Avtoargon.ru

АвтоАргон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Назначение и принцип работы балансирных валов двигателя

Назначение и принцип работы балансирных валов двигателя

Для чего предназначены балансиры

В процессе работы ДВС кривошипно-шатунный механизм создает вибрации внутри блока цилиндров. В конструкцию стандартных коленчатых валов входят особенные элементы – противовесы. Их назначение – гасить инерционные силы, которые возникают в результате вращения коленвала.

Не во всех моторах этих деталей достаточно, чтобы минимизировать силы инерции, из-за которых быстрее выходят из строя подшипники и другие важные элементы силового агрегата. В качестве дополнительного элемента устанавливаются балансирные валы.

Как следует из названия детали, она предназначена для более эффективной балансировки в моторе. Они поглощают излишнюю инерцию и вибрацию. Особенно актуальными такие валы стали с момента появления более мощных моторов с объемом от двух литров.

В зависимости от модификации требуется свой балансирный вал. Для рядных, оппозитных и V-образных моторов используются разные модели валов. Хотя каждая разновидность двигателей имеет свои преимущества, ни одна не способна полностью устранять вибрации.

Зачем нужны балансирные валы?

Балансирные валы в конструкции выполняют функцию поглотителей лишней инерции и вибрации. И особенно актуальным данное решение стало тогда, когда на рынке стало все больше появляться силовых установок большей мощности и объема порядка от 2-х литров. При этом немаловажную роль в балансировке работы двигателя внутреннего сгорания играет и само расположение цилиндров. При этом они могут располагаться в ряд, по оппозитной схеме, то есть когда оси цилиндров расположены в одной плоскости и противоположно направлены друг к другу или же иметь V-образное расположение. Именно от этих показателей будет зависеть балансировка мотора. Но идеального баланса не при одной из этих схем расположения все равно невозможно достичь.

Принцип работы балансирных валов двигателя

Балансировочные валы это цельные металлические стержни цилиндрической формы. Они устанавливаются по два с одной стороны коленчатого вала. Между собой они соединены при помощи шестерен. Когда вращается коленвал, валы тоже вращаются, только в противоположные стороны и с большей скоростью.

На уравновешенных валах имеются эксцентрики, а в приводных шестернях установлены пружины. Эти элементы предназначены для компенсации инерции, которая возникает в КШМ. Балансиры приводятся в движение коленчатым валом. Пара валов всегда вращается в противоположном направлении друг от друга.

Устанавливаются эти детали в картере ДВС для лучшей смазки. Вращаются они на подшипниках (игольчатые или скольжения). Благодаря работе этого механизма детали двигателя не так сильно изнашиваются из-за дополнительных нагрузок от вибрации.

Как работают балансирные валы?

Устанавливать балансирные валы принято парами и с каждой стороны коленчатого вала. Представляют они собой сложные по своей конструкции цилиндрические стержни геометрической формы. Вращение валов в противоположную сторону происходит со скоростью в два раза быстрее, чем у коленвала. Таким образом и происходит уравновешивание инертных сил второго порядка. Валы устанавливаются в картере мотора на подшипниках скольжения. В свое движение они приводятся за счет привода от коленчатого вала. Ну а поскольку подшипники связаны с системой смазки мотора, то они и испытывают в процессе работы валов самую большую нагрузку. Из-за чего они и начинают быстро изнашиваться, в результате чего и появляется характерный шум и вибрация. Что же касается типа привода то наиболее распространенным вариантом считается цепной или зубчатый ремень. Иногда приводом может служить и зубчатый редуктор и комбинированный механизм, когда зубчатый редуктор идет вместе с ремнем. Ну а для снижения колебаний валов, в конструкции привода предусмотрена установка пружинного гасителя.

Подробнее о балансирных валах будет рассказано в данном видеоролике:
Опубликовано: 18 ноября 2021

Типы привода

Так как балансировочные валы предназначены для балансировки коленвала, то их работа должна быть синхронизирована с этой деталью агрегата. По этой причине они подсоединяются к приводу ГРМ.

Чтобы гасить вращательные колебания, приводная шестерня балансирных валов имеет пружины. Они позволяют немного проворачиваться приводу вокруг оси, обеспечивая плавное начало движения устройства.

Чаще всего используется общий приводной ремень или цепь, установленные на моторе. Намного реже встречаются приводы редукторного типа. Также бывают комбинированные модификации. В них валы приводятся в движение и зубчатым ремнем, и редуктором.

На каких двигателях применяются балансирные валы

Впервые балансировочные валы на двигатели начала устанавливать компания Mitsubishi. С 1976г. эта технология носит название Silent Shaft. Такой разработкой оснащаются в основном силовые агрегаты с рядным расположением цилиндров (4-цилиндровые модификации более подвержены возникновению инерционных сил).

Высокооборотные моторы с большой мощностью также нуждаются в таких элементах. Нередко их используют в дизельных ДВС.

Если раньше этой технологией пользовались японские производители, на данный момент нередко встречаются и европейские авто с системой бесшумных валов.

Ремонт балансировочных валов

Как и любой другой сложный механизм, привод уравновешенных валов тоже может выйти из строя. Чаще всего это происходит в результате естественного износа подшипников и зубчатых деталей, так как они испытывают достаточно большие нагрузки.

Читать еще:  Щелчок при запуске двигателя ваз 2105

Когда блок валов приходит в негодность, это сопровождается появлением вибраций и шумами. Иногда шестерня привода из-за поломки подшипника блокируется и обрывает ремень (или цепь). Если выявлена неисправность балансировочных валов, метод устранения один – замена испорченных элементов.

Механизм имеет сложную конструкцию, поэтому за его ремонт придется заплатить приличную сумму (работы должны проводиться исключительно в сервисном центре, даже если это просто замена устаревшей детали на новую). По этой причине, когда блок валов выходит из строя, его просто удаляют из мотора, а отверстия закрывают соответствующими заглушками.

Это, конечно, должна быть крайняя мера, так как отсутствие компенсаторов вибраций приводит к разбалансировке мотора. Как заверяют некоторые автомобилисты, которые воспользовались таким методом, вибрации без блока валов не настолько серьезные, чтобы соглашаться на дорогостоящий ремонт. Несмотря на это, силовой агрегат становится немного слабее (мощность может снизиться до 15 лошадиных сил).

Решаясь на демонтаж блока, автомобилист должен четко понимать, что существенное вмешательство в конструкцию мотора может сильно повлиять на его работоспособность. А это в последующем может привести к капитальному ремонту ДВС.

Балансирный вал


Балансирный (уравновешивающий) вал — дополнительный элемент балансировки для снижения вибраций двигателя. В процессе работы кривошипно-шатунного механизма возникает инерция, которая становится результатом движения деталей ДВС и воздействия ряда других сил.
Двигатели внутреннего сгорания могут иметь разные схемы расположения цилиндров. Наиболее распространены:

  • Рядная схема, когда оси цилиндров находятся в единой плоскости;
  • Оппозитная схема означает, что оси цилиндров находятся под углом 180° в двух плоскостях;
  • V–образная схема компоновки с осями цилиндров в двух плоскостях;

Встречаются схемы, когда оси цилиндров находятся в двух плоскостях под разным углом, а также аналогичная схема с дополнительным смещением на коленвале и т.д. От той или иной схемы напрямую зависит степень балансировки ДВС. Лучший баланс демонстрируют оппозитные двигатели. Неплохо сбалансированы рядные двигатели на 4 цилиндра с рабочим объемом до двух литров. V-образный мотор оптимально сбалансирован только под строго определенными углами между цилиндрами.

При работе ДВС возникают уравновешенные и неуравновешенные силы. К уравновешенным силам можно отнести силу давления газов и силу трения. Неуравновешенными силами является инерция, вес силового агрегата и т.д. Указанные силы получили название силы инерции второго порядка.

Как известно, чаще всего уравновешивание достигается путем установки противовесов на щеках коленвала. Такой способ работает, но не всегда позволяет качественно сбалансировать мотор зависимо от той или иной схемы расположения цилиндров.

Инерция возникает от возвратно-поступательного движения поршней и вращательного движения шатунов. Дополнительно присутствуют также силы инерции в продольной плоскости. Результатом воздействия этих сил становится вибрация ДВС, что приводит к повышенному уровню шумов, определенным нагрузкам на элементы двигателя, а также к преждевременному износу деталей и механизмов. Для решения этой задачи в конструкции рядных и других двигателей могут дополнительно к маховику использоваться балансирные валы.

Сила инерции второго порядка уравновешивается двумя балансирными валами, которые могут иметь противовесы. Валы вращаются как с одинаковой скоростью параллельно коленвалу, так и в два раза быстрее частоты вращения коленчатого вала, что зависит от конкретного мотора.

Балансирный вал является стержнем из металла, который имеет достаточно замысловатую форму с выточенными на нем пазами. Вал осуществляет постоянное вращение. Крутится вал в двух подшипниках скольжения. Смазывание данных подшипников реализовано через систему смазки ДВС.

Единственным способом дополнительного уменьшения вибрации ДВС является балансировка агрегата. Рядный четырехцилиндровый мотор получает неуравновешенные силы, которые возникают при движении масс с учетом той или иной частоты вращения коленвала. Величина инерции зависит от объема ДВС, с ростом объема силовой установки инерция увеличивается.

Балансировочный вал устанавливается на рядных четырехцилиндровых моторах с рабочим объемом выше двух литров. Стоит отметить, что установка таких валов приводит к заметному удорожанию конструкции и не особенно активно применяется на автомобилях даже среднего ценового сегмента.

Балансирные валы ставятся парами. Их зачастую располагают симметрично по обеим сторонам коленвала. Местом установки балансирных валов чаще всего становится картер двигателя, чтобы валы оказались ниже коленчатого вала ДВС. Получается, что указанные валы находятся под коленвалом, а местом их установки становится масляный поддон.

Балансирные валы имеют прямой привод от коленвала. Привод реализует вращение уравновешивающих валов в разные стороны.

Угловая скорость вращения балансиров удвоена. Привод может быть выполнен как отдельно посредством зубчатого редуктора или цепной передачи, так и представлять собой совокупность решений. Крутильные колебания от вращения самих валов гасятся пружинным гасителем колебаний, который размещен в приводной звездочке привода уравновешивающего вала.

В процессе работы и благодаря особенностям конструкции привода балансирные валы подвержены серьезным нагрузкам. Наиболее перегружены подшипники, которые расположены в противоположной от привода стороне. Имеет место их быстрый износ, который проявляется дополнительными шумами и появлением усиленных вибраций. В худших случаях может произойти обрыв приводной цепи. Дополнительным недостатком становится отбор мощности ДВС, которая расходуется на привод балансирных валов.

Читать еще:  Вибрация двигателя газ 53 на холостых оборотах

Балансирные валы: принцип работы, особенности конструкции

Балансировочные валы: принцип работы, особенности конструкции

Балансировочные валы являются деталью автомобильного двигателя сложной конструкции, в большинстве случаев, железный стержень с пазами, которая предназначена для обеспечения равновесия вращающихся весов в цилиндрах автомобильного двигателя.

Балансировочные валы в первый раз были установлены в машинах концерна Mitsubishi. Подобная разработка взяла достаточно простое наименование – бесшумный вал.

Сейчас балансировочные валы употребляются в большинстве моделей машин, производимых под такими брэндами, как GM, Audi, Mercedes, BMW.

Принцип работы балансировочных валов двигателя

Валы закрепляются через два маленьких отверстия на задней стенке картера двигателя, совершая вращательные перемещения на подшипниках скольжения.

Соединение верхнего балансировочного вала с нижним валом происходит при помощи приводов. Привод верхнего вала имеет зубчатый ремень, что особой шестерней задействует привод нижнего вала.

Валы устанавливаются лишь парами симметрично по обеим сторонам коленчатого вала. Наряду с этим балансировочный вал постоянно совершает вращательные перемещения в обратную сторону от коленвала, а скорость его перемещения возрастает в два раза.

Это разрешает снизить все вибрации двигателя благодаря обоюдной компенсации инерционных сил балансировочных валов коленвала, потому, что эти силы неизменно направлены друг к другу.

Фиксация балансировочных валов осуществляется лишь продольно при помощи стопорной пластины, которая крепится к кольцевым канавкам. Подобные крепежные канавки находятся на каждой шестерне верхнего и нижнего балансировочного вала.

Принцип действия КШМ основан на образовании инерционных сил от сотрудничества всех его элементов и рабочих механизмов. Одни элементы, к примеру поршни, совершают перемещения возвратно-поступательного характера, а другие, шатуны – вращательные перемещения.

Действие инерционных сил в цилиндрах двигателя создают повышенный уровень и сильную вибрацию шума в двигателе в целом, что ведет к быстрому износу и перегрузу отдельных элементов двигателя.

Чтобы как-то уравновесить вибрации, создаваемые в двигателе, и используются балансировочные валы.

Привод балансировочных валов

Привод задействуется от коленвала и рекомендован для обеспечения вращательных разносторонних перемещений валов с установленной угловой скоростью. Обычно в качестве привода выступает зубчатый ремень.

Чтобы снизить вращательные колебания, каковые появляются при вращательных перемещениях вала, употребляется гаситель колебаний пружинного типа, что устанавливается в звездочке на приводе.

Сложности в ремонте балансировочных валов

Напряженная работа балансировочных валов довольно часто сопровождается усиленными рабочими нагрузками, благодаря которых выходят из строя подшипники, и отдельные элементы привода. Стремительный износ либо поломка подробностей ведет к увеличению вибраций и уровня шума, и как следствие – обрыву привода.

Ремонтные востанотельные работы работоспособности балансировочных валов отличаются дороговизной и сложностью. Как раз исходя из этого многие автовладельцы предпочитают вместо дорогой замены балансировочные валы, а отверстия закрыть особыми заглушками.

Кроме всего другого применение балансировочных валов воздействует на сложность конструкции самого автомобильного двигателя, и на дороговизну его техобслуживания.

В случае если все же имеется необходимость произвести замену балансировочного вала, вместе с новой подробностью устанавливается новая цепь с приводом и нижняя шестерня коленвала.

Сердце мотоцикла. Работа двигателя мотоцикла BMW R 1200 GS

Записи по принципу Рандом:
  • Проезд ЖД переездов…
  • Как определить настоящий пробег автомобиля…
  • Как сохранить работоспособность…
  • Продажа шин к любому транспорту – хороший бизнес-проект
  • Случай на ночной дороге либо из-за чего мы так опасаемся помогать?
  • Как собственными силами поменять колесо на машине скоро и надежно
самые интересные для Вас статьи, подобранные по важим запросам:

Омыватель фар: принцип работы, устранение неисправностей В современных машинах всё сделано с учётом заинтересованностей водителей и для их удобства. Тут тебе и…

Датчик уровня горючего: виды, принцип работы, устройство Датчик уровня горючего (ДУТ) — функциональное устройство топливной совокупности автомобиля,…

Топливные форсунки: принцип работы, неисправности, промывка топливных форсунок Современный автомобиль является сложную совокупность разного…

Интеркулер – виды и принцип работы Интеркулер – это устройство, которое есть частью совокупности турбонаддува. Оно помогает для охлаждения нагретого…

Картер двигателя: особенности и назначение конструкции Картер есть основной неподвижной подробностью ДВС, в нижней части которого установлен коленчатый…

Головка блока цилиндров: назначение и принцип работы Головка блока цилиндров ДВС Такую подробность, как головку блока цилиндров (ГБЦ), несомненно, возможно…

Насос-форсунка: устройство и принцип работы Насос-форсунки – совокупность впрыска, предназначена для подачи топливной смеси в дизельных двигателях ….

Балансирные валы: принцип работы, особенности конструкции

Балансирные валы представляют собой деталь автомобильного двигателя сложной конструкции, как правило, металлический стержень с пазами, которая предназначена для обеспечения равновесия вращающихся масс в цилиндрах автомобильного двигателя.

Балансирные валы впервые были установлены в автомобилях концерна Mitsubishi. Подобная технология получила довольно простое название – бесшумный вал.

Сегодня балансирные валы используются в большинстве моделей автомобилей, выпускаемых под такими брэндами, как GM, Audi, Mercedes, BMW.

Читать еще:  Давление топлива в дизельном двигателе ямз

Принцип работы балансирных валов двигателя

Валы закрепляются через два небольших отверстия на задней стенке картера двигателя, совершая вращательные движения на подшипниках скольжения.

Соединение верхнего балансирного вала с нижним валом происходит при помощи приводов. Привод верхнего вала имеет зубчатый ремень, который специальной шестерней задействует привод нижнего вала.

Валы устанавливаются только парами симметрично по обеим сторонам коленчатого вала. При этом балансирный вал всегда совершает вращательные движения в обратную сторону от коленвала, а скорость его движения увеличивается в два раза.

Это позволяет снизить все вибрации двигателя благодаря обоюдной компенсации инерционных сил балансирных валов коленвала, поскольку эти силы всегда направлены друг к другу.

Фиксация балансирных валов осуществляется только продольно при помощи стопорной пластины, которая крепится к кольцевым канавкам. Подобные крепежные канавки располагаются на каждой шестерне верхнего и нижнего балансирного вала.

Принцип действия КШМ основан на образовании инерционных сил от взаимодействия всех его рабочих механизмов и элементов. Одни элементы, например поршни, совершают движения возвратно-поступательного характера, а другие, шатуны – вращательные движения.

Воздействие инерционных сил в цилиндрах двигателя создают сильную вибрацию и повышенный уровень шума в двигателе в целом, что приводит к перегрузу и быстрому износу отдельных элементов двигателя.

Для того чтобы как-то уравновесить вибрации, создаваемые в двигателе, и применяются балансирные валы.

Привод балансирных валов

Привод задействуется от коленвала и предназначен для обеспечения вращательных разносторонних движений валов с установленной угловой скоростью. Зачастую в качестве привода выступает зубчатый ремень.

Для того чтобы снизить вращательные колебания, которые возникают при вращательных движениях вала, используется гаситель колебаний пружинного типа, который устанавливается в звездочке на приводе.

Сложности в ремонте балансирных валов

Напряженная работа балансирных валов часто сопровождается усиленными рабочими нагрузками, вследствие которых выходят из строя подшипники, а также отдельные элементы привода. Быстрый износ или поломка деталей приводит к повышению уровня шума и вибраций, и как результат – обрыву привода.

Ремонтные работы по восстановлению работоспособности балансирных валов отличаются сложностью и дороговизной. Именно поэтому многие автовладельцы предпочитают вместо дорогой замены просто снять балансирные валы, а отверстия закрыть специальными заглушками.

Помимо всего прочего использование балансирных валов влияет на сложность конструкции самого автомобильного двигателя, а также на дороговизну его технического обслуживания.

Если все же есть необходимость произвести замену балансирного вала, вместе с новой деталью устанавливается новая цепь с приводом и нижняя шестерня коленвала.

ФОРУМ МОТОРИСТОВ

Форум для общения мотористов, водителей и любопытных

  • Темы без ответов
  • Активные темы
  • Поиск
  • Список форумовОбщедоступные форумыБензиновые моторы и их ремонт
  • Поиск

Балансировочный вал.

Балансировочный вал.

Сообщение Алекс » 07 июн 2004, 16:29

Re: Балансировочный вал.

Сообщение Гость » 08 июн 2004, 19:09

Re: Балансировочный вал.

Сообщение furss » 20 ноя 2011, 18:46

Re: Балансировочный вал.

Сообщение AB-Engine » 22 ноя 2011, 00:07

Re: Балансировочный вал.

Сообщение furss » 26 ноя 2011, 17:36

Re: Балансировочный вал.

Сообщение Сашко » 26 ноя 2011, 18:21

Re: Балансировочный вал.

Сообщение AB-Engine » 26 ноя 2011, 19:17

Re: Балансировочный вал.

Сообщение elmonovec » 27 ноя 2011, 00:30

Re: Балансировочный вал.

Сообщение AB-Engine » 27 ноя 2011, 12:14

Re: Балансировочный вал.

Сообщение Сашко » 29 ноя 2011, 19:22

Re: Балансировочный вал.

Сообщение Bauka » 17 май 2012, 08:54

Re: Балансировочный вал.

Сообщение ПАЛЫЧ » 17 май 2012, 20:29

Re: Балансировочный вал.

Сообщение Николай Грязев » 17 май 2012, 23:18

Да, балансировочные валы можно смело удалить. Т.е. с одного просто снять ремень, а масляное отверстие в нём заглушить, а второй, который крутит маслонасос ( если, конечно, у него изношена задняя опора и втулка—а то ведь бывает — вылетает втулка и разбивает посадочное место в блоке под неё ) придётся обрезать и в отверстие масло-канала в нём ввернуть болт М8.
Но в любом случае придётся снимать переднюю крышку.

Да здравствуют производители Дебильных моторов.

Re: Балансировочный вал.

Сообщение Валерий Ржевский » 18 май 2012, 09:10

Re: Балансировочный вал.

Сообщение Николай Грязев » 18 май 2012, 23:04

  • Общедоступные форумы
  • ↳ Бензиновые моторы и их ремонт
  • ↳ Дизели и ремонт дизельной техники
  • ↳ Ремонт и восстановление моторных деталей
  • ↳ Моторная диагностика
  • ↳ Моторная электрика и электроника
  • ↳ Моторные запчасти, масла и прочие материалы
  • ↳ Инструмент, оборудование и информация для моторного ремонта
  • ↳ Организация моторного ремонта
  • ↳ Моторная экспертиза
  • ↳ Теория, рабочий процесс, конструкция и производство моторов
  • ↳ Тюнинг и форсирование
  • ↳ История двигателестроения и технические достижения
  • ↳ Курилка мотористов
  • ↳ Доска объявлений
  • Закрытые форумы
  • ↳ Архив
  • Список форумов
  • Удалить cookies
  • Связаться с администрацией

Создано на основе phpBB® Forum Software © phpBB Limited

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector