Шліфовка колінвала
Шліфовка колінвала – колінчастого вала – необхідна відновлювальна операція у тих випадках, коли автомобіль зазнає великих навантажень. Пошкодження шийок колінвала стається при форсуванні непрогрітого двигуна, несвоєчасній заміні масла, а також за наявності речовин, що засмічують мастильний матеріал.
Ушкодження можуть бути поверхневими (подряпини, задири) або носити значно суттєвіший характер, при якому порушена циліндрична форма шийок.
Серед очевидних ознак зносу деталі, які виявляються при поверховому огляді, вже вище згадані задири та подряпини. Також серед ознак того, що колінчастий вал потребує уваги – це перенесення металу при масляному голодуванні, коли матеріал з вкладишів втирається у поверхню шийок вала. Не рідко на валу можна побачити й райдужні кольори мінливості через перегрів зон тертя внаслідок того самого масляного голодування. Перелік випадків, через які колінчастий вал потребує механічної обробки, доволі типовий для цієї деталі.
Під час діагностики ми використовуємо два методи: візуальний огляд наявних дефектів і заміри за допомогою приладів та інструментів. Останні дають можливість визначити вигин деталі відносно своєї осі, а характер вигину (може бути рівномірний вигин, або ж, наприклад, край валу, на якому фіксується шків, має викривлення) диктуватиме шляхи відновлення деталі.
Результати промірів зношування шийок колінчастого вала порівнюються з даними завода виробника. Зрештою, категорією, яка визначає, чи відповідає розмір шийок нормам, – є дотримання номінального теплового зазору між вкладишами та шийками деталі. При щасливому збігу обставин достатньо лише поміняти вкладиші, щоб довести зазори до номінальних значень, тим самим подовживши експлуатацію колінчастого вала без механічної обробки.
Ремонт колінчастих валів виконується на обладнанні високого розряду та точності. Внаслідок ремонтних операцій відновлюється правильна циліндрична форма шийок колінвала відповідно номінальним характеристикам, які заклав завод виробник. Слід зазначити, що процедура шліфування колінчастого вала для автомобіліста буде менш коштовною, ніж його заміна.
Нюанси обробки та вартість шліфовки
В кожному напрямку нашої роботи є свої нюанси, які впливають на кінцеву вартість послуг з відновлення деталей моторної групи. І оскільки наших клієнтів не в останню чергу непокоїть ціна на шліфовку колінчастих валів, ми наведемо низьку прикладів, які дадуть розуміння того, що впливає на ціну.
Візьмемо такий приклад. Існують довго- та короткохідні вали. Довгохідний вал має великий хід поршня, що досягається за рахунок збільшеного кривошипа. У такому випадку шатунні шийки розташовані на значній відстані від корінних. Для шліфувальника різниця між довго- та короткохідним валом полягає в тому, що довгохідний вал з далеко розташованою шатунною шийкою поводиться дуже нестабільно при встановленні на верстат. На нашому сленгу ми кажемо: “вал дихає”.
Заради наочного розуміння проілюструємо: при сухому шліфуванні, ледь торкнувшись шліфувальним кругом (буквально на мікрони, коли ви бачите іскру, яка одразу зникає) у динаміці обертання ми спостерігаємо, що наш вал поводить себе нормально. Але як тільки ми подаємо охолодження, круг починає штовхати вал, і він піддається деформації. Тобто навіть товщина охолоджуючої рідини між колінчастим валом і шліфувальним кругом вносить свої корективи. При рясному охолодженні вал може стати кривим, а шийка – еліптичною. Такі вали ми називаємо “дихаючими”. Вони настільки чутливі до дотику шліфувального круга, що необхідно використовувати підтримуючий люнет. Шліфувальник відчуває це. Як кажуть, льотчик “п’ятою точкою” відчуває землю, так і шліфувальник спинним мозком відчуває поведінку колінчастого вала під час шліфування.
Шліфувальнику допомагає такий інструмент, як скоба, яка дозволяє вимірювати діаметр колінчастого вала, биття та еліпс під час шліфування в динаміці, коли шліфувальник вмикає обертання вала на станку. Він підносить скобу до потрібної шийки та бачить стан колінчастого вала, після чого вносить необхідні корективи для правильного шліфування. Тобто, для розуміння, існують дуже м’які та “дихаючі” вали, які важко шліфувати, що також впливає на ціну.
Щоб уникнути браку, необхідно звертати увагу на певні моменти та вживати відповідних заходів. Для будь-якого колінчастого вала завод-виробник встановлює норми та певні розміри – стандартні та ремонтні. Іноді клієнт просить зробити другий або третій ремонтний розмір. Ми відкриваємо дані, відповідно до них шліфуємо вал, і він відповідає розмірам. Однак після встановлення та перевірки виявляється, що двигун працює некоректно через невідповідні зазори. Тому ми часто застосовуємо такий підхід: клієнт приносить блок, шатуни, вкладаються вкладиші в постілі та шатунні шийки, усе затягується з необхідним моментом і в правильній послідовності, вимірюється зазор, і тільки після цього ми визначаємо розмір, до якого потрібно шліфувати вал.
Наш досвід показує, що близько 40-50% валів (а для дизельних автомобілів – до 60%), відшліфованих за каталожними даними, потребують перешліфування в наступний ремонтний розмір через збільшений зазор. Тобто вал відповідає ремонтним розмірам, але при вимірюванні з вкладишами складається враження, що він пропрацював 100-200 тисяч кілометрів. Наприклад, ми розраховуємо розмір отвору під 0.25 мм або 0.50 мм, а фактичний отвір виявляється більшим, відповідно, і зазор більший.
Тому ми наполегливо рекомендуємо: для якісного і правильного шліфування колінчастого вала ми маємо заміряти отвори в блоці з заздалегідь вставленими вкладишами. Блок має бути вимитий і очищений, всі деталі чисті, а моторист самостійно затягує все своїм ключем. Це необхідно для того, щоб після розбирання та відновлення моторист при встановленні вала в блок повторив зусилля затягування, які були застосовані перед вимірами для шліфування колінчастого вала. Оскільки зміна зусилля дуже сильно впливає на геометрію отвору. Така операція є трудомісткою і, відповідно, також збільшує вартість шліфування колінчастого вала.
При шліфуванні корінних шийок колінчастий вал встановлюється на центри. Існують певні нюанси, пов’язані з деформацією деталі. Є такий момент: колінчастий вал з одного боку затискається в патроні або встановлюється на повідок – це приводна бабка. Одна бабка обертає вал та передає зусилля через деталь на сусідню бабку. Крім того, що вал потрібно шліфувати, він ще й обертає сусідню бабку, тобто одночасно працює на скручування. А у випадку м’яких, “дихаючих” валів це може призводити до значної деформації. Якщо підійти до станка і подивитися на цю бабку, на маси, які доводиться обертати, – це величезна вага. Так, вона на підшипниках, але щоб повернути її вручну, потрібно докласти значних зусиль.
Існують вали, які дуже складно зафіксувати. Доводиться підходити різними способами, використовувати різні пристосування, іноді поправляти центри. Можна витратити дві-три години на те, щоб поправити центри, встановити та перевірити вал. Іноді доводиться встановлювати вал на токарний верстат, на люнет, формувати центри, і тільки потім встановлювати на шліфувальний верстат. А є такі підступні вузькі шийки, що навіть не вдається встановити вал у люнет. Доводиться вручну підшабровувати центри, вибирати потрібне положення. Трапляються також забоїни через варварське поводження з валами. Усі ці нюанси також впливають на формування ціни.
Особливістю валів останніх років, останнього десятиліття, є їхні вузькі шийки та, відповідно, дуже малі зазори. Як це взаємопов’язано? Раніше вкладиші були широкими та масивними, що дозволяло робити більші зазори, і масло не могло так легко витікати із зони тертя. А коли шийка вузька, то незалежно від створюваного тиску, масло витікає звідти. Для забезпечення роботи пари на масляному клині доводиться зменшувати зазори.
Дуже високі вимоги пред’являються до правильності геометрії постелей та до установочного зазору колінчастого вала і постілі – 0.02-0.03 мм, тобто по 0.015 мм на сторону, що є дуже мало. Після встановлення вала в постілі та затягування він повинен легко обертатися вручну. Шліфування таких валів також коштує дорожче через високі вимоги до точності. Якщо для валів старої конструкції допускається зазор 0.04-0.05 мм з полем допуску 0.01 мм, то для валів зі зменшеними зазорами (0.025-0.03 мм) поле допуску становить лише 0.003-0.005 мм, тобто близько половини сотої міліметра. Це пред’являє підвищені вимоги до кваліфікації шліфувальника.
Особливо слід зазначити вимоги до стану верстату та охолоджуючої рідини. Верстат дуже швидко зношується. Ми, наприклад, не шліфуємо вантажні та легкові вали на одних і тих же верстатах. Верстат, призначений для вантажних валів, не використовується для легкових, оскільки зношується приблизно за рік (залежно від інтенсивності роботи та виробничої культури шліфувальника). Важкі вали вимагають постійного переміщення бабки, оскільки мають різну довжину. Важка бабка вагою до однієї тонни переміщується під власною вагою по направляючих станини, що призводить до їх швидкого зносу. Крім того, важкі вали зношують патрони, якими затискаються, оскільки потрібне значне зусилля затискання.
На ціну також впливає кількість шийок вала, його конструктив. Іноді клієнти звертаються для шліфування вала через один розмір, або заклинила одна шийка на ще не шліфованому до цього валу. У таких випадках для шліфування може знадобитися пропустити навіть один або два ремонтні розміри. Якщо виробник допускає третій ремонтний розмір, ми шліфуємо у цей розмір, що також підвищує ціну.
Радимо також ознайомитись з іншими розділами сайту:
Динамічне балансування колінвала та маховика
