Колінчастий вал – невід’ємна деталь усіх двигунів внутрішнього згорання класичної конструкції. Для чого він потрібен, та що може вивести його з ладу - зараз і поговоримо.
Загальноприйняте визначення довге та доволі складне для розуміння. Воно звучить як “Колі́нчастий вал — вал складної форми, призначений для перетворення зворотно-поступального руху (наприклад, поршня) в обертальний навколо своєї осі, що має шийки, зміщені від осі обертання для кріплення шатунів, від яких сприймає зусилля і перетворює їх в крутний момент”.
Читайте також: Поршень: з чого складається, як працює, чому прогорає
Але для того, аби зрозуміти принцип роботи колінчастого валу, варто згадати, як влаштований педальний вузол велосипеду. Різниця лише у тому, що замість ніг велосипедиста на педалі давлять шатуни (теж деталь двигуна). Завдання колінчастого валу (як і педального механізму велосипеда) – перетворити зворотно-поступальний рух на круговий.
Колінчасті вали сучасних автомобілів мають доволі складну будову. На перший погляд в них є шийки: корінні та шатунні. Зазвичай шийки є частиною підшипника ковзання. Також на колінчастому валі є доволі масивні балансири. З неочевидного – більшість колінвалів пустотілі і мають всередині масляну магістраль.
Колінвал – дуже міцна деталь, адже вона призначення для витримування величезних навантажень і високих обертів. ЇЇ виготовлення вимагає дуже високої точності. Також обов’язкова умова – збалансованість відносно центра маси.
Найчастіша проблема з колінчастими валами – природний знос. Найшвидше в колінвалі зношуються шатунні шийки – вони втрачають округлу форму та стають еліпсоподібними. Під час капітального ремонту двигуна ці шийки шліфують (зменшують в діаметрі) і встановлюють ремонтні вкладиші (підшипники ковзання). У більшості легкових авто зменшення в діаметрі відбувається на 0,25 мм з кожним ремонтом.
Друга проблема набагато серйозніша – задири. Зазвичай вона виникає, коли є проблеми з подачею оливи. Частина підшипника ковзання прилипає до шийки колінвалу та пошкоджує її. Такі несправності не завжди можна виправити шліфовкою – іноді застосовують метод наварки, але частіше доводиться міняти колінвал.
При гідроударах (коли в камеру згоряння потрапляє рідина і поршень не може її стиснути) колінвал може деформуватись або навіть тріснути. Такі несправності колінчастого валу зазвичай не виправляють, а просто міняють його на новий або вживаний але справний.
Також іноді трапляються проблеми, пов’язані з некоректним обслуговуванням або ремонтом. У передній частині, як правило, кріпиться шків, через якій приводяться ремені навісних агрегатів. Якщо центральний болт, що тримає шків, не закрутити з рекомендованим (досить високим) крутним моментом – колінвал може тріснути. У такому випадку колінвал також підлягає заміні.
Оскыльки найуразливішим елементом є шийки – перш за все треба піклуватись про гарні умови їх роботи. Для змащення шийок на них під тиском подається моторна олива. Отже, треба завжди слідкувати за рівнем оливи в моторі та вчасно її міняти. Заливати потрібно тільки ту оливу, яку рекомендує автовиробник (важливо, щоб олива мала відповідний допуск, вказаний у сервісній книзі). Не варто також ставити сумнівні фільтри для оливи, оскільки вони можуть погіршити подачу мастила.
Друга рекомендація – для продовження строку служби не варто навантажувати не прогрітий до робочої температури двигун. Поки олива не досягла потрібної температури, вона не може нормально виконувати свою функцію.
Читайте також: Двигун внутрішнього згоряння може бути екологічно чистим: інженери
Третя рекомендація – не їздити “внатяг”. Коли оберти двигуна мінімальні, а педаль акселератора натиснута майже повністю – найважчий момент для колінвалу. Краще дати двигуну трохи розкрутитись (хоча б до середніх обертів) і вже тоді натискати акселератор повністю.
Загалом колінвал є досить надійною деталлю, з якою рідко виникають проблеми. Якщо двигун гарно обслуговується – колінвал може служити дуже довго.