БАЛАНСИРОВКА КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА: СТОИТ ЛИ ДЕЛАТЬ ЭТО?

Дисбаланс — это одно из самых опасных явлений, которое действует на вращающиеся детали в автомобиле, в том числе и коленчатый вал. Его внешними признаками являются повышенные вибрации, которые при разной частоте вращения могут усиливаться или уменьшаться и передаются по кузову авто. Эти проявления вызывают дополнительные нагрузки на коленчатый вал, ослабляют крепежи, что ведет к ускоренному износу вала,  вкладышей и  в результате поломкам. Кроме того, вибрация чрезвычайно вредна для здоровья водителя и пассажиров!

Среди основных причин появления дисбаланса можно назвать:

  • не качественность изготовления деталей;
  • неоднородность материала из которого сделана деталь;
  • неточное центрирование сопрягаемых деталей;
  • увеличенные зазоры в сопрягаемых деталях и узлов, а также  несоосность их монтажа;
  • деформации валов при механической и термической обработке;
  • повреждения в процессе эксплуатации.

Больше всего создает дисбаланс несбалансированные детали большого диаметра, которые вращающиеся с повышенной угловой скоростью. К таким деталям относятся:  колеса, карданный вал, сцепление или гидротрансформатор автоматической трансмиссии, маховик и коленчатый вал.

При динамической балансировке коленчатый вал вращают вокруг оси опорных шеек и определяют как минимум пару тяжелых мест по которым корректируется дисбаланс.  Использование этого метода требует применения специального оборудования. Существует два основных варианта динамической балансировки: до резонансная и за резонансная, и для каждого — свой станок.  При любом способе определения величины дисбаланса важно установить деталь так, чтобы ось ее вращения точно совпадала с осью вращения в том узле, где она  работает. 

На автозаводах и автомастерских предприятиях степень величины неуравновешенности коленчатых валов определяют именно таким способом. Доведение детали до допустимой уровня вибрации производят путем высверливания или срезания лишнего веса с противовесов или щек.  Следует отметить, что балансировка коленчатого узла производится поэтапно. В первую очередь балансируется коленвал после крепят маховик и убирают дисбаланс с него, а потом проверяется корзина, которая крепится к маховику . Вал устанавливается на станок так же как и установлен на автомобиле (на коренные шейки), закрепляется, и производиться первый пуск. При вращении возникают динамические нагрузки от "тяжелых мест", датчики, которые установленные в опорах оборудования, считывают силу колебания, в то время датчик положения передает информацию о положении вала. С первым пуском определяется величина и фаза дисбалансов. После, определяется масса и положение мест которые создают дисбаланс. Мастеру остается только убрать лишний металл. Вал проходит повторное измерение неуравновешенности и, если дисбаланс находится в поле допуска, вал готов.

При составлении плана капитального ремонта двигателя и определения перечня обязательных механических работ такая процедура, как балансировка коленчатого вала, для многих мотористов и механиков остается открытой. На вопрос стоит ли тратить на это деньги, часто следует ответ с недоумением в глазах: оно же как-то ездило.

Решать ВАМ: коленчатый вал при весе в 20 кг, получивший смещение по оси всего 0,1 мм за счет прогиба вала, биения посадочного места под маховик или при шлифовке (попасть в прежнюю ось вала вплоть до 0,01 не возможно), а особенно после «застучавшего двигателя»; замены элементов, которые влияют на сбалансированный вал (противовесы, поршни, шатуны, маховик, "корзина" сцепления) и при частоте вращения 6000 об./мин. создает центробежную силу, равную 7729 H (или 788 кг). Данная нагрузка передается через сопрягаемые детали двигателя на шасси и кузов, создавая шум и вибрацию, которые пагубно влияют на пассажиров и груз, а также увеличивает расход топлива, снижения мощности, ослабление крепежей и уменьшает ресурс двигателя.

Качественная балансировка коленчатого вала с маховиком и корзиной увеличивает ресурс двигателя на 30-40%. 

Коленчатые валы зарубежных автопроизводителей на заводе балансируются поэтапным методом. Все детали кривошипного механизма (коленчатый вал, маховик, корзина сцепления, передний шкив и пр.) соосны, сбалансированы сначала по отдельности, а потом и в сборе. Валы отечественных производителей требуют ОБЯЗАТЕЛЬНОЙ балансировке, причем, новые или работавшие без разницы, особенно работавшие! На автозаводах постсоветского пространства балансировку в сборе не производят. Что порой приводит к сборе в одной из точек узла, допусков дисбаланса всех деталей.  В этом случае высверливание порой не помогает, приходится срезать лишний вес, который начинает измеряться в килограммах,  болгаркой.

Балансировка отдельно взятых деталей коленвального узла даст слабый эффект или произойдет наоборот. В случае балансировки отдельно маховика от вала порой приходится сверлить отверстия напротив заводского. Вероятность того что после установки его на вал он может дать ещё большую вибрацию. Установка нового маховика даст не предсказуемые последствия. Для получения результата нужно балансировать коленчатый вал с поэтапным навешиванием всех деталей, которые к нему крепятся (маховик, корзина сцепления, шкив, храповик).  Следует отметить, что перед балансировкой нужно удалить грязь с масляных каналов и карманов!

Несколько важных слов о балансировке V-образных и других несимметричных коленчатых валов. Сюда относятся валы рядных двигателей с нечетным количеством цилиндров. При установке таких валов без выполнения специально технологии на балансировочный станок мощная моментная составляющая сорвет его с опор при первых же оборотах. Дело в том, что масса противовесов у таких валов на прямую привязана к массе шатунно-поршневой группы. Поэтому, на шатунные шейки необходимо установить оснастку определенной (с точностью до 1 г) массы которую нужно рассчитать или взять с технической литературы. 

При изменении конструктивных особенностей коленчатого узла (облегчение и др.), а также при замене маховика, корзины, переднего шкива поршневой группы или шатунов настоятельно рекомендуем проводить модульную динамическую балансировку узла.