Балансирні вали

Балансирные валы
Балансирні вали
Робота кривошипно-шатунного механізму супроводжується виникненням сил інерції від руху його конструктивних елементів. Розрізняють сили інерції зворотно-поступально рухомих мас (поршні) і обертових мас (шатуни). У многоцилиндровом двигуні сили інерції в окремих циліндрах створюють ще й моменти інерції в поздовжній площині.
У сукупності сили і моменти викликають вібрацію двигуна, яка передається на кузов і супроводжується підвищеним рівнем шуму, перевантаженнями і збільшенням зносу елементів.
Для протидії вібрації проводиться урівноваження (балансування) двигуна. Найбільш поширеним способом балансування є установка додаткових противаг на щоках колінчастого вала. Разом з тим цей спосіб не дозволяє зрівноважити сили інерції, що виникають у двигунах різних компонувальних схем. Так, в чотирициліндровому рядном двигуні неврівноваженими залишаються сили інерції другого порядку (сили, що виникають при русі мас з подвоєною частотою колінчастого валу). При цьому величина сил інерції збільшується із зростанням об'єму двигуна.
Для зрівноважування сил інерції другого порядку в чотирициліндрових рядних двигунах робочим об'ємом 2,0 і більше літра застосовуються додаткові вали з противагами – т. зв. балансирні вали. Вперше балансирні вали на своїх автомобілях застосувала в 1976 році компанія Mitsubishi, технологія отримала назву Silent Shaft (безшумний вал). В даний час балансирні вали досить широко використовуються в продукції інших автовиробників – VW, Audi, BMW, Mercedes-Benz, GM.
Балансирні вали встановлюються попарно з однієї й іншої сторони колінчастого вала, як правило, симетрично. Найбільш кращою в плані займаного об'єму є установка балансирних валів в картері двигуна нижче колінчастого вала. Балансирный вал являє собою деталь складної форми, зазвичай це металевий стержень з вибраними в ньому пазами. Балансирный вал обертається в двох підшипниках ковзання, що змазуються у складі системи змащення двигуна.
Привід балансирних валів здійснюється безпосередньо від колінчастого вала і забезпечує обертання валів в різні сторони з подвоєною кутовою швидкістю. В якості приводу можуть використовуватися зубчастий редуктор, ланцюгова передача або їх комбінація. Для гасіння крутильних коливань, що виникають при обертанні валів, приводний зірочці ланцюгового привода встановлюється пружинний гаситель коливань.
В силу своєї конструкції балансирні вали при роботі відчувають значні навантаження. Особливо навантажені далекі від приводу підшипники. Все це призводить до прискореного зносу підшипників, а також елементів приводу. Знос супроводжується шумом, вібрацією і може привести до обриву приводний ланцюга. Наслідки для двигуна такої поломки нескладно уявити.
Ремонт балансирних валів – дороге задоволення. Тому вітчизняні умільці просто від валів позбавляються, а отвори в картері закривають заглушками. Вібрація, звичайно, зростає, але опори двигуна з нею непогано справляються. Крім підвищеного зносу, застосування балансирних валів ускладнює і здорожує конструкцію двигуна. При цьому втрати потужності двигуна на їх привід можуть досягати 15 к. с.
08:48
2
RSS
No comments yet. Be the first to add a comment!