензина.

При соблюдении рекомендации производителя по замене масла через каждые 15 000 км внутри мотора образуется большое количество нагара и нерастворимых частиц, которые постепенно забивают каналы и сетки. В результате недостаточной смазки первыми страдают балансирные валы.

На ранних этапах проблема проявляется падением давления в моторе. Первичный признак этого — кратковременное или длительное появление пиктограммы «масленка» на ходу, повергающее в шок любого водителя.

Проблема может быть и в датчиках или электронике, но чтобы исключить опасные последствия лучше срочно заехать на СТО для проверки давления масла механическим манометром, который работает безотказно и надежно.

Что будет, если не менять изношенные балансировочные валы?

Игнорирование тревожных сигналов неизбежно приведет к заклиниванию балансирных валов и обрыву их цепи, которая потянет за собой и цепь ГРМ, а это уже нежданная встреча клапанов и поршней со всеми вытекающими.

В чем опасность езды с такими признаками:

  • износ мотора за короткий срок,
  • высокий риск того, что движок просто заклинит.

К сожалению, стоимость восстановления заклинившего агрегата исчисляется сотнями тысяч рублей, а приобретение другого мотора — это лотерея, в которой покупатель, чаще всего, проигрывает.

Узнайте предварительную стоимость ремонта в мастерской VAG-Recast

Когда и как менять балансировочные валы в двигателях 1.8 и 2.0 TSI?

Назвать средний ресурс службы балансирных (балансировочных) валов двигателей 1.8 TSI и 2.0 TSI от VAG сложно — в каждом случае они выходят из строя на разных пробегах. При своевременном, качественном и правильном обслуживании мотора данные детали способны отходить 200 и более тысяч километров, а при использовании контрафактных масел, масел без допуска для силовых агрегатов данного типа и/или при постоянных заправках некачественным топливом валы изнашиваются и клинят даже на 75 тысячах пробега.

Для исключения неприятных последствий профессионалы рекомендуют выполнять следующие действия:

заливать в мотор только качественное масло с соответствующим допуском от надежных продавцов;

менять масло с интервалом 7 500 км при езде преимущественно в городе или 10 000 км при эксплуатации авто на трассах или в городах без пробок;

не заправляться на АЗС, которые продают бензин низкого качества;

не игнорировать сигнальную лампу низкого давления масла на приборном щитке;

при возникновении проблем с давлением масла, шумов и стуков двигателя незамедлительно обращаться на специализированную СТО для диагностики и устранения неполадки.

Для выявления и устранения заводских болячек ВАГовских моторов TSI/TFSI (масложор, замена цепи ГРМ, замена балансирных валов) лучше всего предоставить автомобиль в сервис, который специализируется именно на этих двигателях.

Почему мы?

Более 9 лет занимаемся VAG

На фото коллекция старых цепей ГРМ одного из наших мастеров за месяц!

Гарантия на работу

1 год или 20 000 км. Официально заверенная!

Только оригинальные запчасти VAG

Работаем с проверенным поставщиком запчастей

Специалисты по моторам TSI/TFSI профильной мастерской VAG-Rcast безошибочно диагностируют любую неисправность мотора 1.8 и 2.0 серии EA888 и предлагают оптимальные пути решения проблемы, будь то масложор, растяжение или перескакивание цепи ГРМ, любая другая неисправность или предпосылки к ней.

Мы предлагаем только самые качественные и долговечные запчасти, потому что опираемся на собственный многолетний опыт. Моторы после ремонта у нас радуют владельца долгим ресурсом без типичных для большинства проблем.

Доверяйте свой Volkswagen, Audi, Skoda или Seat c моторами TSI/TFSI профессионалам чтобы забыть и никогда не сталкиваться с типичными проблемами двигателей этой серии.

Балансировочные валы двигателя

Сообщение 02 апр 2009, Чт 7:12

Сообщение 02 апр 2009, Чт 8:51

Сообщение 02 апр 2009, Чт 9:40

Да можно и без лобового стекла каждый день ездить кому то удобно, комуто нет.

Дело в том, что проехал я на тачке без балансиров, чето сильно вибрация ощущается, подушки у него целые вроде. А прихода такого уж прямо с нихчет я не почувствовал

Сообщение 02 апр 2009, Чт 9:59

Да можно и без лобового стекла каждый день ездить кому то удобно, комуто нет.

Дело в том, что проехал я на тачке без балансиров, чето сильно вибрация ощущается, подушки у него целые вроде. А прихода такого уж прямо с нихчет я не почувствовал

Сообщение 02 апр 2009, Чт 10:06

Эт я загнул немного
Честно сказать приходится смирится с вибрациями на наших машинах. Я тракт выхлопной переварил (дополнительные уши наваривал) вибрациии появились, потом переделал — пропали. потом вообще забил да привык. сама по себе тачка к комфортной езде не располагает

дело в том, что товарищ на евро-ре снял их, егр заглушил (Начитался короче форумов), а по сути как ехал так и едет по времени

Сообщение 02 апр 2009, Чт 13:41

Symoon писал(а): Эт я загнул немного
Честно сказать приходится смирится с вибрациями на наших машинах. Я тракт выхлопной переварил (дополнительные уши наваривал) вибрациии появились, потом переделал — пропали. потом вообще забил да привык. сама по себе тачка к комфортной езде не располагает

дело в том, что товарищ на евро-ре снял их, егр заглушил (Начитался короче форумов), а по сути как ехал так и едет по времени

Да вот и я чот не особо верю в замеры не такие там массы чтоб дикая прибавка была. Конечно имхо, но думаю пользы от присутствия больше чем от отсутствия)))))
С лобовым конечно неудачный пример, вот пример с калэсами.

$@$H@ тоже самое если колеса небалансировать, а точнее если с отбалансированных колес оторвать грузики. пусть даже 50г(-) против 7кг. в сторону улучшения ничто по вравнению с будущей вибрацией.

Я ж почему спросил то, я думал мош чо страшное происходит , мош ломаюца они там пополам, а ради этого конечно снимать их не буду( в стенд не верю) толк максимум такойже как от снятия гур, конд. ген. наверное))

Сообщение 02 апр 2009, Чт 14:43

Symoon писал(а): Эт я загнул немного
Честно сказать приходится смирится с вибрациями на наших машинах. Я тракт выхлопной переварил (дополнительные уши наваривал) вибрациии появились, потом переделал — пропали. потом вообще забил да привык. сама по себе тачка к комфортной езде не располагает

дело в том, что товарищ на евро-ре снял их, егр заглушил (Начитался короче форумов), а по сути как ехал так и едет по времени

Да вот и я чот не особо верю в замеры не такие там массы чтоб дикая прибавка была. Конечно имхо, но думаю пользы от присутствия больше чем от отсутствия)))))
С лобовым конечно неудачный пример, вот пример с калэсами.

$@$H@ тоже самое если колеса небалансировать, а точнее если с отбалансированных колес оторвать грузики. пусть даже 50г(-) против 7кг. в сторону улучшения ничто по вравнению с будущей вибрацией.

Я ж почему спросил то, я думал мош чо страшное происходит , мош ломаюца они там пополам, а ради этого конечно снимать их не буду( в стенд не верю) толк максимум такойже как от снятия гур, конд. ген. наверное))

не верить в стенд? а чему тогда верить? верить, что брызговики Спарцо дают +20 л.с. и ниибацца улучшают аэродинамику? или в то, что будет написано на коробочке с какой-нить китайской фуфлыжной тюнячкой?

снимать или нет — дело твое. и во что верить — тоже дело твое.

про грузы на колесах вообще пример не в тему.

Сообщение 02 апр 2009, Чт 16:05

Сообщение 02 апр 2009, Чт 16:32

Читайте также  Что такое Контрактный двигатель?

Сообщение 02 апр 2009, Чт 16:44

каковы замеры на стенде с балансирами и без?

Плиз озвучьте, а то тоже мучает вопрос о удалении!

а если просто снять ремень, то вроде через некоторое время сальники потекут..

Сообщение 02 апр 2009, Чт 17:12

Сообщение 02 апр 2009, Чт 17:17

Сообщение 02 апр 2009, Чт 19:38

Porshen писал(а): каковы замеры на стенде с балансирами и без?

Плиз озвучьте, а то тоже мучает вопрос о удалении!

а если просто снять ремень, то вроде через некоторое время сальники потекут..

Сообщение 03 апр 2009, Пт 1:31

Ну так эт хорошо, что не видел
Просто лично мне пофиг на распечатки со стенда, чо с ними делать то )))
Мне надо чтоб мне нравилось как едет моя машина))
И на надписи на коробках мне тоже срать и на то что брызговики прибавляют 20, а замки капота 40 сил тоже срать.
Мне мое техническое образование позволяет как то оценить необходимость и последствия тех или иных конструктивных изменений без бумажек и надписей!
В данной теме я просто хотел узнать чужой опыт, я ж писал, что интересно стало мош они вред приносят. из ответов понял, что жертвовать балансировкой матора ради 7 сил (хотя вряд ли 7) не буду.
Я поэтому и написал, что не верю, сами подумайте как балансиры дадут столько даже несмотря на распечатки со стенда. тогда маховик даст все 15, шкивы еще 10, отсутствие гур , генер еще 20 так что ли.

А потом вы очевидно не совсем понимаете , что л.с. весьма и весьма образное понятие и даже не всегда прирост л.с. означает улучшение в реальной динамике!

Даже если гдето , на каких то запредельных оборотах удаление и даст 7 сил, то скока минусов. По крайней мере для граждаского мотора.
На один заезд без б. мошь они и не нужны, там ниче кроме матора не нужно .

$@$H@ а пример с колесами как нельзя кстати)))) убираем лишнюю массу, жертвуя балансировкой, чем не кстати.

Балансировочные валы на TD 4

Балансировочные (Уравновешивающие) валы на дизельном двигателе Фрилендер 2 (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. И именно 4-х цилиндровых. V-образные дизельные ДВС , а так же 6-ти цилиндрованные более сбалансированы при работе.

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.

Мифы и реальность о балансировке коленчатого вала

Мифы и реальность о балансировке коленчатого вала

К сожалению, вопросы балансировки коленчатого вала (маховика, корзины сцепления, демпфера) в доступной литературе практически не раскрыты, а если что и можно найти, то это ГОСТы и научная литература. Однако осмысление и понимание того, что там написано, требует определенной подготовки и наличия самого балансировочного станка. Это, естественно, отбивает у автомехаников все желание разобраться с этими вопросами с точки зрения ремонта ДВС. В этой короткой статье мы попытаемся раскрыть вопросы балансировки с позиции автомеханика, не вдаваясь в сложные математические расчеты и больше акцентируя внимание на практическом опыте.

Итак, наиболее частый вопрос возникающий при ремонте двигателя: нужно ли проводить балансировку после шлифовки коленчатого вала?

Для этого мы покажем все этапы балансировки коленчатого вала, которые выполняются в нашей фирме при ремонте коленчатого вала. В качестве примера возьмем коленчатый вал двигателя МВ 603.973. Это рядный 6 цилиндровый дизельный двигатель. Допустимый дисбаланс завода изготовителя на данный вал 100 гмм. Много это или мало? Что будет если дисбаланс будет меньше или больше данной цифры? Эти вопросы мы не будем рассматривать в этой статье, а опишем их позже. Но можно с уверенностью говорить, что завод изготовитель берет эти цифры не с потолка, а проводит достаточное количество экспериментов для того, чтобы найти компромисс между допустимым значением дисбаланса для нормальной эксплуатации двигателя и себестоимостью производства для обеспечения данного допуска. Просто для сравнения, допустимый дисбаланс завода изготовителя на коленчатый вал двигателя ЗМЗ 406 360 гмм. Чтобы легче представить и понять эти цифры, вспомним простую формулу из курса физики. Для вращательного движения сила инерции равна:

m – неуравновешенная масса, кг;
r – радиус ее вращения, м;
w – угловая скорость вращения, рад/с;
n – частота вращения, об/мин.

Итак, подставляем цифры в формулу и принимаем частоту вращения от 1000 до 10 000 об/мин, получаем следующее:

F1000 = 0.1х 0,001х( 3,14х1000/30)2= 1,1 Н

F2000 = 0.1х 0,001х( 3,14х2000/30)2= 4,4 Н

F3000 = 0.1х 0,001х( 3,14х3000/30)2= 9,9 Н

F4000 = 0.1х 0,001х( 3,14х4000/30)2= 17,55 Н

F5000 = 0.1х 0,001х( 3,14х5000/30)2= 27,4 Н

F6000 = 0.1х 0,001х( 3,14х6000/30)2= 39,5 Н

F7000 = 0.1х 0,001х( 3,14х7000/30)2= 53,8 Н

F8000 = 0.1х 0,001х( 3,14х8000/30)2= 70,2 Н

F9000 = 0.1х 0,001х( 3,14х9000/30)2= 88,9 Н

F10000 = 0.1х 0,001х( 3,14х10000/30)2= 109,7 Н

Все конечно понимают, что этот мотор никогда не выйдет на частоту вращения 10 000 об/мин, но этот простенький расчет сделан для того, что бы «почувствовать» цифры и понять как важна балансировка при увеличении частоты вращения. Какие можно сделать предварительные выводы? Во первых, вы «почувствовали», что такое дисбаланс 100 гмм, ну и, во вторых, убедились, что это действительно достаточно жесткий допуск для данного двигателя, и нет никакой необходимости делать этот допуск жестче.

Теперь давайте покончим с цифрами и наконец-то вернемся к этому валу. Данный вал был предварительно отшлифован и после попал к нам на балансировку. И вот какие результаты мы получили при измерении дисбаланса.

Читайте также  Карбюраторный двигатель и инжекторный разница

Что обозначают эти цифры? На данном рисунке мы видим, что дисбаланс на левой плоскости равен 378 гмм, и дисбаланс на правой плоскости равен 301 гмм. То есть условно можно принять, что общий дисбаланс на вал получается 679 гмм, что почти в 7 раз превышает допуск, заложенный заводом изготовителем.

Вот фото этого вала на станке:

Балансировка - мифы и реальность
Балансировка - мифы и реальность

Сейчас конечно Вы начнете во всем обвинять «криворукого» шлифовщика или плохой станок. Но давайте вернемся опять к простеньким расчетам и попробуем понять, почему так получается. Для простоты расчета примем вес вала 20 кг (этот вес очень близок к истине для 6 цилиндрового коленчатого вала). Вал имеет остаточный дисбаланс допустим 0 гмм ( что является полной утопией).

И так теперь шлифовщик этот вал прошлифовал в ремонтный размер. Но при установке вала он сместил ось вращения от оси инерции всего на 0,01 мм (чтобы проще понять — у шлифовщика не совпала старая и новая ось вращения всего на 0,01 мм), и мы получили сразу же дисбаланс в 200 гмм. А если учесть, что у заводского вала всегда присутствует дисбаланс, то картина будет еще хуже. Поэтому те цифры, что мы получили, не являются из ряда вон выходящими, а являются нормой после шлифовки вала.

А если учесть, что не всегда завод изготовитель выдерживает свои же допуска, то обвинения в адрес шлифовщика или станка просто отпадают. Только не надо теперь стоять над шлифовщиком и требовать, что бы он выставлял вал с микронной точностью, все равно это не принесет желаемого результата. Единственным правильным выходом из данной ситуации является обязательная балансировка коленчатого вала после его шлифовки. Традиционно балансировку коленчатого вала выполняют высверливанием противовеса (иногда правда приходится утяжелять противовесы, но это достаточно редкий случай).

Вот, что мы получили после балансировки вала

Вот, что мы получили после балансировки вала

Балансировка - мифы и реальность 1

Остаточный дисбаланс по левой плоскости 7 гмм и 4 гмм по правой плоскости. То есть общий дисбаланс на вал 11 гмм. Такая точность делалась специально, чтобы показать возможности данного станка и, как вы поняли теперь, необходимости выполнять такие требования при балансировке после шлифовки вала нет. Требований завода изготовителя вполне достаточно. Итак, с валом мы закончили, и, естественно, возникает вопрос, а нужно ли балансировать передний демпфер (шкив), маховик, корзину сцепления. Обратимся опять к ремонтной литературе. Что рекомендует тот же ЗМЗ, например, на допустимый дисбаланс этих деталей? На шкив передний с демпфером 100 гмм, на маховик 150 гмм, на корзину сцепления 100 гмм. Но есть очень важное примечание.

Все эти детали балансируются отдельно от вала ( то есть на оправках), и коленчатый вал в сборе на современных моторостроительных заводах в серию не балансируется. То есть Вы понимаете, что при установке вышеперечисленных деталей на коленчатый вал остаточный дисбаланс естественно изменится, так как совпадение осей вращения практически невозможно. Ниже представлены фото балансировки данных деталей.

Опять же, как показала практика, эти детали вносят ощутимый вклад в дисбаланс коленчатого вала, и, как показал наш опыт, дисбаланс каждой из этой детали существенно перекрывает допуски на остаточный дисбаланс. Так, цифра 150-300 гмм является «нормой» для переднего шкива (демпфера), для маховика 200-500 гмм, и 200-700 гмм для корзины сцепления. И это относится не только к российскому автопрому. Как показал наш опыт, примерно эти же цифры получаются и у зарубежного автопрома.

И есть обязательно еще один очень важный момент: после балансировки деталей по отдельности надо провести балансировку в сборе, но она должна делаться на последнем этапе. Предварительная балансировка по отдельности является также обязательной. Это надо для того, чтобы в случае, если выйдет из строя маховик или сцепление, Вам не пришлось снимать колено для повторной перебалансировки.

Итак, вот, что мы получаем окончательно при балансировке в сборе.

Итоговый дисбаланс коленчатого вала в сборе 37 гмм.

При этом следует учесть, что вес вала в сборе был около 43 кг.

Но, выполнив балансировку коленчатого вала в сборе, не стоит забывать о развесовке поршней и шатунов. Причем развесовку шатунов надо делать не просто по весу, а развесовку по центру масс, так как разница в весе этих деталей также вносит свой вклад в дисбаланс двигателя и строго регламентируется заводом изготовителем.

И вот, что хотелось бы отметить в заключении: очень многие автомеханики, прочитав эту статью, скажут, что это все ерунда. Что они собрали не один десяток моторов, и что все они без балансировки прекрасно работают, и они будут правы- действительно работают. Но давайте вспомним, сколько приходилось видеть моторов, которые работали …. при поломанных направляющих, со стертыми кулачками распредвала, с фрезерованными по плоскости ГБЦ выше нормы в 2-3 раза, с изношенными цилиндрами в 0,3 мм, с неправильно установленными поршнями- этот список можно продолжать до бесконечности.

У каждого, наверно, найдется парочка своих примеров, когда двигатель работал вопреки всем законам. Зачем хонинговать цилиндры, ведь раньше только точили и все работало? или: Зачем пользоваться хон-брусками, когда можно обычной шкуркой нанести сетку? Зачем «ловить» эти сотки, ведь это и так работает? Так почему, следуя одним требованиям завода изготовителя, пренебрегают другими? Только не надо думать, что, выполнив балансировку коленчатого вала в сборе и развесовку поршней и шатунов, Вы получите «чудо», что у Вас штатный мотор от Ваза по характеристикам станет, как мотор от болида Формулы 1. Этого у Вас не произойдет то же. Ведь балансировка — это один из кирпичиков, который вместе с выполнением остальных требований по ремонту дает Вам уверенность в том, что отремонтированный Вами двигатель отработает как минимум ресурс нового двигателя. И чем больше мотористов будут следовать требованиям автопроизводителей при ремонте двигателя, тем меньше будет автолюбителей, которые считают, что двигатель после капитального ремонта больше 50-70 тыс. км не работает.

Балансировочные валы двигателя

Группа: .Хондаводы.
Сообщений: 11
Имя: Николай
Город: Усть-Каменогорск
Машина: Honda Odyssey SiR

Группа: .Хондаводы.
Сообщений: 910
Имя: Артем
Город: Moscow
Машина: Honda Prelude 4 H22A MT 4WS Black левый

Ветеран форума II-й степени

Группа: .Хондаводы.
Сообщений: 3.415
Имя: Владимир
Город: Воронеж
Машина: Integra LA-DC-5

Ветеран форума I-й степени

Группа: .Хондаводы.
Сообщений: 4.435
Имя: Сергей
Город: Железнодорожный, МО
Машина: CR-V RE5 R20A2 6MT

HONDA CR-V RE5 R20A2 MT6 hondata, Suzuki SV650S stock

Ветеран форума II-й степени

Группа: .Хондаводы.
Сообщений: 3.415
Имя: Владимир
Город: Воронеж
Машина: Integra LA-DC-5

Ветеран форума I-й степени

Группа: .Хондаводы.
Сообщений: 4.435
Имя: Сергей
Город: Железнодорожный, МО
Машина: CR-V RE5 R20A2 6MT

HONDA CR-V RE5 R20A2 MT6 hondata, Suzuki SV650S stock

Группа: .Хондаводы.
Сообщений: 237
Имя: Petr
Город: Tomsk
Машина: IntegraDC1/ZC DOHC/S8G+B-LSD Clutch type

Ветеран форума II-й степени

Группа: .Хондаводы.
Сообщений: 3.415
Имя: Владимир
Город: Воронеж
Машина: Integra LA-DC-5

Ветеран форума I-й степени

Группа: .Хондаводы.
Сообщений: 4.435
Имя: Сергей
Город: Железнодорожный, МО
Машина: CR-V RE5 R20A2 6MT

HONDA CR-V RE5 R20A2 MT6 hondata, Suzuki SV650S stock

Группа: .Хондаводы.
Сообщений: 237
Имя: Petr
Город: Tomsk
Машина: IntegraDC1/ZC DOHC/S8G+B-LSD Clutch type

Ветеран форума II-й степени

Группа: .Хондаводы.
Сообщений: 3.415
Имя: Владимир
Город: Воронеж
Машина: Integra LA-DC-5

Группа: .Хондаводы.
Сообщений: 237
Имя: Petr
Город: Tomsk
Машина: IntegraDC1/ZC DOHC/S8G+B-LSD Clutch type

Группа: .Хондаводы.
Сообщений: 1.568
Имя: Василий
Город: Пенза’58-Москва
Машина: AER CL1@H22A

Ветеран форума II-й степени

Группа: .Хондаводы.
Сообщений: 3.415
Имя: Владимир
Город: Воронеж
Машина: Integra LA-DC-5

Группа: .Хондаводы.
Сообщений: 1.568
Имя: Василий
Город: Пенза’58-Москва
Машина: AER CL1@H22A

Ветеран форума I-й степени

Группа: .Хондаводы.
Сообщений: 4.435
Имя: Сергей
Город: Железнодорожный, МО
Машина: CR-V RE5 R20A2 6MT

А ты на тапке переключаешь. У миня не кулачковая коробка, у миня синхры пока не засинхрят, не воткнетца.
Когда с 1-й на 2-ю то обороты должны упасть с 8 до 5.2 примерна . сцепой при этом особо не жгу, у меня всетки стрит.

HONDA CR-V RE5 R20A2 MT6 hondata, Suzuki SV650S stock

Группа: .Хондаводы.
Сообщений: 1.568
Имя: Василий
Город: Пенза’58-Москва
Машина: AER CL1@H22A

Ветеран форума I-й степени

Группа: .Хондаводы.
Сообщений: 4.435
Имя: Сергей
Город: Железнодорожный, МО
Машина: CR-V RE5 R20A2 6MT

HONDA CR-V RE5 R20A2 MT6 hondata, Suzuki SV650S stock

Группа: .Хондаводы.
Сообщений: 1.568
Имя: Василий
Город: Пенза’58-Москва
Машина: AER CL1@H22A

аки Тсучия — ударно :-)
Щас вот буду заказывать 2 передачу всю :-)

Группа: .Хондаводы.
Сообщений: 1.465
Имя: Александр
Город: СССР
Машина: RA4 turbo / BB1

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: