В прошлых частях (часть 1, часть 2, часть 3) статей о коленчатом вале мы с вами рассмотрели, какие бывают конструкции и разновидности коленвалов, подробно разобрали устройство масляных каналов внутри коленчатого вала. Теперь настало время поговорить о не менее важных элементах коленвала, а именно о хвостовике и заднем фланце.
Хвостовик это передняя часть коленвала, служащая:
- для установки шкивов приводящих в движения дополнительные агрегаты (генератор, компрессор кондиционера и др.);
- демпфера крутильных колебаний;
- звездочку или шкив для привода распределительного механизма;
- сальник для уплотнения;
- привод маслонасоса;
- в зависимости от конструкции двигателя дополнительно могут быть установлены звезды для привода балансирных валов.
Для правильной установки шкивов и звездочки на коленвале делается одна или две шпонки, иногда на коленчатом валу вместо шпонок может быть шпоночный паз, а выступ располагаться на шкиве или звездочке. В зависимости от привода распределительного механизма (ремнем или цепью) зависит и установка сальника. Если привод распределительного механизма осуществляется ремнем, то сальник устанавливается после зубчатого шкива, предотвращая попадание масла на ремень. В случае цепной передачи, наоборот, перед шестернею привода.
Привод маслонасоса может осуществляться цепной передачей со своей звездочкой или специально выполненным поясом на хвостовике в случае расположения его в передней части двигателя (передней крышки).
В основном все элементы, расположенные на хвостовике спереди стягиваются болтом с большим моментом затяжки, порядка 150-250 Нм. На некоторых двигателях автомобилей BMW, ALFA ROMEO, FIAT для получения затяжки с еще большим моментом порядка 400-450 Нм, вместо болта применяют гайку, но такая схема исполнения данного узла используется довольно редко.
Здесь хотелось бы акцентировать внимание на том, что иногда присутствует ошибочное понимание смысла наличия шпонок на валу. Оно заключается в том, что шпонка служит для правильной установки детали, упрощающей сборку, и не в коем случае не может нести механические нагрузки. Вся механическая нагрузка выполняется затяжкой болта с рекомендованным усилием. Иногда на коленвалах двигателей MERCEDES-BENZ вместо шпонки используется штифт небольшого диаметра, который срезается в случае превышения момента, это позволяет предотвратить и защитить двигатель от каких-либо серьезных повреждений в случае заклинивания его отдельных частей.
Как правило, на многоцилиндровых двигателях (от 5 и выше) на хвостовике шкив устанавливается с демпфером или как его еще называют гасителем крутильных колебаний. Так как именно на конце коленчатого вала амплитуда крутильных колебаний достигает своего пика.
Крутильные колебания гасятся за счет упругой деформации резины. При неисправности демпфера возникает большая вероятность быстрого выхода из строя коленчатого вала вследствие воздействия на него крутильных колебаний. В первую очередь пострадает первая шейка коленвала.
В большинстве двигателей задний фланец выполняют с поверхностью под сальник и центрирующим поясом маховика. Для коробок передач с механическим переключением обычно длинный первичный вал должен входить в коленвал. Поэтому в торце коленвала устанавливают игольчатый или закрытый шариковый подшипник. На японских автомобилях вместо подшипника можно встретить бронзовую втулку.
1 — уплотнительный пояс сальника; 2 — маховик; 3 — центрирующий пояс; 4 — втулка; 5 — подшипник; 6 — переходник.
На автоматических коробках передач внутрь заднего фланца коленвала входит центрирующий выступ гидромуфты, поэтому втулки или подшипники в данном случае не нужны.
Для центрирования иногда может выступать поверхность заднего сальника.
Реже для центрирования используется переходная втулка.
Для крепления маховика к заднему фланцу чаще всего отверстия делают сквозными, но иногда применяются и глухие. Для более надежного соединения маховика и заднего фланца болты садятся на фиксатор резьбы.
