Коленчатый вал: повреждение, симптомы, ремонт и расходы

Что делать, если коленвал неисправен?

Повреждение коленчатого вала встречается редко в современных автомобилях, но тем не менее все же происходит время от времени. Стоит ли в этом случае ремонтировать автомобиль (стоит ли игра свеч)? Какими затратами обернется ремонт коленвала? Отвечаем на наиболее важные вопросы.

Коленчатый вал – важный элемент двигателя внутреннего сгорания. Это та деталь, которая превращает кинетическую энергию, получаемую при сгорании топлива в двигателе, в механическую. Также коленвал служит связующим звеном между двигателем и коробкой передач, которая в свою очередь распределяет крутящий момент на колеса. К сожалению, если коленвал выходит из строя из-за дефекта, дорогостоящего ремонта не избежать.

Дефект коленчатого вала: причины и симптомы

В современных машинах повреждение коленвала стало довольно-таки редким явлением. Обычно коленчатый вал может выйти из строя в основном по двум причинам: нехватка моторного масла и превышение нагрузки на двигатель. Последняя причина современным машинам не грозит, поскольку электроника контролирует все функции двигателя и отключает подачу топлива, когда двигатель начинает испытывать повышенную нагрузку. Особенно эта защита актуальна, когда стрелка на тахометре находится на красной отметке.

Получается, подобная защита является своеобразным электронным ограничением оборотов двигателя, точно так же как работает электронный ограничитель скорости, встроенный во все современные автомобили.

Чаще же всего убить коленвал можно нехваткой моторного масла. Когда коленвалу не хватает смазки, это разрушает шатунные подшипники и затем более крупные основные подшипники, в которых вращается коленвал. Однако для наступления фактического ущерба от нехватки масла требуется довольно много времени – примерно до четверти часа, до тех пор, пока остаточное моторное масло в герметичных подшипниках не будет полностью использовано. В такой ситуации из-за сухого трения начнется разрушение подшипников и износ коленвала.

Но почему в современных автомобилях поломка коленвала – более редкое явление, чем в старых машинах? Все дело в том, что во многих современных машинах двигатели оснащены турбиной, которая быстрее выйдет из строя в случае острой нехватки моторного масла. Так что, по сути, коленвал не успеет получить критичный износ.

Тем не менее в некоторых современных автомобилях все же случается поломка коленвала, которая, как правило, дает о себе знать грохотом (громким стуком).

Ремонт и стоимость поврежденного коленчатого вала

К сожалению, ремонт коленвала – очень сложный процесс, который могут делать не многие технические центры. Ведь в этом случае нужна шлифовка коленчатого вала на специальном оборудовании. Вот виды возможных работ при восстановлении изношенного вала:

Также в некоторых случаях старый коленвал может нуждаться в термообработке. А иногда нужна балансировка коленвала. К сожалению, для этих работ требуются специалисты высокого класса, а также дорогостоящее оборудование.

Также не забывайте, что, прежде чем приступить к ремонту коленвала, нужно его еще демонтировать, а после ремонта поставить на место. Для многих автомобилей это обходится в круглую сумму, так что в итоге будет проще купить новый коленвал, чем ремонтировать старый. Вот для примера расценки на ремонт коленвала в одном из автосервисов Москвы. Причем это еще не высокие ценники.

Логично, что раз придется разбирать мотор, то вместе с ремонтом коленвала придется также проводить и другие работы. В этом случае восстановление работоспособности коленвала может вылиться автовладельцу в круглую сумму. В некоторых случаях будет проще купить контактный подержанный мотор. Можно также обратиться в специализированные компании, которые занимаются восстановлением моторов. В таких компаниях вы можете приобрести уже готовый восстановленный двигатель на свою машину. В этом случае, чтобы уменьшить стоимость восстановленного мотора, вы можете сдать двигатель со сломанным коленвалом в качестве зачета в стоимость восстановленного.

Структура и функция коленчатого вала

Если вы хотите понять функцию коленвала, то, чтобы это было проще, вспомним, что такое велосипедные педали, которые соединены между собой специальным валом. Ваши ноги при вращении педалей выполняют точно такую же роль, которую играют в двигателе поршни, прикрепленные к шатунам, толкающим коленвал. На велосипеде, чтобы вращать колеса, вам нужно крутить педали вверх и вниз.

По сути, наши ноги на велосипеде (если их сравнивать с конструкцией двигателя) представляют собой два поршня с шатунами, которые ходят вверх и вниз в двухцилиндровом моторе. Вместо же звездочки, которая, вращаясь от движения педалей, передает по цепи крутящий момент на заднее колесо, в двигателях внутреннего сгорания используется коленвал, который и преобразует энергию, получаемую от хода поршней и шатунов, в механическую. С одной стороны коленвала расположен маховик, который передает крутящий момент на коробку передач.

Коленчатый вал должен выдерживать высокие нагрузки

Сегодня в современных автомобилях в двигателях используется коленвал, с каждой стороны которого находится подшипник. Со временем подшипники изнашиваются и между ними и поверхностью коленвала появляется люфт, что приводит к износу коленвала.

К счастью, современная конструкция двигателя способна долгое время выдерживать большие нагрузки. В том числе способны выдерживать нагрузку и современные коленчатые валы. Например, в дизельном современном двигателе каждый ход шатуна испытывает от воспламенения топлива нагрузку в 10 000 кг, которая, естественно, передается на коленвал.

Итак, на короткое время в одно мгновенье на шатуне присутствует сила, эквивалентная десяти тоннам, которая воздействует на коленвал. И это мы говорим только об одном шатуне. Вы представляете, какую нагрузку получает коленвал в восьмицилиндровом моторе?

И это еще не все. В зависимости от конструкции двигателя коленчатые валы также подвержены вибрациям. Поэтому многие автопроизводители стараются сделать коленчатые валы достаточно прочными и долговечными. Например, коленвал может быть изготовлен из высококачественной стали. Особенно для мощных турбированных высокооборотистых дизельных двигателей.

Для атмосферного (нетурбированного) бензинового двигателя коленвал может быть уже не столь прочен. Поэтому производители часто еще недавно многие коленчатые валы изготавливали из чугуна. Сегодня же в мире наблюдается тенденция по снижению веса автомобиля. В первую очередь двигателя.

В итоге вместо чугунных блоков двигателя во многих современных авто стали использоваться блоки цилиндров из алюминия. Также производители стали использовать облегченные поршни и шатуны. Не обошла эта мода на легкое и коленчатые валы, которые также заметно полегчали. Все это, конечно, не добавляет машине надежности и увы, не гарантирует долгий срок службы двигателя.

Коленвал определение износа, снятие, замена + Видео

Главным узлом кривошипно-шатунного механизма ДВС является коленчатый вал, преобразующий возвратно-поступательные движения поршней во вращение и передающий его на коробку передач, полуось, карданную передачу. Изготавливается из сверхпрочного металла, но из-за масляного голодания, механических повреждений и других неисправностей со временем требуется замена коленвала.

Причины для замены коленчатого вала

Коленчатый вал — наиболее нагруженная деталь в поршневом силовом агрегате. Основная причина его раннего повреждения, это отсутствие своевременного обслуживания. В частности, если владелец машины не следит за количеством и свежестью моторного масла, допускает продолжительную работу агрегата на повышенных оборотах — коленвал выходит из строя гораздо быстрее.

Подробнее про главные причины повреждения детали:

• низкое давление в системе смазки, вызванное недостаточным уровнем масла или другими факторами, заправка некачественным автолом и гидроудар — из-за этого на коленвале появляются трещины;
• поломка механизма сцепления, неправильная эксплуатация автомобиля — вызывает износ торцевой части упорных колец коленчатого вала;
• разжижение лубриканта, вызванное сильным перегревом мотора или попаданием в него горючей жидкости — обычно приводит к появлению задиров на шейках, выработке мест под сальники и другим повреждениям;
• засорение маслофильтра и работа силового агрегата на грязном масле;
• неправильная затяжка болтов во время проведения ремонта, последствия аварии — разрушаются часто шпоночные пазы, резьбовые фиксационные отверстия, посадочные зоны под втулки, штифты.

Износ данного узла отрицательно сказывается на работе мотора. Последний не в состоянии развивать прежнюю мощность. Давление масла резко падает даже на малых оборотах. Полная разборка ДВС неизбежна, так как поломка может привести к тяжёлому разрушению блока цилиндров. В таких случаях, чтобы уберечь двигатель, производится ремонт или замена коленвала двигателя.

Видео: как выбрать коленвал

В ролике рассказано, как выбирать новое изделие. Один из критериев грамотного выбора основан на визуальном осмотре. На поверхности изделия не должно быть зазубрин, забоин, царапин и других дефектов. Если подбираются коленвалы для мотоцикла, то обе части — левая и правая — обязаны иметь одинаковую толщину цапф. Допуск до 0,01 мм — настолько всё строго. Также даются другие полезные рекомендации по выбору.

Инструкция: снятие и установка коленвала

Подробный алгоритм по демонтажу детали с автомобиля:

• установить машину на эстакаду;
• демонтировать картерный поддон;
• вытащить обойму с задним сальником;
• снять крышку привода распредвала с уплотнительной прокладкой;
• скинуть звёздочку вала;
• пометить взаимное расположение шатунов относительно своих крышек, а также экспозицию коренных подшипников к БЦ;
• отвернуть крышки шатунов, снять их вместе со своими вкладышами;
• ослабить и снять крышку заднего коренного подшипника, установленного в блок-картере;
• вынуть упорные кольца, нажав на их поперечины отвёрткой;
• поочерёдно вытащить остальные крышки и вкладыши — коленвал зафиксировать, чтобы не упал;
• снять коленчатый вал.

Снятие коленчатого вала

Внимание! Различить шатунные и коренные вкладыши коленвала просто. Все коренные подшипники скольжения имеют проточку. Исключение составляет третий вкладыш. Шатунные вкладыши все одинаковые и взаимозаменяемые, в диаметре они меньше коренных.

коренной вкладыш с проточкой

Устанавливается коленвал на место после промывания в керосине и продувки его полостей сжатым воздухом. Заменить нужно будет обязательно все подшипники скольжения на новый размер (зависит от проверки на износ, проведённой специалистом). Ремонтный размер выбивается производителем на наружной стороне вкладыша.

Обязательно в процессе установки нужно смазывать шейки вала автолом. Крышки коренных вкладышей затягиваются моментом 68,4-84,3 Н-м — вал должен свободно вращаться. Крышки шатунов затягиваются моментом 43,4-53,5 Н-м. Сборка проводится в обратной последовательности.

Сопутствующие действия, которые проводятся при замене коленчатого вала:

• шлифовка шеек узла в ремонтный размер, установка новых вкладышей;
• ремонт или замена маслонасоса;
• прочистка, промывка и продувка масляных каналов блока цилиндров и коленвала;
• ревизия, ремонт системы охлаждения.

Также проверяется система питания, в случае необходимости — ремонтируется.

Износ посадочных мест под полукольца

Если сильно изнашиваются поперечины под упорные или стабилизирующие полукольца, то, скорее всего, неисправен механизм сцепления автомобиля — он ремонтируется в первую очередь. Такое же случается у неопытных водителей, регулярно эксплуатирующих машину с не отпущенной муфтой. Обычно, ремонт в таком случае подразумевает обработку под ремонтный размер с дальнейшей установкой более толстых полуколец. Упорные кольца надо ставить канавками в сторону коленчатого вала. Сам коленвал обычно в этих случаях заменяется новым.

Царапины на поверхности шеек

Причина возникновения царапин — большой пробег автомобиля или попадание посторонних частичек в моторное масло. Проверка износа, эллипсности и конусности каждой шейки проводится с помощью микрометра. Полученные данные сравниваются с данными производителями. Если имеются незначительные отклонения, то ремонт коленвала сводится к шлифовке шеек в следующий ремонтный размер. Масло обязательно заменяется новым составом с надлежащим качеством. Однако желательно на старых автомобилях деталь заменять.

Прогиб

Особенно часто происходит на внедорожниках, грузовых машинах и тяжёлой спецтехнике. Изгиб проверяют стрелочным индикатором непосредственно на валу, уложенном на металлической плите. Показатель не должен превышать 0,05 мм для легковых и 0,1 мм — для грузовых автомобилей. Далее, если значения разнятся, проводится правка детали или замена.

Трещины

Обычно вызывается скачками давления масла, разрушением поршневой группы из-за попадания в цилиндры посторонних предметов. В таких случаях помогает только замена, ремонт детали невозможен.

Также замена коленвала необходима в случаях разрушения резьбы, поломки шпоночных пазов и посадочных мест под штифты и втулки, выработки зоны под сальники.

Подробнее описывает замену коленвала видео

Как заменить сальник коленвала?

На большей части ДВС, если из-под коленвала сочится масло, это указывает на изношенность сальников. Их назначение — максимально уплотнять отверстие, в котором устанавливается коленчатый вал. Они же не дают смазке вытекать из внутренней полости. Различают передний и задний сальники. Один располагается со стороны шкива, другой — маховика. Легче осуществляется замена переднего сальника коленвала.

На некоторых автомобилях места расположения манжет может отличаться. Например, на заднеприводных классических Жигулях сальник ставится в коленвальном щитке за опорным подшипником. А вот на Ваз 2109, 2110, Ладе Гранта, Приоре и Калине, сальник чаще всего находится в блоке цилиндров.

Быстрое истирание манжеты удивления не вызывает. Ресурс её ограничен, так как она постоянно соприкасается с движущимся коленвалом. Кроме того, сальник подвергается воздействию высоких температур. Поэтому даже самые качественные изделия служат не более 200 тыс. км пробега машины. Дополнительно сокращает его срок службы перегрев двигателя, а также использование грязного или низкосортного моторного масла.

Замена сальников коленвала производится одновременно. Другими словами, если повредился только передний или задний элемент, всё равно оба лучше заменить.

Ниже приведена подробная инструкция по замене сальников автомобильного коленвала:

• первым делом снимаются шкивы;
• затем демонтируется защитный кожух ремня ГРМ;
• снимается зубчатый шкив коленвала;
• удаляется передний сальник, вместо него ставится новый.

Задний сальник удастся вытащить только после демонтажа коробки передач и механизма сцепления. После снятия старого уплотнителя, посадочное место в обязательном порядке очищается. Только затем устанавливается новый сальник.

На многих автомобилях демонтируется также маховик. Вначале отмечается его положение относительно коленвала. Затем откручиваются крепёжные болты — чтобы маховик не проворачивался, его удерживают монтажкой.

Пример замены сальников коленвала на автомобиле Опель Астра:

• снять коробку передач и сцепление;
• отметить расположение маховика, затем демонтировать его;
• вытащить приёмную трубу глушителя;
• слить масло двигателя;
• скинуть колодку датчика уровня масла;
• отвернуть фиксаторы картера двигателя, крепящие его к механизму сцепления;
• открутить также болты картера, соединяющие его с блоком цилиндров;
• снять масляный поддон;
• вывернуть регулятор положения коленвала ДПКВ;
• отвернуть болты крышек заднего коренного подшипника;
• снять крышку, извлечь задний сальник, поддев его отвёрткой с плоским жалом.

Снятие и установку переднего уплотнительного сальника коленвала проводят обычным способом.

На многих автомобилях, в том числе Вазах, на задней стороне коленвала сальник располагается в специальном дюралевом держателе. Прежде чем его снимать, надо очистить поверхность от грязи и старого масла. Обойма сальника крепится обычно шестью основными болтами. Помимо этого, его фиксируют два болта поддона. Держатель вытаскивается вместе с манжетой. Между ним и блоком предусмотрена прокладка, которую тоже надо заменять.

Выпрессовать старую манжету из держателя легко. Надо поставить обойму на деревянные мягкие упоры, затем с помощью выколотки и молотка элемент выбивается с обратной стороны по кругу, так как сидит он почти всегда очень плотно. Посадочное место обязательно зачищается — можно тряпкой, смоченной в керосине.

Кромка нового сальника обмазывается небольшим количеством моторного свежего масла. Это делается для простоты установки. Запрессовка обычно проводится специальной оправкой, но можно это сделать и от руки. Новая манжета подбивается молотком через деревянную наставку или старый сальник до намеченных значений. Зазор между ней и обоймой должен составлять 0,5 мм.

Дальше остаётся поставить на место держатель с новым уплотнителем. Посадочное место сальника на коленвале также тщательно прочищается тряпкой. Сначала устанавливается новая прокладка из ремкомплекта, затем уже обойма. Замена переднего резинового сальника проводится намного проще.

Замена коленчатого вала ориентировочные цены

Стоимость замены шкива и шлифовки коленвала:

• на отечественных машинах — от 300 рублей;
• на иномарках, включая внедорожники — от 900 рублей;
• снятие и шлифовка — от 1800 рублей.

Цена замены сальников коленвала:

• на отечественных авто — от 3500 рублей;
• на иномарках с МКПП, кроме внедорожников — от 7000 рублей;
• на автомобилях с АКПП — от 8000 рублей;
• на внедорожниках зарубежного производства — 8500-9000 рублей.

А вот процедура по снятию и установке вала многими сервисами оценивается, как капитальный ремонт двигателя. Поэтому на замену коленвала цена и соответствующая:

• 4-цилиндровые двигатели — 20 тыс. рублей;
• 6-цилиндровые агрегаты — 28 тыс. рублей;
• 8-цилиндровые моторы — 40 тыс. рублей.

Замену коленвала или его сальника обычно проводят в специализированных автомастерских. Работа сложная, так как приходится снимать много узлов, в том числе и сам двигатель.