Урок 11. 2/22. Коленчатые валы и маховики.

Коленчатые валы изготавливаются ковкой или штамповкой из углеродистой стали 45 и 50 Г, 35, 40, 40Х и 18ХНВА.

Чтобы повысить износостойкость шеек вала, шейки подвергают поверхностной закалке ТВЧ, с той же цельно их азотируют. Стоимость коленвала иногда доходит о 25-30% общей стоимости двигателя.

Конструкция коленвала.

Кривошипы (мотыли колена) вала состоят из рамовых 1 и 6 шеек, щёк 2 и 5 и шатунной (кривошипной шейки).

Коленчатый вал используется для канализации масла из рамового подшипника в кривошипный. В простейшем случае, для этого сверлят канал

Однако масло выходит из канала лишь в одной точке шатунной шейки, в связи с чем в кривошиннном подшипнике, требуется нежелательная кольцевая канавка. Чтобы исключить необходимость её, делают вывод масла к двум точкам шейки двумя каналами направленными наклонно по отношению к оси крившипа с тем, чтобы не затрагивать наиболее нагруженные волокна материала шейки.

С той же целью в рамовом подшипнике предусмотрены два входных канала.

К коленчатому валу крепится маховик и какой либо из валов валопровода. Для этой цели кормовой конец вала имеет фланец. Чтобы не было утечки масла из картера вдоль вала наружу, вал снабжается маслоотражателем, с которого под действием центробежной силы сбрасывается масло. Валы нереверсивных двигателей часто имеют ещё участок с маслосгонной резьбой заставляющей масло двигающееся по ней, возвращаться в картер.

У реверсивных двигателей применять маслослсгонную резьбу невозможно, поэтому применяют установку маслосбрасывающего диска, маслосбрасывающего гребня, уплотнительного кольца в фланце.

Носовые концы коленчатых валов используют для привода вспомогательных агрегатов (насосов, компрессора) иногда для привода распределительного вала.

Наиболее сложно устроен носовой концец вала при торцевом подводе в него масла. Например: у двигателя ЗД 6. Масло подводится внутрь полого хвостовика вставленного в расточку коренной шейки 6 коленвала. По клапанам 2 оно проходит в кольцевую выточку 1 хвостовика и по каналам 3 поступит внутрь первой шатунной шейки 5. Далее масло проходит по валу уже известным путём, а для смазки первой коронной шейки 6 оно направляется по сепарационной трубке 4 в кольцевую канаву 11 и затем – через отверстие – 10. шестерня 7 служит для привода вспомогательных агрегатов и одновременно является ведущей шестернёй привода распределительного вала. Так называемый вал дополнительного отбора мощности 9 позволяет приводить в движение какие-либо вспомогательные механизмы.

У многоцилиндрового двигателя порядок работы цилиндров может быть разным. При выборе порядка работы стремятся облегчить работу рамовых подшипников.

Для этого нужно, чтобы не следовали один за другим рабочие хода в цилиндрах, стоящие рядом: когда в цилиндре, скажем, справа от подшипника будет вспышка, то в цилиндре слева от него будет ещё значительное давление второй половины такта расширения. Если в цилиндре слева будет, например, такт выпуска или впуска, то рамовый подшипник будет загружен меньше. Это может быть тогда, когда цилиндры не будут работать подряд, а например, в очень распространённой последовательности 1-5-3-6-2-4. выбирая порядок работы цилиндров, стремятся также обеспечить наиболее полной уравновешенности шатунного механизма.

Иногда при выборе порядка работы цилиндров учитывают также и ухудшение технологии изготовления вала.

Маховики.

Для получения большего момента инерции при одинаковой массе основная масса металла сосредоточена в ободе маховика.

Маховик крепится к фланцу коленчатого вала шпильками. На обод маховика наносится градуиировка, позволяющая определить углы поворота вала при регулировочных работах.

Кроме того, в нём предусматриваются отверстия или зубцы для проворачивания вала вручную. Согласно ГОСТ 10150-75 главные судовые двигатели снабжаются механическим или ручным валоповоротным устройством, причём должна быть исключена возможность пуска двигателя при включении в валоповоротном устройстве.

Марка двигателя

Такт

Число цил.

Угол между кривой

Порядок работы цилиндра

Схемы расположения кривошипов и коленчатого вала

4Ч 10, 5/13

1-3-4-2