Клиент недавно спросил о том, стал ли смазочный материал причиной поломки коленчатого вала?

Как большинство из вас подозревают, ответ на вопрос, скорее всего, «нет», потому что правильно произведенные смазочные материалы не вызывают поломки. Вопрос, однако, заставил меня задуматься, действительно ли мы понимаем коленчатый вал?

Их конструкция в первую очередь зависит не столько их сферы применения, а от других аспектов, как они производятся, из чего и т. п.

Таким образом, в этом совете более подробно рассматривается коленчатый вал — что это такое, как он работает, и как правильно его обслуживать, чтобы поддерживать в рабочем состоянии и обеспечивать высокий уровень производительности.

Определение

Коленчатый вал — это механическая деталь, которая способна преобразовывать возвратно-поступательное движение (линейное) во вращательное (круговое) движение. Они наиболее часто встречаются в поршневых двигателях, например, в автомобилях или
компрессорах, хотя в последних, «кривошип» используется для преобразования вращательного движения в линейное.

Коленчатый вал состоит из коренных шеек, где крепится нижний конец шатуна поршня. Эта шейка обычно отделяется от шатуна простым подшипником. Шейки коленчатого вала, как правило, выровнены тремя способами, в линию, буквой «V», или радиально, что зависит от применения или спроса.

Коленчатый вал имеет линейную ось, вокруг которой он вращается. Во время вращения возникает боковая нагрузка, которую необходимо выдерживать, и это достигается с помощью главных подшипников, которые также имеют «простую» конструкцию. Количество основных подшипников для поддержки цилиндра, как правило, превышает число поддерживаемых поршней, например, шестицилиндровый рядный двигатель может иметь от пяти до семи основных подшипников.

Коленчатый вал имеет противовесы для обеспечения баланса двигателя во время вращения. Они встроены в блок и могут быть отрегулированы навинчивающимися элементами, если конструкция нагрузки/тяги изменяется.

Строительство

Коленчатые валы, как правило, кованые или литые и, как правило, цельные. Кованые коленчатые валы являются наиболее распространенными в современных двигателях или компрессорах, для их производства используются различные стальные микросплавы.Коленчатый вал может быть зашлифован для удаления избыточного материала или для регулировки под изменения конструкции двигателя. Большинство коленчатых валов подвергаются индукционной закалке или азотированию, в зависимости от потребностей сферы применения и затрат.

Нагрузка на коленчатый вал

Знаете ли вы, что если вы попытаетесь прокрутить коленчатый вал вручную с противоположного конца ничего не случится? Однако, если вы уроните его с высоты метра, коленчатый вал зачастую расколется на две или три части. Почему так?

Есть две главные силы, действующие на коленчатый вал — изгиб и скручивание. Изгиб наиболее часто случается в центре и на концах и зависит от конструкции, количества и расположения основных подшипников. Скручивание присутствует в каждой шатунной шейке и обеспечивается боковым движением шатуна и шейки. С ним лучше справляться за счет конструкции шейки, подшипников шатуна, и управления скоростью двигателя. В правильно спроектированном и эксплуатируемом двигателе напряжение изгиба является меньшей из двух сил.

Смазывание коленчатого вала

Правильное смазывание коленчатого вала обеспечивается за счет нанесения смазочного материала в зону нагрузки как в режиме смазывания разбрызгиванием, так и под давлением. Разбрызгивание обеспечивается турбулентным движением коленчатого вала и уровнем масла в картере.

Смазывание под давлением обеспечивается масляным насосом, поставляющим смазочный материал в отверстия и проходы, предварительно пробуренные в оси коленчатого вала оси и шейках.

Типы масел, используемых для смазки коленчатого вала — это, как правило, устойчивые к ржавчине и окислению циркуляционные масла или моторные масла, которые содержат улучшители индекса вязкости, противоизносные присадки и ингибиторы окисления. Масла для зубчатых передач, как правило, не используются в этом применении.

Вывод

Почему коленчатый вал, о котором говорилось во вступлении, поломался?

Более чем вероятно, это никак не связано с маслом, но вместо этого связанно с чрезмерным напряжением скручивания, которое, в свою очередь, скорее всего, вызывает механические, эксплуатационные проблемы и (или) проблемы с конструкцией. Однако только углубленный анализ первопричины поломки сможет определить истинную причину.

Я надеюсь, что этот совет был полезен, и не стесняйтесь оставлять любые вопросы в разделе комментариев ниже!