Балансировка коленчатого вала с маховиком: Балансировка коленчатого вала в домашних условиях с маховиком

admin 05.04.1971 no Comments

Содержание

Балансировка коленчатого вала в домашних условиях с маховиком

Коленчатый вал, являясь одним из важнейших конструктивных элементов силового агрегата любого автомобиля, производится с применением достаточно сложных технологий. Неизбежность присутствия в данном процессе технологических допусков и погрешностей, а также неоднородность используемых при этом материалов в совокупности с зазорами в сопряжениях деталей и узлов нарушают (пусть и незначительно) одно из его главных эксплуатационных условий – сбалансированность.

Как определить потребность коленчатого вала в балансировке. Главными симптомами, помогающими с большой долей уверенности установить наличие «болезни», являются значительные колебания силового агрегата и рычага переключения передач при движении автомобиля в режиме «холостого хода».

И тогда приходится прибегать к выполнению такого действия, каковым является балансировка коленчатого вала. Она (балансировка) заключается в подборе дополнительных масс, или уравновешивающих грузов, а также съеме металла в плоскостях расположения этих грузов со стороны, диаметрально противоположной. Эти мероприятия производятся в специальных зонах коленчатого вала, называемых балансировочными участками.

Виды балансировки коленавала

В настоящее время применяют два основных вида балансировки:

Динамическую, обеспечивающую высокую точность и требующую применения специальных станков.
Статическую. Этот вид балансировки используют для деталей, выполненных в форме диска и имеющих следующее соотношение диаметра (D) и длины (L): D>L.

Балансировка коленчатого вала, имеющего несимметричное (например,V-образное) исполнение или нечетное количество цилиндров, отличается определенными особенностями, поскольку моментальная составляющая таких валов достаточно высока и способна сорвать его с опор крепления.

Избежать этого поможет установка втулок-компенсаторов, обладающих выверенной до одного грамма массой, на шатунные шейки. В случае отсутствия данных параметров в специальных разделах технико-эксплуатационной документации силового агрегата, они рассчитываются дискретно. Для этого существуют индивидуальные методики.

Следующим моментом, требующим достаточно ясного понимания, является определение случаев, вызывающих необходимость балансировки коленвала:

Установка нештатных или выполнение облегчающих мероприятий на штатных шатунно-поршневых группах.
Проведение работ по правке деформированных коленчатых валов.
Замена маховика. Здесь следует оговориться, что в данном случае динамическая балансировка не всегда обязательна. В некоторых случаях достаточно выполнения лишь балансировки статического типа.

Итак, считаем установленным, что балансировка незеркальносимметричных коленчатых валов, частным случаем которых является и V-образный коленвал, требует использования компенсирующих втулок (нередко изготовленных по специальному заказу), создающих имитацию динамического воздействия аналогичного воздействию шатунно-поршневых групп.

Насколько важна своевременная балансировка коленчатого вала

Подавляющее большинство специалистов в качестве ответа на этот вопрос приводят следующие доводы:

Увеличение мощности силового агрегата (10-15%).
Предотвращение перерасхода автомобильного топлива (до 5%).
Продление эксплуатационного ресурса автомобиля в целом, и двигателя в частности.
Минимизация вибрационных процессов в совокупности со значительным снижением уровня шума в салоне транспортного средства.
Предотвращение возникновения подтеканий в зоне заднего сальника.

Самостоятельная балансировка коленчатого вала дома

Следующим животрепещущим вопросом, касающимся балансировки коленвала, является наличие возможности выполнения данной процедуры в домашних условиях (в гараже). Как правило, в этих условиях выполняют балансировку коленчатого вала с маховиком. Порядок выполнения выглядит следующим образом:

при помощи уровня устанавливаем две Т-образные пластины;
укладываем на них коленчатый вал;
коленвал, имеющий дисбаланс, скатится по пластинам до момента перехода самой тяжелой его точки в нижнее положение;
эта точка, определяет место, с которого следует снять небольшую часть металла;
затем еще раз укладываем коленвал на пластины;
операцию повторяем до момента достижения полного равновесия.

Следует сделать еще одну оговорку. Вышеописанную процедуру выполняют на коленчатых валах, имеющих определенную (как правило, значительную) степень износа.

Балансировка коленчатого вала — прихоть или необходимость?

При выборе операций по механической обработке, обязательных при проведении капитального ремонта двигателя, такая необходимость как балансировка коленчатого вала двигателя, для многих клиентов, остается под вопросом. Стоит ли тратить деньги на эту дорогую операцию? Попробуем ответить на этот вопрос. По данным д-ра тех. наук проф. В. А. Щепетильникова «…надлежащая балансировка деталей автомобиля удлиняет срок службы на 25…100%, повышает полезную мощность на 10%». Несложно посчитать, что при частоте вращения n=6000об/мин коленчатый вал весом 20кг., получив эксцентриситет массы всего е=0,1мм (за счет прогиба вала, биения посадочного места под маховик, не правильной шлифовки, замены элементов, влияющих на дисбаланс (противовесы, поршни, шатуны, маховик, корзина сцепления) и т. д.), создаёт центробежную силу эквивалентную 788кг веса. Эта разрушительная сила распределяется на опоры и приводит:

• к повышенному расходу топлива;

• падению мощности;

• снижению ресурса работы двигателя и других агрегатов автомобиля;

• повышенной вибрации и шуму в салоне, что вызывает дискомфорт и усталость, как водителя, так и пассажиров.

«Это всё теория, скажете Вы…»- поэтому позволим себе привести более веские аргументы, исходя из нашей практики. Безусловно, коленчатые валы двигателей, хороших зарубежных производителей тщательно балансируются на заводе методом модульных сборок. Т.е. все детали (коленвал, маховик, сцепление, передний шкив…) соосны относительно друг друга, отдельно сбалансированы, что даёт возможность заменить любой из узлов без последующей балансировки. Например, коленвалы массой до 10кг. имеют после балансировки остаточный дисбаланс не более 15-30гр. (здесь необходимо сказать, что на балансировочном стенде ‘Шенк’ специалисты нашего предприятия могут улучить этот результат до 1-5гр. ). Однако такие валы требуют обязательной балансировки после механических повреждений, при шлифовке после деформации, также при каком либо вмешательстве в конструктивные особенности узлов (облегчение противовесов, маховика и т.д.).При всём уважении к отечественной автомобильной промышленности и автопрому ближнего зарубежья, валы наших производителей необходимо балансировать в 99% случаев.Вообще же, что касается новых моторных запчастей, то тут замечена характерная особенность: самый худший сюрприз для балансировщика – это именно новый коленвал. На некоторых “уникальных” валах завода ЗМЗ дисбаланс, как минимум, на порядок превышает всяческие существующие нормы. Извините, что не можем Вам привести максимальные значения. Дело в том, что наш станок не воспринимает дисбаланс более 700 гр.*см. При этом на экране компьютера высвечивается “ERROR” – ошибка. И пусть нас простит американская техника – оператор в настройках не ошибся… Ошибкой является сама деталь установленная на станок. О модульных сборках речи вообще не идет. Проводя перебалансировку таких валов, приходилось сверлить отверстия в маховике напротив заводских! Из этого следует, что либо заводская коррекция сделана “для галочки“, либо вся задняя часть узла вала, включая задние противовесы, сам маховик и кожух сцепления сбалансировались за счёт маховика! Очевидно, что в обоих случаях балансировка одного лишь маховика на калибровочном (идеально сбалансированном) валу или на балансировочной оправке ничего не даст. Если маховик не менялся, то после коррекции масс он, будучи установлен на старый вал, даст, скорее всего, ещё большую вибрацию, чем до балансировки. Если же производилась замена маховика на новый, то последствия и вовсе непредсказуемы: вибрацию будет создавать дисбалансированный коленчатый вал. Таким образом, балансировать отдельные детали узла коленчатого вала — дело очень рискованное, если не сказать — безнадёжное. Но, возможно, у нас также выпускаются хорошо сбалансированные отдельно взятые коленчатые валы, маховики, корзины сцепления? Справедливости ради нужно отметить — Да. Бывают. Попадаются. Примерно один на пятьдесят. Стоит ли рассчитывать на такое везение? Не лучше ли не пожалеть сил и отбалансировать весь узел коленчатого вала методом модульных сборок? Особое внимание стоит уделить балансировке V-образных и других несимметричных коленчатых валов, к ним относятся валы рядных двигателей с непарным количеством цилиндров. Если поставить такой вал на балансировочный станок, мощная моментная составляющая сорвёт его с опор при первых же оборотах.. Дело в том, что масса противовесов у V-образных валов неразрывно связана с массой шатунно-поршневых групп двигателя. Необходимы компенсирующие втулки строго (с точностью до 1гр.) рассчитанной массы. Масса эта может быть приведена в технической документации на двигатель, или должна быть рассчитана по специальной методике: 100% вращательной массы (нижняя головка шатуна + вкладыши) и процент возвратно-поступательной составляющей (верхняя головка шатуна + поршень + кольца + палец + замки) от 0 до 100%. К сожалению, данные о компенсирующих втулках для импортных коленвалов могут быть определены только расчетным путём. Очевидно, что сам расчет и изготовление втулок займёт как минимум неделю времени, да и специалистов, которые могут это сделать можно сосчитать по пальцам. Наша методика и оснастка станка позволяет сбалансировать несимметричный вал в течении суток.
И всё же старайтесь избегать каких-либо вмешательств в конструктивные особенности узлов (облегчение, тюнинг…), а при замене элементов шатунно-поршневой группы, маховика, переднего шкива, настоятельно рекомендуем проконсультироваться у специалистов.
Проводя постоянный мониторинг среди наших клиентов, воспользовавшихся услугами по балансировке, констатируем факты:

• после балансировки коленчатого вала двигателя ЗМЗ-402 такое частое явление, как подтекание набивки заднего сальника исчезает навсегда.

• мощность двигателя повышается на 10-15%.

• двигатель устойчиво работает на всех режимах и холостом ходу.

• снижается расход топлива на 5-10%.

• пропадает вибрация.

В наше время высоких скоростей каждый автомобилист отлично знает и понимает насколько важна балансировка колес автомобиля, и что эта операция необходима практически после каждого посещения шиномонтажа. Но, к сожалению, далеко не каждый знает, что не менее важна балансировка коленчатого вала при капитальном ремонте двигателя внутреннего сгорания.
Делайте выводы господа автомобилисты!

Балансировка коленвала в домашних условиях – как освоить? + видео » АвтоНоватор

Балансировка коленвала в домашних условиях может понадобиться тем, кто очень хочет полностью узнать свой автомобиль и не доверяет специалистам на СТО. Ниже будут рассмотрены все нюансы, связанные с этим вопросом.

Зачем нужна балансировка коленчатых валов?

Балансировка коленчатых валов является ничем иным, как механической операцией, вследствие которой значительно снижаются вибрации и прочие виды нагрузок на элементы двигателя. Это позволяет повысить его надежность, работоспособность и производительность. Безусловно, чаще всего в подобной операции нуждаются уже изношенные механизмы, хотя бывают случаи, когда дисбаланс наблюдается и в новеньком автомобиле, только что приобретенном из салона.

Понять то, что вам светит балансировка коленвала своими руками, и пора засучить рукава, можно по следующим признакам. Прежде всего, обратите внимание на ручку переключения передач во время движения на холостом ходу, она начинает болтаться. Точно также себя будет вести и сам двигатель, так что не забудьте заглянуть под капот своего «железного коня».

Что же насчет причин подобного поведения, так их может быть несколько. Среди них нельзя исключить и возможные погрешности, допущенные во время изготовления сопряженных деталей. Кроме того, не самым лучшим образом сказывается неоднородность материалов, из которых изготовлены элементы коленчатого вала. Появлению люфта также способствуют увеличенные зазоры в сопряженных узлах, их несоосность, некачественный монтаж и, конечно же, недостаточно точное центрирование.

И не стоит забывать о естественном износе, который никогда еще не играл положительной роли.

Где отбалансировать коленвал – варианты ремонта

Есть два способа, как отбалансировать коленвал. Первый – статический, он является менее точным. В этом случае используются специальные ножи, на которые и устанавливается деталь. А дисбаланс определяется по ее положению во время вращения. Если верхняя часть коленвала легче нижней, то на нее крепят грузики и производят такие замеры и догрузку до достижения равновесия. И только после этого на противоположной стороне высверливаются отверстия для противовеса.

Второй вид – динамическая балансировка коленчатого вала. Для ее осуществления необходимо специальное оборудование. Коленчатый вал устанавливается в плавающие постели и раскручивается до нужных оборотов. Световой луч находит и сканирует наиболее тяжелую точку, которая провоцирует тряску, и выводит ее на экран. А для достижения баланса дело остается за малым – удалить с нее лишний вес.

Балансировка коленвала в домашних условиях

В основном, в домашних условиях осуществляется балансировка коленвала с маховиком. Для этого также необходимо определить самую тяжелую точку. Делается это следующим образом: устанавливаются две Т-образные пластины, естественно по уровню, и сверху на них кладется деталь. В случае дисбаланса коленчатый вал будет катиться, пока его наиболее тяжелая точка не окажется в нижнем положении. Таким образом, определяется место, с которого необходимо снять немного металла. Повторять эту процедуру следует до достижения полного равновесия.

Если же речь идет о новых автомобилях, то в этом случае нужно прибегнуть к методу модульной сборки, когда все элементы проходят балансировку по отдельности, а не в сборе. Но осуществление данной процедуры лучше доверить профессионалам, тем более что, в основном, такие машины состоят на гарантийном обслуживании, и пренебрегать им не стоит. Не столь важно, где отбалансировать коленвал, главное помните, что данная процедура позволит значительно увеличить ресурс и мощность движка, да и авто в целом.

Оцените статью:

Поделитесь с друзьями!

Как отбалансировать коленвал в гаражных условиях.

Бывает, что на двигателе нужно заменить маховик, его зубчатый венец или корзину сцепления и после замены перечисленных деталей, и даже после замены пробок каленвала (после промывки масляных каналов), его нужно обязательно отбалансировать. Если пренебречь этой операцией, то ваш двигатель, даже при повышении скорости машины всего лишь до 70 км/ч, начнёт сильно вибрировать из за дисбаланса. Естественно такое допускать нельзя, и коленчатый вал, перед установкой его на двигатель, нужно отбалансировать. Как сделать простое устройство для балансировки всего за пару часов, и что для этого потребуется мы и рассмотрим в этой статье.

Большинство автомобильных или мотоциклетных заводов балансируют свои коленчатые валы в сборе с маховиком и корзиной сцепления, а некоторые, например коленвал мотоцикла Днепр или автомобиля Запорожец, балансируют ещё и в сборе с центрифугой. Это надо учитывать и перед балансировкой одевать все детали на коленвал, и даже шкив или шестерню на переднюю часть вала, если конечно они существуют в конструкции именно вашего двигателя.

Ну и естественно все шатуны в сборе с поршнями, кольцами и пальцами, нужно будет взвесить и добиться их абсолютно одинакового веса. Многие заводы (как правило отечественные) пренебрегают этим, поэтому советую ещё при первом ремонте двигателя, обязательно взвесить выше перечисленные детали и если есть разница в весе, устранить её (снятием лишнего металла).

Кстати, при форсировке двигателя, многие механики облегчают маховик его протачиванием, и после облегчения маховика, тоже обязательно нужно сделать балансировку коленвла, в сборе с облегчённым маховиком.

Приспособление для балансировки коленвала.

Устройство для балансировки, которое будет описано в этой статье (см. фото), очень простое и изготовить его сможет любой, даже не опытный в слесарных делах водитель. Для работы вам потребуется немного профильной трубы, или уголка, стальной пруток диаметром 12 — 16 мм, уровень (можно строительный), болгарка и сварочный аппарат.

Сначала нужно будет изготовить основу — рамку, размером примерно 400 х 400 или 500 х 500 мм, которая сваривается из уголка или профильной трубы (ширина уголка или трубы 45 — 60 мм). А вообще габариты рамки и самого устройства зависят от длины вашего коленвала, ведь если вам нужно будет отбалансировать коленвал от грузовика, то естественно это приспособление нужно будет изготавливать бóльших размеров.

После того, как вы сварите рамку и зачистите сварные швы, в двух углах рамки ( цифры 1 и 2 на фото) и в середине противоположной трубы (цифра 3 на фото) нужно будет просверлить отверстия (диаметр их зависит от толщины прутка, из которого делаются шпильки). К отверстиям сверху привариваются гайки, диаметр внутренней резьбы которых зависит от диаметра трёх шпилек, которые вы купите или изготовите из прутка.

Почему всего три шпильки, а не четыре в каждом углу рамки ? Потому что, чтобы выставить рамку перед балансировкой строго горизонтально (с помощью уровня), достаточно покрутить всего лишь три шпильки, а четвёртая только усложняет регулировку. На каждую шпильку нужно будет накрутить ещё и контргайки, которые после регулировки рамки контрятся. В верху каждой шпильки, полезно подточить болгаркой по две лыски для гаечного ключа, чтобы потом было легко их крутить, при регулировке уровня.

Теперь нужно будет ближе к каждому углу рамки просверлить четыре отверстия, диаметром 14 — 16 мм. В эти отверстия вставляются и зажимаются гайками 4 шпильки (стойки), сделанные из прутка, толщиной примерно 14 — 16 мм, и диной примерно 250 мм (длина всех четырёх шпилек абсолютно одинаковая) .

Теперь на верхнюю часть каждой пары шпилек — стоек, нужно надеть два уголка ( 20 — 40 мм шириной и примерно 300 мм длиной) уголка, (перед этим в уголках сверлим отверстия). Уголки одеваем и прихватываем сваркой так, чтобы их острая кромка оказалась вверху, на эту кромку будет укладываться коленвал. Получатся напротив друг-друга расположенные две П-образные стойки (как два турника). Вот и всё — устройство для балансировки коленвала в гаражных или даже домашних условиях готово!

Балансировка коленвала.

Перед балансировкой сначала нужно выставить приспособление строго горизонтально, относительно силы притяжения Земли. Для этого сначала укладываем уровень на уголок(20 мм) П-образной стойки, расположенной около цифр 1 и 2 и крутим шпильки 1 и 2, пока не добьёмся абсолютно горизонтального его расположения и соответственно уголка, на котором он лежит.

Затем разворачиваем уровень перпендикулярно и укладываем уровень поперёк, то есть сразу на два уголка обоих П-образных стоек, и добиваемся с помощью вращения шпильки 3, абсолютно горизонтального положения всего приспособления в целом.

Выставив приспособление точно горизонтально, можно укладывать на него коленчатый вал в сборе с деталями как на фото. Если имеется дисбаланс, то коленвал сразу же начнёт проворачиваться, то есть катиться по кромке уголков, пока центр тяжести деталей не окажется в самой нижней точке (притяжение Земли нам помогает). Естественно этот дисбаланс (перевес) нужно устранять.

Чтобы устранить перевес, нужно в самой тяжёлой (нижней — на фото указано стрелкой) части маховика высверлить лишний металл, чтобы убрать лишний вес. Но как узнать точно этот вес. Для этого, к самой лёгкой противоположной стороне маховика (вверху) нужно приклеить магнитики разного веса или кусочки большого магнита (можно разбить на кусочки магнит от динамика).

Добавлять (приклеивать) магнитики к маховику нужно будет до тех пор, пока коленчатый вал в сборе с деталями, как бы вы его не повернули на уголках, должен лежать неподвижно (не катиться ни в право ни в лево). Все магнитики, которые были приклеены, нужно взвесить, и этот точный вес и будет перевесом (дисбалансом). Сейчас в продаже полно китайских электронных весов — их нужно будет купить, они не дорогие (или попросить взвесить магниты в магазине).

Теперь нужно будет высверлить с маховика столько металла, чтобы вес стружки был такой же как и вес магнитиков, которые компенсировали дисбаланс. При высверливании желательно постелить под маховиком ткань, чтобы можно было собрать стружку и взвесить. Но практически одного высверливания отверстия (примерно 7 — 8 мм) всегда не хватает, и приходится сверлить несколько. Если есть фрезерный станок, то можно в маховике выфрезеровать лишний металл. Но главное не переборщить в этом деле, а то придётся потом сверлить на противоположной стороне маховика.

Кстати, если у вас на другом конце коленвала находится шкив, шестерня или центрифуга, и вы меняли именно их а не маховик, то тогда нужно будет и балансировать вместе с этими деталями(как на фото) и высверливать лишний металл именно в них, а не в маховике. Ну а если вы меняли корзину сцепления, то балансировать ваш коленвал нужно именно с закреплённой на маховике корзиной (здесь можно будет высверливать лишний металл в корзине, там где отверстия для её крепления).

Ну и напоследок добавлю, что это устройство может быть использовано и для проверки биения коленвала, с помощью индикаторной стойки с индикатором часового типа. Для этого нужно будет всего лишь просверлить по два отверстия в верхних уголках (на которые укладывается коленвал) и закрепить на них две призмы, на которые и будет впоследствии укладываться коленвал, для проверки его биения часовым индикатором.

Надеюсь эта статья поможет всем водителям, любящим всё делать на своей машине сами, и которые с помощью этого устройства, смогут легко отбалансировать коленчатый вал у себя в гараже.

Для полноты картины, а так же чтобы все поняли, как влияет балансировка коленвалов любого двигателя на мягкость его работы, посмотрите видеоролик ниже; успехов всем!

Балансировка коленвала с маховиком в домашних условиях

На чтение 14 мин. Просмотров 4
Обновлено 06. 11.2020

И так друзья новый этап в сборке двигателя. На днях с Костяном 754 наконец то доехали и сделали балансировку коленвала.И скажу Вам что делали её не зря. балансировка показала не маленькие отклонения от нормы, особенно это касалось маховика и корзины сцепления, но и сам коленвал был не без греха.Но в итоге всё исправили, и вывели практически в ноль. Доволен как слон)) теперь низ мотора полностью готов к сборке. для тех кто не знает что это такое и для чего это нужно прилагаю инфу по этому вопросу.

Дисбаланс — одно из самых опасных явлений, которое действует на все вращающиеся детали в автомобиле, в том числе и коленчатый вал. Его внешними признаками являются повышенные вибрации, которые при разной частоте вращения могут усиливаться или уменьшаться. Эти проявления вызывают дополнительные нагрузки на детали, ослабляют крепеж, что ведет к ускоренному износу и поломкам. Кроме того, они чрезвычайно вредны для здоровья водителя и пассажиров.

Среди основных причин появления дисбаланса можно назвать:

неточность изготовления деталей;
неоднородность материала детали;
неточное центрирование сопряженных деталей;
увеличенные зазоры в сопряжениях деталей и узлов и несоосность их монтажа;
деформации валов при механической и термической обработке, а также из-за повреждений в процессе эксплуатации.
Наибольший вклад вносят несбалансированные детали большого диаметра, вращающиеся с большой угловой скоростью. На практике ими становятся колеса, карданный вал, сцепление или гидротрансформатор автоматической трансмиссии, маховик и коленчатый вал.

Так что же что такое дисбаланс? У любой вращающейся детали по той или иной причине центр массы находится не на оси вращения, а смещен от неё на расстояние R (так называемый эксцентриситет). В этом случае имеется дисбаланс, равный произведению массы детали M на величину эксцентриситета R. При массе детали М=1 кг и эксцентриситете R=3 мм дисбаланс будет равен 3000 гмм. При вращении детали будет возникать центробежная сила F, вызывающая вибрацию. Эта сила пропорциональна дисбалансу и квадрату угловой скорости детали, а также зависит от жесткости соответствующего узла. Поэтому с теоретической точки зрения балансировка состоит в том, чтобы создать у детали дисбаланс, равный по величине (модулю) и противоположный по знаку исходному дисбалансу. Сумма этих дисбалансов (результирующий дисбаланс) будет равна нулю, а значит наша деталь сбалансирована, и при вращении вибрации не будет.

Существуют два способа балансировки: статическая и динамическая. При первом способе не нужно вращать деталь — достаточно лишь качнуть ее. Второй способ применяется в случае более сложной неуравновешенности — так называемая моментная балансировка. При этом на деталь действует не одна сила F, а несколько. Поскольку силы приложены не в одной плоскости, то при вращении детали будет возникать момент, стремящийся повернуть ось вращения детали. Этот момент будет вращаться синхронно с деталью, что также приведет к появлению сильной вибрации, причем очень опасной. На практике статический или моментный дисбаланс никогда не применяются в чистом виде — только их сочетание.

При динамической балансировке нужно вращать балансируемую деталь и находить как минимум пару «тяжелых» мест и корректировать их. Этот способ требует применения специальных станков. Существует несколько вариантов динамической балансировки, и для каждого — свой станок. Но при любом способе важно установить деталь так, чтобы ось ее вращения точно совпадала с осью вращения в том узле, где она должна работать. Все вышесказанное в полной мере относится и к коленчатым валам.

Кстати, на автосборочных или авторемонтных предприятиях степень дисбаланса коленчатых валов определяют именно таким способом. А избавляются от этого явления путем снятия (высверливания или срезания) металла со щек или противовесов. Следует учесть, что балансировка коленвалов обычно производится в сборе с маховиком и ведущим диском («корзиной») сцепления. Вал устанавливается на станок подобно тому, как он установлен на автомобиле, закрепляется, и оператор осуществляет первый пуск. При вращении возникают центробежные силы от «тяжелых мест», датчики, установленные в опорных модулях станка, воспринимают эти силы, а датчик положения дает информацию о мгновенном положении вала. При первом пуске определяется исходное состояние вала, то есть величина и фаза дисбалансов. Затем устанавливается масса и положение «тяжелых мест». Оператору остается только высверлить лишний металл. После этого вал повторно проверяется, и, если дисбаланс находится в поле допуска, вал можно снимать со станка.

Как ни странно, при составлении перечня операций по механообработке, обязательных при капитальном ремонте двигателя, такая процедура, как балансировка коленчатого вала, для многих автовладельцев и даже механиков остается под вопросом. Стоит ли тратить деньги?

Безусловно! Смотрите сами: коленчатый вал весом 20 кг, получив эксцентриситет всего е=0,1 мм за счет прогиба вала, биения посадочного места под маховик, неправильной шлифовки, замены элементов, влияющих на дисбаланс (противовесы, поршни, шатуны, маховик, «корзина» сцепления) и при частоте вращения 6000 об./мин. создает центробежную силу, равную 7729 H (или 788 кг). Эта нагрузка через опоры силового агрегата передается на кузов и шасси, приводя к таким негативным последствиям, как: — увеличенный расход топлива; — падение «полезной» мощности; — уменьшение ресурса двигателя и других агрегатов; — повышенные вибрации и шум, которые плохо влияют на пассажиров и груз.

Качественная балансировка деталей увеличивает ресурс мотора как минимум на четверть, снижает расход топлива и уменьшает шум.

Как правило, коленчатые валы двигателей хороших зарубежных производителей тщательно балансируются на заводе методом модульных сборок. То есть все детали (коленвал, маховик, сцепление, передний шкив и пр.) соосны, сбалансированы сначала по отдельности, а потом и в сборе. Это дает возможность заменить любую составляющую без последующей балансировки. К слову, коленвалы массой до 10 кг имеют после балансировки остаточный дисбаланс не более 15-30 г. Однако после любых механических повреждений, при шлифовке после деформации, при каком-либо «вмешательстве» в узлы (облегчение противовесов, маховика и т. д.) коленвалы требуют обязательной балансировки. А коленвалы отечественных производителей необходимо балансировать практически в любом случае. Все равно — новые они или уже поработавшие. Причем в худшую сторону отличаются валы ЗМЗ и при их балансировке иногда приходится браться не за дрель, а за «болгарку», снимая «лишний» металл чуть ли не килограммами!

Модульные сборки требуют особого подхода. Проводя балансировку таких валов заново, приходилось сверлить отверстия в маховике напротив заводских! В этом случае балансировка одного лишь маховика ничего не даст. Скорее всего, после коррекции он, будучи установлен на старый вал, даст еще большую вибрацию. Если же поменять маховик на новый, то последствия могут быть и вовсе непредсказуемы. Поэтому балансировать отдельные детали этого узла — дело неблагодарное. Для получения оптимального результата лучше не пожалеть сил и денег и отбалансировать весь коленвал методом модульных сборок.

Всем спасибо за внимание! «мне нравится» и «рекомендую» конечно же приветствуются!

Готов ответить на возникшие у Вас вопросы!)

И совсем забыл сказать что балансировка делалась при 8 тыс. об. в мин. Так что при этих оборотах дисбаланса не будет.

Зачем нужна балансировка коленчатых валов?

И не стоит забывать о естественном износе, который никогда еще не играл положительной роли.

Где отбалансировать коленвал – варианты ремонта

Балансировка коленвала в домашних условиях

Для экономии затрат, идущих на техническое обслуживание в автосервисе, можно выполнять балансирование коленчатого вала в условиях гаража. В статье описываются варианты, как можно проводить балансировку коленвала своими руками.

При дисбалансе коленчатого вала неравномерно распределяется масса вдоль и поперек оси, то есть нарушается баланс: один край легче другого. В основном причиной поперечного дисбаланса является износ деталей вала при продолжительной эксплуатации.

Балансировка коленвала проводится, чтобы снизить нагрузку и вибрации на узлы силового агрегата. Эта операция дает возможность поднять производительность двигателя, продлить срок эксплуатации. В основном балансировка необходима для изношенных элементов двигателя, но встречаются случаи, когда в балансировке нуждается новый автомобиль.

Балансировка коленвала в гараже

Определить, нужна ли балансировка коленвала, можно по поведению ручки переключения передач: она начинает болтаться при передвижении на холостом ходу. То же самое касается двигателя: если на холостом ходу мотор работает с рывками.

Причины появления неполадок могут быть разные:

некачественное изготовление сопряженных деталей;
неоднородность материала, который использован для коленчатого вала;
люфты, возникшие в результате нарушения зазоров между сопряженными элементами;
некачественная сборка;
неточное центрирование;
естественный износ.

После замены маховика или его зубчатого венца, корзины сцепления необходимо отбалансировать коленвал. Если не выполнить эту процедуру, то даже при небольших скоростях мотор начнет вибрировать из-за нарушения баланса.

Отбалансировать коленчатый вал можно двумя способами:

Статический способ применяется при незначительных нарушениях баланса. В этом случае коленчатый вал находится в неподвижном состоянии. При этом тяжелая сторона опущена вниз. Легкая часть уравновешивается с помощью грузов, которые крепятся на край легкой стороны. Затем с помощью специальных ножей снимается металл с тяжелой части, пока не опустится нагруженная часть.

Шлифовка коленчатого вала

Динамический способ точнее статического. Его применяют для устранения существенного дисбаланса. В этом случае необходим специальный станок, на который устанавливается вал. Коленчатый вал начинают раскручивать до необходимых оборотов. С помощью лазера определяется точка, где находится наиболее тяжелая точка. С этого места снимается лишний металл.

Балансировку можно выполнить в автосервисе, где, естественно, процедура будет проведена более точно, либо в собственном гараже. Для проведения процедуры в домашних условиях нужно изготовить специальное приспособление – станок, на который будет устанавливаться маховик. Сложного ничего нет. Сделать такой станок своими руками сможет даже человек, неимеющий слесарного опыта.

В первую очередь нужно сварить рамку, которая служить будет основой станка. Размеры рамки и приспособления зависят от длины коленчатого вала. Для изготовления нужна профильная труба и уголок. После изготовления рамки и затирки швов, в двух уголках рамки и в середине противоположной трубы, нужно просверлить отверстия для трех шпилек. К отверстиям приваривают гайки с диаметром внутренней резьбы равным диаметру шпилек, которые изготавливаются из железных прутов.

Самодельный станок для балансировки

Перед балансировкой рамку нужно выставить с помощью уровня строго горизонтально. Это легче сделать, если она будет стоять на трех штырях, чем на четырех. После регулировки на приваренные гайки сверху следует накрутить контргайки. Далее нужно сделать недалеко от каждого угла рамки отверстия для 4 прутов диаметром 14-16 мм, которые будут исполнять роль стоек. Длина прутов должна быть одинаковой – примерно 250 мм.

Теперь нужно взять 4 уголка шириной 2-4 см и длиной около 30 см и просверлить в них отверстия диаметром, соответствующим диаметру стоек. На каждую пару стоек надевается уголок ребрами вверх. Уголки нужно приварить. Получается приспособление напоминающее турник с брусьями: напротив друг друга устанавливаются стойки в виде буквы «П». На эти стойки будет устанавливаться коленчатый вал. Таким образом, станок для балансировки коленвала готов.

Балансировка коленчатого вала с помощью устройства, сделанного своими руками, состоит из следующих шагов:

В первую очередь нужно выставить станок строго горизонтально. Для этого уровень укладывается сначала на одну перекладину-уголок. Затем следует подкручивать шпильки-стойки, пока уголок не будет расположен строго горизонтально. Далее уровень поворачиваем перпендикулярно, кладем его на два уголка-перекладины одновременно и крутим шпильку, высверленную посередине трубы. Добиваемся полной горизонтальности всей конструкции.
Когда станок выставлен, на него можно устанавливать коленчатый вал в сборе с комплектующими. Если присутствует дисбаланс, вал начнет проворачиваться по уголку, пока самая тяжелая точка не окажется в нижней точке. Этот дисбаланс (перевес) нужно ликвидировать.

Приспособление для балансировки

Для устранения перевеса нужно убрать лишнюю часть металла в нижней (тяжелой) точке маховика. Определить точный вес металла, который нужно высверлить, можно с помощью небольших магнитиков. Их нужно цеплять на противоположной – легкой стороне маховика. Цеплять магнитики следует до тех пор, пока коленвал в сборе с деталями не будет переворачиваться, а будет лежать неподвижно.

Добившись неподвижного положения коленчатого вала, нужно снять магнитики и взвесить их на весах. Это и будет тот вес, который нужно убрать, чтобы устранить дисбаланс.

Теперь с маховика снимается столько стружки, чтобы ее вес был равен весу магнитов, которые мы перед этим взвешивали. Под приспособлением нужно постелить ветошь, чтобы собрать и взвесить стружку. Высверливать приходится порой несколько отверстий, так как одного диаметром 7-8 мм обычно не достаточно. Главное, не высверлить больше, чем нужно, иначе придется сверлить маховик с противоположной стороны.

Процедура балансирования на СТО

Если тяжелая точка приходится на какую-то деталь маховика, которая менялась, например, шкив. То высверливать нужно эту деталь. Если менялась корзина сцепления, то в ней удаляется лишний металл около отверстий ее крепления.

С данным приспособлением, изготовленным своими руками, можно легко отбалансировать коленчатый вал. Конечно, без специального оборудования достичь точности трудно, зато можно сэкономить на посещении автосервиса.

В этом видео демонстрируется, как правильно отбалансировать коленвал.

Балансировка коленчатого вала (коленвала) в Москве — цены от 600 ₽

Большинство отказов техники происходит из-за повышенной высокочастотной вибрации двигателя, приводящей к преждевременным износам деталей, или, попросту говоря, вследствие дисбаланса.

Балансировка коленчатых валов рядных и V-образных двигателей

Сущность возникновения нежелательных и опасных вибраций заключается в неблагоприятном действии свободных центробежных сил и их моментов от неуравновешенных масс, которые приводят к следующим последствиям:

1) Уменьшение срока службы коренных подшипников вследствие нарушения масляной пленки.
2) Наличие опасных резонансных колебаний при переходных режимах работы двигателя.
3) Усталостные разрушения навесных устройств, коленчатых валов, маховиков, корпусных деталей, ослабление фрикционных затяжек резьбовых соединений и аварийные происшествия.
4) Ухудшение надежности управления и повышенная усталость водителя.

В сервисно-техническом центре компании Мотортехнология производится балансировка коленчатых валов рядных и V-образных двигателей отечественного и импортного производства на профессиональном станке фирмы Hines Liberator. По желанию заказчика сбалансировать можно не только коленчатый вал двигателя, но и осуществить поэтапную балансировку «коленчатый вал» — «коленчатый вал + маховик» – «коленчатый вал + маховик + корзина сцепления». Такая операция балансировки при сохранении взаимозаменяемости повышает ремонтопригодность сборочной единицы при замене отдельных деталей.

Балансировка коленчатых валов V- образных двигателей производится с учетом реальных масс шатунно-поршневой группы (ШПГ), которая впоследствии устанавливается на двигатель (развесовка ШПГ).

Операцию развесовки ШПГ возможно произвести отдельно.

Балансировка деталей двигателя – это повышение комфорта управления автомобилем за счет снижения вибраций, снижение механических потерь и улучшение технико-экономических показателей, значительное увеличение ресурса двигателя, экономия топлива и масла…

Балансировка коленчатых валов в нашем сервисно-техническом центре – качественно, быстро и просто!

* Обращаем ваше внимание на то, что данный Интернет сайт носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 Гражданского кодекса Российской Федерации. Для получения подробной информации о стоимости услуг, пожалуйста, обращайтесь к менеджерам.

Подробная инструкция по балансировке коленвала в домашних условиях

Для экономии затрат, идущих на техническое обслуживание в автосервисе, можно выполнять балансирование коленчатого вала в условиях гаража. В статье описываются варианты, как можно проводить балансировку коленвала своими руками.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Зачем нужна балансировка коленчатых валов?

Балансировка коленвала в гараже

Причины появления неполадок могут быть разные:

некачественное изготовление сопряженных деталей;
неоднородность материала, который использован для коленчатого вала;
люфты, возникшие в результате нарушения зазоров между сопряженными элементами;
некачественная сборка;
неточное центрирование;
естественный износ.

После замены маховика или его зубчатого венца, корзины сцепления необходимо отбалансировать коленвал. Если не выполнить эту процедуру, то даже при небольших скоростях мотор начнет вибрировать из-за нарушения баланса.

Где отбалансировать коленвал – варианты ремонта

Отбалансировать коленчатый вал можно двумя способами:

Статический способ применяется при незначительных нарушениях баланса. В этом случае коленчатый вал находится в неподвижном состоянии. При этом тяжелая сторона опущена вниз. Легкая часть уравновешивается с помощью грузов, которые крепятся на край легкой стороны. Затем с помощью специальных ножей снимается металл с тяжелой части, пока не опустится нагруженная часть.
Шлифовка коленчатого вала
Динамический способ точнее статического. Его применяют для устранения существенного дисбаланса. В этом случае необходим специальный станок, на который устанавливается вал. Коленчатый вал начинают раскручивать до необходимых оборотов. С помощью лазера определяется точка, где находится наиболее тяжелая точка. С этого места снимается лишний металл.

Загрузка …

Процедура балансировки своими руками

Приспособление

Самодельный станок для балансировки

Последовательность действий

Балансировка коленчатого вала с помощью устройства, сделанного своими руками, состоит из следующих шагов:

В первую очередь нужно выставить станок строго горизонтально. Для этого уровень укладывается сначала на одну перекладину-уголок. Затем следует подкручивать шпильки-стойки, пока уголок не будет расположен строго горизонтально. Далее уровень поворачиваем перпендикулярно, кладем его на два уголка-перекладины одновременно и крутим шпильку, высверленную посередине трубы. Добиваемся полной горизонтальности всей конструкции.
Когда станок выставлен, на него можно устанавливать коленчатый вал в сборе с комплектующими. Если присутствует дисбаланс, вал начнет проворачиваться по уголку, пока самая тяжелая точка не окажется в нижней точке. Этот дисбаланс (перевес) нужно ликвидировать.
Приспособление для балансировки
Для устранения перевеса нужно убрать лишнюю часть металла в нижней (тяжелой) точке маховика. Определить точный вес металла, который нужно высверлить, можно с помощью небольших магнитиков. Их нужно цеплять на противоположной – легкой стороне маховика. Цеплять магнитики следует до тех пор, пока коленвал в сборе с деталями не будет переворачиваться, а будет лежать неподвижно.
Добившись неподвижного положения коленчатого вала, нужно снять магнитики и взвесить их на весах. Это и будет тот вес, который нужно убрать, чтобы устранить дисбаланс.
Теперь с маховика снимается столько стружки, чтобы ее вес был равен весу магнитов, которые мы перед этим взвешивали. Под приспособлением нужно постелить ветошь, чтобы собрать и взвесить стружку. Высверливать приходится порой несколько отверстий, так как одного диаметром 7-8 мм обычно не достаточно. Главное, не высверлить больше, чем нужно, иначе придется сверлить маховик с противоположной стороны.
Процедура балансирования на СТО
Если тяжелая точка приходится на какую-то деталь маховика, которая менялась, например, шкив. То высверливать нужно эту деталь. Если менялась корзина сцепления, то в ней удаляется лишний металл около отверстий ее крепления.

Видео «Балансировка коленчатого вала»

В этом видео демонстрируется, как правильно отбалансировать коленвал.

Поиск баланса (Часть 1): Основы балансировки коленчатого вала

Машинистов и двигателейостроителей давно учили, что при балансировке коленчатого вала его противовесы должны равняться весу вращающейся массы и равняться половине веса возвратно-поступательной массы.

Машинисты десятилетиями использовали эту формулу для расчета веса штанги.

Хотя этот метод очень хорошо работает для большинства уличных и гоночных двигателей V8 с углом наклона 90 градусов, на самом деле практически невозможно идеально сбалансировать коленчатый вал .Это связано с тем, что балансир не может учитывать такие переменные, как давление в цилиндре, сопротивление кольца, длина штока, фазировка противовеса, частота вращения двигателя, длина хода, трение подшипника, вторичные колебания, пары качания и статическая масса.

Все эти факторы играют важную роль в балансе двигателя, но традиционная математическая формула, используемая для расчета веса штанги, их полностью игнорирует. Вместо этого, расчет веса штанги основан исключительно на измерении вращающегося веса и веса возвратно-поступательного движения, что является большим упрощением реальных динамических сил, действующих внутри двигателя, которые влияют на балансировку.

Другими словами, традиционный метод балансировки кривошипа — в лучшем случае несовершенная наука. Фактически, он вообще не основан на какой-либо реальной науке или математике. Это просто метод, основанный на пробах и ошибках, который хорошо работает в большинстве 90-градусных кросс-плоскостных V8.

Неудивительно, что по мере увеличения оборотов двигателя и выходной мощности традиционные методы балансировки коленчатых валов становятся менее эффективными. Большая проблема для производителей двигателей — выяснить, как обойти эти ограничения, чтобы как можно точнее сбалансировать коленчатый вал в соответствии с требованиями каждой конкретной комбинации двигателей. Это объясняет, почему многие производители двигателей экспериментировали с такими приемами, как превышение баланса, и почему они часто становятся предметом интенсивных дискуссий.

Балансировка коленчатого вала всегда будет компромиссом, но, чтобы лучше понять, как более эффективно балансировать двигатель, мы сначала кратко изложим основы процесса балансировки. В будущих публикациях мы объясним недостатки традиционных методов балансировки, прежде чем, наконец, исследуем некоторые из передовых решений, с которыми экспериментировали ведущие гоночные команды, чтобы продлить срок службы двигателя в экстремальных гонках с высокими оборотами.

Основы балансировки

Правильная балансировка вращающегося узла в двигателе любой конструкции имеет первостепенное значение для достижения максимальной производительности и долговечности. Типичный хотроддер войдет в моторный цех и скажет, что хочет, чтобы его вращающийся узел был сбалансирован до одного или двух граммов. Они думают, что они хотят, чтобы вы сделали так, чтобы все поршни и штоки весили в пределах пары граммов друг от друга, но большинство производителей качественного вторичного рынка уже делают это на заводе.

Настоящая цель балансировки вращающегося узла — убедиться, что противовесы коленчатого вала компенсируют вращающие и возвратно-поступательные силы, создаваемые поршнями и шатунами.

При использовании современных облегченных поршней и штоков для достижения этой цели обычно требуется снятие массы с противовесов кривошипа. С помощью чрезвычайно длинноходовых кривошипов, которые имеют более короткие противовесы, или вращающихся узлов с очень тяжелыми поршнями и шатунами, металлические вольфрамовые вставки могут вдавливаться в противовесы для увеличения массы.

Масса противовесов коленчатого вала должна составлять 100 процентов вращающейся массы и 50 процентов возвратно-поступательной массы.Чтобы определить, какую массу добавить или убрать с противовесов кривошипа, необходимо индивидуально измерить все компоненты во вращающемся узле на высокоточной шкале. Поршни , кольца, пальцы, фиксаторы штифтов, и малый конец шатунов перемещаются вверх и вниз по каналам и составляют возвратно-поступательную массу вращающегося узла.

Обычно к массе возвратно-поступательного движения добавляется от пяти до 10 граммов, чтобы учесть вес моторного масла . Большой конец шатунов и стержневые подшипники вращаются вокруг средней линии коленчатого вала и, следовательно, представляют собой вращающуюся массу.

Во время процесса балансировки к каждой шейке штока болтами прикрепляются грузы для имитации массы пары поршней и штоков. Это потому, что каждая шейка штока поддерживает два набора поршней и штоков. После прикручивания грузиков к коленчатому валу балансир раскручивает узел примерно до 750 об / мин. Когда вращающийся узел останавливается, ЖК-дисплей балансира показывает количество и местоположение груза, который необходимо добавить или удалить, поскольку оператор медленно вращает рукоятку вручную.

Во второй части этой серии статей, посвященной балансировке двигателя, мы более подробно рассмотрим недостатки традиционных методов балансировки.

Автор: Джадсон Массингилл
Джадсон Массингилл — соучредитель и главный инструктор Школы автомобильных машинистов в Хьюстоне, штат Техас. Вместе со своей женой Линдой он руководит одной из самых уважаемых школ профессионального машиностроения в стране. От NASCAR Sprint Cup до NHRA Pro Stock выпускники SAM входят в число лучших гоночных команд отрасли.

Как балансировать двигатель — Основы балансировки двигателя

‘В наши дни мир производительности полон крутых комбинаций двигателей, которые занимают больше страниц в каталогах коленчатых валов, чем когда-либо прежде. Мы говорим о 460 Ford с длинными рукавами, диких комбинациях Cleveland, необычных рядных шестицилиндровых двигателях и ударных неровностях для нового поколения двигателей GM Gen III. Все это на службе у подхода к силовому героизму «мое больше, чем твое».Но вся эта ажиотажная шумиха тоже может вызвать недоумение.

Изготовители автомобилей известны тем, что покупают запчасти нетрадиционными способами, такими как встречи по обмену, распродажи магазинов и тайные сделки с хорошими парнями. Хотя цена обычно приемлемая, это также может привести к скрытым расходам, когда придет время балансировать вращающийся узел. Балансировка звучит просто, но, как мы обнаружили, есть много магазинов, которые все еще сверлят отверстия традиционным способом, когда применение нескольких простых приемов может облегчить жизнь и сделать ее дешевле.Мы столкнулись с типичной проблемой веса, когда пришло время балансировать малоблочный строкер Ford 331ci. Старый грубоватый парень из местного магазина весов сказал: «Я не собираюсь уравновешивать это. Мне пришлось бы превратить его в кусок швейцарского сыра. Отнеси его в другое место …» Мы так и сделали и кое-чему научились. про балансировку двигателей в процессе.

Посмотреть все 15 фотографий Правильно сбалансированный высокопроизводительный коленчатый вал и вращающийся узел должны иметь вес менее 1 грамма, чтобы двигатель не страдал от проблем с долговечностью подшипников или коленчатого вала.

Вопрос баланса
Перед тем, как углубиться в кастомные вещи, мы решили, что нам лучше освежить точную информацию о том, как именно сбалансированы оригинальные двигатели, и рассмотреть вопрос о внутреннем / внешнем балансе. Чтобы начать наше путешествие, мы решили поговорить с Томом Либом из Scat Crankshaft, который имеет большой опыт в области балансировки. Либ очень категорично относится к этому вопросу, потому что он видел практически все мыслимые вариации отказа коленчатого вала. Большинство из них не из-за плохого качества, как многие думают.Обычно двигатель либо злоупотребляли чрезмерными оборотами, либо неправильно балансировали, либо часто страдали от сочетания того и другого с неправильным использованием деталей.

Начнем с небольшого урока по конструкции коленчатого вала. Противовесы коленчатого вала предназначены для компенсации (или уравновешивания, если хотите) эффекта инерции относительно тяжелого поршня и шатуна, движущихся как вращательно, так и возвратно-поступательно (вверх-вниз) со скоростью. Вес поршневой и стержневой комбинации влияет на размер и размещение противовеса.Более длинный ход в сочетании с тяжелым поршнем, штифтом и кольцом требует большего противовеса (большей массы), чтобы уравновесить больший возвратно-поступательный вес. Большинство двигателей V-8 используют большие противовесы по направлению к передней и задней части коленчатого вала, оставляя центральную часть без противовесов. Это разделяет двигатель на переднюю и заднюю половины. Положение противовесов на всех 90-градусных коленчатых валах V-8 одинаковое. Высота противовеса, измеренная наружу от средней линии коленчатого вала, ограничена как блоком цилиндров, так и расположением нижней части цилиндров.Противовес, расположенный дальше от средней линии кривошипа, имеет больший балансирующий эффект, но он ограничен шириной картера блока. Груз, помещенный к обоим концам кривошипа, также имеет больший эффект и, следовательно, не должен быть таким большим, чтобы эффективно сбалансировать двигатель. Это делает рукоятку в целом легче.

Внутренний баланс и внешний баланс
Упаковка также является важным вопросом. Во время проектирования малого блока 400ci главной инженерной проблемой было недостаточное пространство внутри картера малого блока для более крупных противовесов, требуемых сверхразмерными 4 двигателями 400CI.125-дюймовый поршень. Это было особенно сложно в задней части двигателя, потому что область заднего картера на маленьком блоке Chevy ограничена размещением масляного фильтра. Решение потребовало размещения внешних противовесов на гармоническом балансире и маховике / гибкой пластине. Одним из преимуществ внешних грузов является то, что они, как правило, легче, поскольку расположены на крайних концах коленчатого вала. Недостатком является то, что эти смещенные грузы передают свои крутящие силы обратно в коленчатый вал, что нехорошо.Та же самая ситуация происходит с Chevy с большим блоком 454ci, который также является единственным серийным большим блоком, который использует внешние веса для балансировки двигателя.

Посмотреть все 15 фотографий Внешне сбалансированный двигатель легко обнаружить, посмотрев либо смещенный груз внутри переднего гармонического балансира, либо грузы, расположенные на гибкой пластине. Вместо увеличения веса маховиков с внешней балансировкой, большинство сверлит отверстия в противоположном положении для создания того же эффекта.

Малоблочные автомобили Ford всегда были сбалансированы внешне, но поскольку имя Ford является синонимом перемен, инженеры Blue Oval изменили величину внешнего баланса, когда двигатели преобразовались в неразъемное заднее основное уплотнение.Ранние малоблочные автомобили Ford использовали 28 унций дюймов в качестве внешнего веса, изменившись в 1981 году до 50 унций дюймов. Подобно мелкоблочным Chevys, детали могут заменяться между ранними и поздними двигателями, но для обеспечения плавной работы двигателя коленчатый вал, балансир и гибкая пластина / маховик должны находиться в одном и том же семействе балансира.

Bob Weight Blues
Когда дело доходит до любого вида покупки коленчатого вала или если вы планируете добавить набор новых облегченных поршней к существующему двигателю, балансировка этого вращающегося узла может оказаться сложной задачей.Одна из ссылок, с которой вы столкнетесь, — это что-то, что называется «вес боба». Эта спецификация относится к массе, расположенной на одной шейке коленчатого вала, которая включает в себя как возвратно-поступательные, так и вращающиеся части веса всего узла. Под вращающейся массой понимается масса нижней половины шатуна, прикрепленной к коленчатому валу. Возвратно-поступательный вес — это в основном все, от середины шатуна вверх, включая поршень, штифт и кольца.

Посмотреть все 15 фотографий Перед тем как правильно сбалансировать весь коленчатый вал в сборе, мастерская сначала взвешивает все компоненты по отдельности, а затем рассчитывает эффективный вес боба системы.Затем к шейкам шатунов коленчатого вала добавляются соответствующие грузы, чтобы имитировать как вращающийся, так и возвратно-поступательный вес.

Каждый высокопроизводительный коленчатый вал имеет определенное значение веса боба, например 1800 граммов. Грамм — это метрическая единица измерения, эквивалентная 11/428 унции. Вес боба в 1800 грамм — это, по сути, вес каждого противовеса. Однако вы не просто складываете все значения, чтобы определить вес боба. Формула: 100 процентов вращающегося веса плюс 50 процентов возвратно-поступательного веса.Давайте рассмотрим пример, чтобы увидеть, как это работает:

	Вращающийся вес (г)	Возвратно-поступательный вес (г)
Подшипник стержня	50
Шатуны на штанге	420
Стержень малый		180
Поршень		450
Штифт		80
Кольца		38
Масло		2
Итого	470	750

Показать все

Прежде чем идти дальше, помните, что у нас есть пара возвратно-поступательных грузов (два поршня) на шейку кривошипа.Расчеты выглядят так:

Половина возвратно-поступательного веса составляет 750/2 = 375 x 2 поршня на шейку = 750 граммов, а общий вращающийся вес составляет 470 x 2 = 940 граммов. Таким образом, 750 + 940 = 1690 граммов.

Если значение веса боба для вашего нового коленчатого вала больше, чем вес боба ваших новых шатунов, поршней и колец, то необходимо снять вес с коленчатого вала, чтобы сбалансировать сборку. Это относительно простая задача — просверлить несколько отверстий в противовесах коленчатого вала.Если значение веса боба для коленчатого вала меньше, чем для комбинации поршень-шатун, на коленчатый вал необходимо добавить металл Мэллори. Мэллори — очень плотный металл, более чем в два раза превышающий плотность стали. Пуля Мэллори диаметром 11/42 дюйма и длиной 31/44 дюйма весит 43 грамма. Проблема в том, что просверливание отверстия для установки Mallory в кривошипно удаляет примерно 24 грамма, так что чистый выигрыш составляет всего около 19 граммов. Таким образом, добавление 50 граммов может быть дорогостоящим, потому что металл Мэллори стоит недешево. Это также означает, что тщательное исследование вашего комплекта Stroker-Engine, чтобы избежать серьезных проблем с балансированием головной боли и расходов, стоит затраченных усилий.

Многие производители автомобилей предпочитают собирать детали для строкера из разных источников, чтобы сэкономить деньги. Когда это может вызвать серьезные трудности, это когда несоответствующие компоненты собираются случайно, и балансировочный цех должен внести серьезные изменения в коленчатый вал, чтобы правильно сбалансировать двигатель. Простым способом избежать этой проблемы является покупка целого вращающегося узла из одних рук. Большинство этих комплектов ходовых поршней уже должным образом согласованы, поэтому для завершения окончательной балансировки необходимо выполнять только незначительные машинные работы, такие как сверление кривошипа.

Посмотреть все 15 фото

Вот внешний вес балансира Professional Products для малогабаритного Ford. Чтобы уменьшить количество бурений, необходимых для уравновешивания этой комбинации, Ишиго снял часть веса с балансира.

Ярлык пользовательского баланса
Часто приложения для высокопроизводительного регулятора могут быть немного сложными. В качестве примера мы работаем над сборкой малогабаритного двигателя Ford Stroker 331ci, который включает кривошип из кованой стали Scat, стержни с двутавровой балкой Scat и набор кованых поршней Mahle.Когда мы впервые собрали этот пакет, мы выбрали поршни Mahle из-за их высокого качества и легкого веса. К сожалению, это вызвало проблему, когда мы отнесли сборку в цех балансировки, потому что для балансировки двигателя с противовесов нужно было снять чрезмерный вес. Тогда мы обратились к Тому Либу из Scat за советом. Его предложение было простым: «Снимите вес с балансира и маховика». Это звучало легко, и он предложил показать нам, как это делается.

В Scat ведущий технический специалист компании Крейг Ишиго показал нам эту процедуру. Наша ситуация осложнялась тем, что специальный маховик, необходимый для двигателя, нельзя было использовать на динамометрическом стенде двигателя. Это означало, что Ishigo не мог уменьшить вес, просверлив маховик, потому что при тестировании двигателя на динамометрическом стенде использовался другой маховик со стандартным вылетом. После взвешивания всех компонентов выяснилось, что со всей сборки необходимо удалить более 560 граммов (20 унций).Это довольно много металла.

Ишиго говорит, что хотя электронный балансир может считывать каждый противовес индивидуально, он обычно рассматривает двигатель как переднюю половину и заднюю половину. Поскольку этот Ford является внешне сбалансированным двигателем, и поэтому необходимо было снять такой большой вес, первым шагом Ишиго было убрать 77 грамм смещенного груза на болтах в балансировщике Professional Products. Но для сохранения симметричности снятого веса спереди и сзади требовалось удалить металл с противовесов кривошипа на обоих концах.Итак, Ишиго установил кривошип на большом токарном станке и снял более 400 граммов с передней и задней части коленчатого вала. Количество снимаемого веса ограничивалось высотой шейки стержня на противоположной стороне противовесов. Когда токарный станок едва коснулся броска стержня, резание прекратилось. Затем он удалил дополнительный вес, просверлив несколько отверстий во всех противовесах. Ишиго решил просверлить три неглубоких отверстия в каждом противовесе, а не две глубокие, удалив еще 82 грамма сзади, что примерно аналогично 78 граммам, снятым с балансира.Ишиго говорит, что сверление нескольких отверстий безопаснее, потому что оно меньше по глубине, но сверление отверстий вдоль прямого пути дисбаланса также менее эффективно, чем удаление веса непосредственно на линии. Все сводится к тому, сколько веса нужно убрать. Мы сложили общий вес, снятый с рукоятки, и он составил чуть менее 1 фунта 4 унции. Хотя это не большая сумма по сравнению с общим весом всего вращающегося узла, это все же приравнивается к более легкому корпусу, который немного быстрее вращается и помогает ускорению.

Посмотреть все 15 фотографий Большинство мастерских по балансировке не оснащены такими большими токарными станками, как этот в Scat, но это отличная альтернатива сверлению слишком большого количества отверстий в коленчатом валу.

SBC Strokers Еще одна область потенциальной путаницы связана с чрезвычайно популярными строкерами Chevy 383ci с малыми блоками. Модель 383 была создана с коленчатым валом двигателя 400ci в блоке 350. Как упоминалось ранее, 400 был единственным малым блоком, который был сбалансирован внешне, и большинство 383 комплектов сохраняют эту функцию внешнего баланса.Но для более дорогих приложений, использующих коленчатый вал из кованой стали 4340, идеальным вариантом является внутренняя балансировка вращающегося узла для уменьшения прогиба коленчатого вала. Теперь давайте усложним эту задачу, используя цельный блок заднего главного уплотнения и кривошип. С кривошипом Lunati Sledgehammer и вращающимся узлом, это именно та комбинация, которая использовалась в малом блоке 383, который был нашим испытательным двигателем для гигантской истории испытаний деталей «Стоят ли детали премиум-класса такой цены?» в номере за сентябрь 2007 г.

Посмотреть все 15 фотографий Легко определить вес гибкой пластины на цельной гибкой пластине заднего главного уплотнения (стрелка).Это нужно будет удалить для гребка 383 с внутренней балансировкой. Обратите внимание, что несколько просверленных отверстий были необходимы для нулевой балансировки этого цельного маховика с задним основным уплотнением, который изначально был сконструирован для применения с внешней балансировкой.

На первый взгляд это может показаться простым, поскольку вам не нужно использовать балансир со смещенным весом или гибкую пластину / маховик. Однако цельный задний фланец заднего основного уплотнения не позволяет компенсировать вес, который используется в двигателе с задним основным уплотнением, состоящим из двух частей. Чтобы учесть эту разницу в весе, все цельные гибкие пластины заднего главного уплотнения (и маховики) требуют смещения внешнего веса.Но с внутренне сбалансированной рукояткой этот вес не нужен. Таким образом, в случае гибкой пластины необходимо осторожно снять внешний вес. Для маховиков возможно изготовление маховика с нулевой балансировкой на заказ. Если у вас уже есть маховик, можно просверлить дополнительные отверстия, чтобы вернуть его в состояние нулевой балансировки. Если этого не сделать, двигатель будет испытывать вибрацию, которая в конечном итоге приведет к разрыву коренных подшипников и повреждению, которого можно легко избежать.

Балансировка двигателя с Томом Либом от Scat Enterprises

Балансировка коленчатого вала — это всего лишь балансировка.Когда двигатель работает, существует множество различных сил, работающих друг против друга, которые должны работать в гармонии. К сожалению, многие энтузиасты редко задумываются о процессе балансировки. В конце концов, именно поэтому вы потратили лишние деньги на лучшие детали и использовали опытного производителя двигателей вместо того, чтобы делать это самостоятельно. Но суть в том, что если вы строите двигатель, наличие правильно сбалансированного вращающегося узла должно быть одной из самых важных вещей в вашем списке сборки.

Вы можете спросить себя, почему балансировка коленчатого вала так важна, или сказать, конечно, что балансировка кривошипа важна. Хотя это может быть очевидной необходимостью, вы можете не понимать логику, лежащую в основе этого, или много знать о самом процессе балансировки. Вот почему мы сели с Томом Либом, владельцем SCAT Enterprises, чтобы получить некоторое представление о балансировке коленчатого вала.

При балансировке коленчатого вала в противовесах можно просверлить отверстия для снятия веса или заполнить их тяжелым металлом для увеличения веса.

Базовая конструкция коленчатого вала проста. Сначала посмотрим на журналы. Основные шейки — это места, где коленчатый вал «прикреплен» к блоку, а шейки шатунов — это места, где поршень и шток в сборе прикрепляются к коленчатому валу. Противовесы кривошипа предназначены для компенсации веса штока и поршня при вращении. Эти противовесы — это то место, где достигается баланс. На самом базовом уровне балансировка коленчатого вала сводит к минимуму внутреннюю вибрацию двигателя, но это игра на компромисс.

Когда двигатель работает и коленчатый вал вращается, шатун и поршень в сборе совершают возвратно-поступательное движение (перемещаются вверх и вниз). Балансировка коленчатого вала — это управление вращательным и возвратно-поступательным движением. При определении баланса необходимо учитывать оба направления движения. Но как достигается баланс?

Обычно это делается путем удаления или добавления металла к противовесам. Но, чтобы обрести равновесие, нужно знать легкий вес. Болты — это фактические грузы, которые прикрепляются к шейкам шатунов коленчатого вала при балансировке, чтобы имитировать вес узла штока и поршня.Когда грузики установлены, кривошип готов к вращению на балансировочном станке. Несмотря на то, что существуют простые формулы для расчета необходимого веса штанги, многие из них не учитываются.

Балансировка коленчатого вала — это управление вращательным и возвратно-поступательным движением. Коленчатый вал вращается, а шатун и поршневые узлы совершают возвратно-поступательное движение.

Работающий двигатель чрезвычайно динамичен. Из-за этого практически невозможно идеально сбалансировать коленчатый вал.Есть много факторов, которые вступают в игру, когда вы начинаете смотреть на силы, действующие на коленчатый вал, длину шатуна, трение в подшипниках, давление в цилиндре, фазировку противовеса, частоту вращения двигателя, трение кольца, длину хода, вторичные колебания, качающиеся пары и статическая масса. Все эти силы машинист или производитель двигателей не могут учесть в процессе балансировки. Это «несовершенство» процесса заставило многих машинистов и производителей двигателей экспериментировать с различными стилями балансировки.

Не балансировать коленчатый вал — все равно что пасти муравьи. — Том Лейб, владелец SCAT Enterprises

Если вы говорите о серийном двигателе для легкового автомобиля, который почти всегда будет работать в низком диапазоне оборотов и не будет развивать большую мощность, процесс балансировки не столь критичен. Когда вы занимаетесь высокими оборотами и высокой мощностью, прецизионная балансировка — это все.

Для балансировки коленчатого вала требуется специальное оборудование и специально обученные механики или производители двигателей, которые понимают, что нужно делать и как это делать правильно.SCAT Enterprises имеет 10 балансировочных станков, которые работают по 10 часов в день. Ежедневно на предприятии SCAT выпускается 50-60 уравновешенных вращающихся узлов.

«Не балансировать коленчатый вал — все равно что пасти муравьи. Все внутри двигателя работает вместе, и если у вас есть цилиндры, которые борются друг с другом, у вас будут плохие вибрации. Это все сотрясет, — объяснил Том.

Балансировка — это игра чисел, и у большинства людей есть нереалистичные ожидания, связанные с этим процессом. Например, много раз люди ищут машиниста, чтобы сбалансировать вращающийся узел (штоки и поршни) с точностью до 1-2 граммов.К счастью, производитель обычно заботится об этом, когда штоки и поршни сгруппированы вместе.

«Дело в том, что поршни сбалансированы с точностью примерно до 2 граммов». Том продолжил: «Стержни сбалансированы с точностью плюс-минус 2 грамма, конец в конец. Большинство людей не знают, что такое на самом деле грамм. Один грамм равен 1/28 унции. Фактический вес грамма примерно равен весу долларовой банкноты. Когда люди говорят о балансировке с точностью до полграмма или балансировке до нуля, сделать это со стопроцентной точностью практически невозможно.”

«Есть смысл быть практичным, а есть смысл быть фанатичным. Ключ к балансировке — это равенство всех концов коленчатого вала. Если вы сбалансированы с точностью до грамма или двух, то все в порядке ».

Процесс обработки

Когда дело доходит до балансировки коленчатого вала, вы либо убираете, либо добавляете вес. Хотя это звучит просто и излечимо, обе ситуации требуют механической обработки кривошипа, что требует навыков и специального оборудования.

Если груз снимается, в противовесе просверливают или обрезают его, чтобы облегчить его. Противовес можно просверлить в определенных местах, или коленчатый вал можно повернуть на токарном станке, а противовес можно обрезать для достижения баланса. Если повернуть кривошип на токарном станке можно разными способами, это лучший способ уменьшить вес. Резка удаляет массу, что изменяет инерционные характеристики. Это полезно в любое время, когда можно уменьшить общую вращательную массу. К сожалению, это не всегда вариант, поскольку во многих случаях необходимо снимать вес с определенного места.

Для обработки коленчатых валов требуется специальное оборудование, чтобы облегчить противовесы или подготовить их для работы в Мэллори (тяжелый металл).

Если вам нужно добавить вес, к противовесам нужно добавить металл. Для этого необходимо просверлить противовесы в определенных местах и вдавить в эти отверстия кусочки Мэллори. Мэллори — это вольфрам, который весит примерно вдвое больше стали. Это позволяет производителям двигателей добавлять очень определенные количества веса в точные места для достижения баланса.

Проблема с добавлением веса заключается в том, что перед добавлением веса необходимо удалить материал. Итак, гипотетически, если нужно добавить 28 граммов, 14 граммов будут удалены, чтобы добавить 28. Это дает вам прибавку в весе примерно на 14 граммов.

Хэви-метал (Мэллори) — это не что иное, как вольфрамовая сталь. Он весит примерно вдвое больше, чем обычная сталь. Это делает его отличным вариантом для увеличения веса коленчатого вала. Противовес обрабатывается, и кусок Мэллори вдавливается в отверстие.Это позволяет машинисту или изготовителю двигателя добавлять вес в очень точных местах.

Оператор также очень важен, помимо оборудования. Важно использовать машиниста, который понимает процесс балансировки и то, что необходимо делать.

«Когда коленчатый вал слишком тяжел в одном месте, это означает, что он слишком легкий в другом». Том продолжает: «Уметь смотреть на коленчатый вал и понимать, где находится этот вес, и принимать эти решения — не каждый может это сделать.Большинство проблем с балансировкой возникает из-за недостатка знаний или незнания того, как использовать оборудование ».

Внутренний Vs. Внешний

Когда дело доходит до двигателя внутреннего сгорания, бывают случаи, когда физическое пространство внутри двигателя ограничено. Иногда противовесы коленчатого вала просто не могут быть достаточно большими, чтобы уравновесить поршневой узел в пределах картера. Это заставляет производителей выполнять внешнюю балансировку некоторых двигателей. В этих случаях дополнительный вес добавляется к гармоническому противовесу и маховику или гибкой пластине, чтобы обеспечить необходимый противовес.Эти дополнительные веса эффективны при меньшем весе из-за их расположения на крайних концах коленчатого вала. Обратной стороной является менее точная работа по балансировке вращающегося узла. Эти грузы также оказывают на коленчатый вал собственное скручивающее усилие, которое может иметь отрицательное значение.

В конфигурации с внешней балансировкой к балансиру и маховику / гибкой пластине добавляются грузы для смещения коленчатого вала. Это делается в ситуациях, когда недвижимость внутри блока цилиндров не позволяет использовать достаточно большие противовесы, чтобы компенсировать вес шатунно-поршневых узлов.

«Внешний вес не поддерживается. Ограничивающим фактором становятся обороты. Коленчатый вал с внешней балансировкой воспринимает вес при увеличении оборотов двигателя и в крайних случаях может вызвать смещение и поломку коленчатого вала », — пояснил Том.

По возможности внутренняя балансировка двигателя — лучший способ. Грузоподъемность каждого противовеса подбирается таким образом, чтобы соответствовать каждому набору штоков и поршней. Это обеспечивает максимально плавную работу в желаемом диапазоне оборотов. Это даст вам плавный ход двигателя с минимальной вибрацией.Минимальная вибрация обеспечивает долгий и бесперебойный срок службы.

Если вы сбалансированы с точностью до грамма или двух, то все в порядке. — Том Лейб

Независимо от того, собираете ли вы двигатель для легкой уличной езды или двигатель для гонок, точная и качественная балансировка является ключевым фактором. Делайте домашнее задание и знайте, что входит в процесс. Если вы начинаете с новых деталей, SCAT предлагает настраиваемые предварительно сбалансированные вращающиеся узлы практически для любого уровня производительности. Ежедневно компания вытягивает и балансирует 50-60 вращающихся узлов.Каждый заказ индивидуален и сбалансирован для каждого клиента, поэтому вы знаете, что получаете отличные детали, которые собраны и сбалансированы правильно для вашего приложения. Не угадайте, когда дело доходит до самой важной части вашего двигателя. Пусть специалисты сделают это правильно с первого раза!

Основы балансировки двигателя

Вы, наверное, слышали, что балансировка двигателя — это хорошо, потому что она улучшает плавность хода и долговечность двигателя. Все двигатели сбалансированы на заводе, но некоторые из них сбалансированы с гораздо более жесткими допусками, чем другие, особенно двигатели с высокими оборотами.Баланс имеет решающее значение для двигателя с высокими оборотами, потому что силы, создаваемые любым дисбалансом, экспоненциально умножаются по мере увеличения скорости двигателя. Со временем эти силы могут сократить срок службы коренных и стержневых подшипников, а также самого коленчатого вала. Вибрация может привести к усталости металла и, в конечном итоге, к поломке коленчатого вала.

Причины, по которым двигатели внутреннего сгорания (как бензиновые, так и дизельные) должны быть сбалансированы, заключаются в том, что они имеют ВРАЩАЮЩИЕСЯ и ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИЕ детали. Вращающиеся части вращаются вокруг и вокруг, часто с чрезвычайно высокой скоростью, в то время как возвратно-поступательные части движутся вверх и вниз также с высокой скоростью.

ВРАЩАЮЩИЕСЯ ЧАСТИ ДВИГАТЕЛЯ

Основными вращающимися частями в двигателе являются коленчатый вал, маховик, гармонический балансир и шкив кривошипа. Распределительный вал (-ы) также вращается, но поворачивается на ПОЛОВИНУ скорости кривошипа, поэтому любой дисбаланс в распределительном валу оказывает гораздо меньшее влияние на вибрацию и износ. Кроме того, распределительный вал имеет относительно небольшой диаметр по сравнению с коленчатым валом и маховиком, поэтому, опять же, любой дисбаланс имеет гораздо меньшее влияние.

Дисбаланс создает наибольшую силу и вибрацию, когда дополнительная масса расположена дальше от оси вращения.Чем больше вес, тем большую центростремительную силу он создает при вращении. Это то, что заставляет деталь колебаться, когда она вращается, если она выходит из равновесия. Из-за этого относительно большой диаметр и тяжелый несбалансированный маховик будут создавать большую вибрацию, чем шкив, гармонический балансир, кулачок или кривошип, которые имеют дисбаланс.

ЦЕНТРОБЕЖНАЯ И ЦЕНТРОБЕЖНАЯ СИЛА

Термины «центростремительная» и «центробежная» сила — это термины, которые часто используются при обсуждении баланса двигателя.По сути, обе силы создаются инерцией и кинетической энергией вращающегося объекта. Привяжите камень к концу веревки и покрутите его, и вы почувствуете силу, тянущую на веревку.

Центробежная сила — это внешнее тянущее усилие, которое вращающаяся масса оказывает на вращающийся объект. Сила идет прямо от оси вращения. Это сила, которая заставляет кривошип, маховик или гармонический балансир колебаться при вращении.

Центробежная сила равна массе вращающегося объекта (или тяжелого места на кривошипе или маховике), умноженной на квадрат скорости вращения, деленный на радиус или расстояние от оси вращения.

Сила = масса x (квадрат скорости вращения, деленный на радиус вращения)

Коленчатый вал с дисбалансом всего в две унции-дюйма при 2000 об / мин будет испытывать вибрационную силу 14,2 фунта. При 4000 об / мин усилие увеличивается до 56,8 фунтов. Снова удвойте скорость до 8000 об / мин, и сила вырастет экспоненциально до 227,2 фунта! Это большая сила, дергающая коленчатый вал вбок. Изгиб в конечном итоге вызывает усталость металла, растрескивание и выход из строя коленчатого вала.

Центростремительная сила для сравнения — это сила, которая не дает вращающейся массе улететь по собственному пути.Это внутренняя сила, которая компенсирует центробежную силу.

ДЕТАЛИ ДВИГАТЕЛЯ С ВОЗВРАТНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Детали двигателя, совершающие возвратно-поступательное движение, которые имеют наибольшее влияние на баланс, — это поршни и шатуны. Другие части также совершают возвратно-поступательное движение, такие как толкатели клапана, толкатели, коромысла и клапаны, но любой дисбаланс в этих частях почти не влияет на вибрацию или долговечность. Почему? Потому что, как и распределительный вал, клапанный механизм совершает возвратно-поступательное движение на ПОЛОВИНЕ скорости вращения коленчатого вала.Кроме того, отдельные части относительно малы и очень легки по сравнению с массой вращающегося кривошипа и маховика.

При балансировке двигателя поршни, пальцы, поршневые кольца и верхние части шатунов взвешиваются для расчета возвратно-поступательного движения. С другой стороны, масса больших концов шатунов и стержневых подшипников рассчитывается как часть вращающегося веса.

Большинство коленчатых валов имеют большую ПРОТИВОВЕСУ как часть литья или ковки.Эти большие противовесы предназначены для компенсации вибраций, вызываемых возвратно-поступательным весом верхних штоков, пальцев, поршней и поршневых колец. Когда кривошип вращается, расположение противовесов таково, что они создают собственные центростремительные силы для компенсации или уравновешивания сил, создаваемых поршнями, движущимися вверх и вниз. Если двигатель точно сбалансирован, один будет идеально компенсировать другой, и вибрация будет минимальной или отсутствует.

КАК ДОСТИГАЕТСЯ БАЛАНСИРОВКА ДВИГАТЕЛЯ

Основная процедура балансировки двигателя начинается с взвешивания всех компонентов, совершающих возвратно-поступательное движение (малых концов шатунов, поршней, пальцев и поршневых колец) на высокоточной цифровой шкале граммов.После того, как все веса отдельных компонентов будут записаны, идентифицируются самые легкие части. Затем аналогичные детали шлифуются или обрабатываются, чтобы соответствовать весу самой легкой детали. Идея состоит в том, чтобы все поршни имели одинаковый точный вес, а все штоки имели одинаковый вес выхлопа (все большие концы были одинаковыми, а все маленькие — одинаковыми).

Заводские детали двигателей массового производства примерно одинаковы по весу, но степень соответствия набора поршней или шатунов одинаковому весу будет зависеть от производителя и области применения.Для низкооборотистого двигателя точное соответствие веса поршней и шатунов менее критично, чем согласование веса поршня и штока в высокооборотном двигателе или гоночном двигателе.

Для хорошей балансировки поршни и штоки обычно взвешиваются с точностью до плюс-минус 2 грамма. Один грамм составляет 1/28 унции, или примерно такой же вес, как долларовая банкнота. Чем ближе матч, тем лучше.

Следующий шаг зависит от типа двигателя (рядный, V-образный или горизонтально-оппозитный) и типа коленчатого вала.В прямом рядном четырех- или шестицилиндровом двигателе следующим шагом будет установка коленчатого вала в балансировочную машину и вращение его для выявления любого дисбаланса вращения. Датчики и оборудование в машине для балансировки двигателя будут точно определять местоположение и величину дисбаланса, поэтому исправления могут быть сделаны путем удаления металла с противовесов коленчатого вала или, в некоторых случаях, путем добавления грузов для компенсации дисбаланса.

Если кривошип имеет тяжелое место, груз обычно снимается путем сверления отверстий в противовесе (ах) рядом с тяжелым местом.Или внешний диаметр противовеса (ов) можно обработать на токарном станке, чтобы удалить тяжелое пятно.

Если кривошипу необходимо добавить вес в какой-либо области для достижения баланса, это делается путем просверливания отверстия в противовесе (ах) рядом с легкой зоной, а затем вставкой заглушки из тяжелого металла, называемого металлом Мэллори. Мэллори — это 90-процентный вольфрамовый сплав, который имеет плотность вдвое больше, чем сталь.

Еще один фактор, который необходимо учитывать при балансировке двигателя, — это то, как он балансируется.Многие двигатели имеют внутреннюю балансировку, что означает, что вся балансировка зависит от противовесов коленчатого вала. Следовательно, на балансировочном станке нужно вращать только кривошип, чтобы определить любые дисбалансы, которые могут вызвать вибрацию.

Другие двигатели имеют внешнюю балансировку, что означает, что балансировка кривошипа также зависит от комбинированного баланса кривошипа, маховика и гармонического балансира. Следовательно, внешне сбалансированный кривошип должен вращаться вместе с маховиком (или гибкой пластиной, если двигатель соединен с автоматической коробкой передач) и гармоническим балансиром, прикрепленным к кривошипу.Любые необходимые исправления могут включать просверливание отверстий или добавление Мэллори не только к противовесам кривошипа, но также к маховику и / или гармоническому противовесу. Это зависит от расположения тяжелого места и от того, как проще его исправить.

МАШИНЫ

Перед тем, как кривошипно-шатунный механизм вращается на балансировочном станке, к шейкам шатунов на коленчатом валу прикрепляют грузы с грузоподъемным механизмом, чтобы имитировать вращающуюся и возвратно-поступательную массу штоков и поршней двигателя V6 или V8. Понижающие грузики изготавливаются путем сложения утяжеленных прокладок вместе, а затем зажима грузиков на шейках кривошипа.

Перевесы обычно не требуются при балансировке плоского четырехцилиндрового кривошипа, поскольку шейки штоков расположены на 180 градусов друг от друга. Такое расположение создает возвратно-поступательные силы, которые естественным образом компенсируют друг друга. То же самое относится к двигателям типа «боксер», таким как Subaru или Porsche, где поршни расположены горизонтально друг к другу на противоположных сторонах коленчатого вала. Силы, создаваемые движениями противостоящих поршней, компенсируют друг друга (при условии, что все они имеют одинаковый вес).

Bobweights собраны таким образом, чтобы равняться 100 процентам вращающегося веса (большие концы штоков и подшипников штока) и 50 процентам возвратно-поступательного веса (малые концы штоков, плюс поршни, пальцы и поршневые кольца), а также лишние 4 грамма для масла.

Для двигателей с высокими оборотами (7000+ об / мин) некоторые эксперты рекомендуют увеличить возвратно-поступательный вес до 53 процентов или до 55 процентов, если двигатель будет работать с высокой стороной 9000 об / мин. Это называется «перебалансировкой» двигателя, чтобы компенсировать силы сгорания, которые могут создавать собственный дисбаланс.

Перевесы, равные возвратно-поступательному весу верхних шатунов и поршней, собираются и устанавливаются на шейках шатунов коленчатого вала.

Затем коленчатый вал вращается, а датчики балансировочного станка обнаруживают вибрацию. Программное обеспечение балансировочного станка вычисляет, где находится дисбаланс и насколько он велик, чтобы можно было внести коррективы. Второе вращение после того, как были внесены исправления, подтвердит балансировку кривошипа.

НАСКОЛЬКО ТОЧНЫМ ДОЛЖНЫ БЫТЬ БАЛАНСЫ?

На типичном бензиновом четырехцилиндровом, рядном шестицилиндровом двигателе V6 или V8 заводской баланс должен составлять одну унцию на дюйм (28.35 грамм) или меньше. Многие двигатели поздних моделей сбалансированы с еще более жесткими допусками: ½ дюйма унции (14 граммов) или даже ¼ дюйма унции (7 граммов).

Для низкооборотных дизельных двигателей баланс коленчатого вала гораздо менее важен из-за более низких оборотов, при которых обычно работают эти двигатели. Дисбаланс в меньшей степени влияет на плавность хода кривошипа и двигателя. Даже в этом случае для дизельных двигателей больших тяжелых грузовиков, которые рассчитаны на много сотен тысяч миль, даже небольшой дисбаланс может со временем сказаться.

Одна унция на дюйм означает, что есть одна унция дисбаланса на расстоянии одного дюйма от центра кривошипа.

Для двигателя с высокими оборотами, чем меньше дисбаланс, тем лучше. Многие из этих двигателей имеют вес до 2 граммов или меньше!

Заводские допуски балансировки обычно достигаются путем вращения кривошипа один раз, затем внесения любых необходимых поправок, а затем вращения кривошипа во второй раз для проверки исправления дисбаланса. Но достижение еще более точного уровня дисбаланса требует многократных вращений, корректировок и перепроверок до тех пор, пока кривошип не станет настолько хорош, насколько это возможно.Все балансировочные машины имеют небольшую погрешность (около половины грамма), поэтому существует предел того, насколько близок к нулю дисбаланс, который вы можете получить.

ЗАМЕНА ДЕТАЛЕЙ ДВИГАТЕЛЯ МЕНЯЕТ БАЛАНС. Основные части должны быть взвешены и сбалансированы для минимизации вибраций.

Некоторые комплекты шатунов для вторичного рынка предварительно уравновешены шатунами и поршнями, согласованными по весу.Это ускоряет и упрощает сборку двигателя, поскольку вам не нужны услуги механического цеха для балансировки деталей.

ВИБРАЦИЯ ДВИГАТЕЛЯ

Если у вас есть проблема с вибрацией двигателя, скорее всего, она не имеет ничего общего с внутренней балансировкой, а, скорее всего, является результатом поломки или разрушения опоры двигателя, трансмиссии или опоры трансмиссии. Заметные вибрации на холостом ходу почти всегда указывают на плохую опору двигателя.

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы просмотреть или загрузить эту статью в виде файла PDF

Статьи по теме:

Крепления двигателя

Распространенные причины отказа двигателя

Советы по восстановлению двигателя

Щелкните здесь, чтобы увидеть больше технических статей Carley Automotive

В чем разница между внутренней и внешней балансировкой двигателя?

Баланс двигателя: внутренний vs.Внешний

Для обеспечения бесперебойной работы двигатель необходимо отбалансировать. Он сводит к минимуму вибрацию и продлевает срок службы двигателя. Балансировка может быть внутренней, внешней или сочетанием того и другого.

Балансировка двигателя означает компенсацию веса поршней и штоков. Это включает в себя добавление или снятие веса с коленчатого вала. Гармонический балансир и / или гибкая пластина или маховик также могут быть утяжелены.

Внутренний баланс

У двигателя с внутренней балансировкой весь противовес находится на кривошипе.Внешние детали, такие как балансир и гибкая пластина / маховик, имеют нейтральный баланс. Они не повлияют на другие вращающиеся части.

Внешний баланс

Если противовесы кривошипа слишком легкие, двигатель необходимо сбалансировать снаружи. Это включает в себя увеличение веса гармонического балансира и / или гибкой пластины или маховика.

Как это влияет на производительность?

Вообще говоря, внутренний баланс — лучший вариант. Внешние противовесы могут вызвать прогиб коленчатого вала на высоких оборотах.Это может вызвать повреждение двигателя. Однако любой тип баланса подходит для большинства двигателей.

Преобразование внешнего баланса во внутренний может быть дорогостоящим. Для этого требуется новый коленчатый вал, гармонический балансир и / или маховик или гибкий диск. Вам также может потребоваться очистить блок от противовесов большего размера. Если вы не участвуете в гонках, проще всего сбалансировать двигатель так же, как это сделали на заводе.

Тип двигателя	Метод заводской балансировки
Chevy 305/350 (двухкомпонентное заднее основное уплотнение)	внутренний
Chevy 396-427 большие блоки
Двигатели Chevy LS
Модульные двигатели Ford
Chevy 400/454	Внешний
Форд 302/351 Вт	Внешний
Chevy 350 (1-компонентное заднее главное уплотнение, включая LT1)	Сочетание внутреннего и внешнего

Банкноты

Сбалансированные вращающиеся узлы

поставляются предварительно сбалансированными от производителя.Их можно установить, не отвозя детали в механический цех.

Если вы покупаете несбалансированный вращающийся комплект, вам необходимо его сбалансировать перед установкой. То же самое, если вы покупаете коленчатый вал, шатуны и поршни отдельно.

Коленчатые валы делятся на внутреннюю или внешнюю балансировку. Это не значит, что он уже сбалансирован. Он просто говорит вам, как он должен быть сбалансирован. Это необходимо проверить с использованием конкретной комбинации поршня и штока, которую вы используете.

ID ответа
4878
|
Опубликовано
16.09.2017 10:28
|
Обновлено
12.11.2019 14:46

Почему некоторые кривошипы имеют внешнюю балансировку?

Если вы когда-либо вели машину с отсутствующим весом колеса, вы убедились, что небольшой дисбаланс может вызвать сильную вибрацию.Таким образом, нетрудно представить, как правильно сбалансированный коленчатый вал может привести к более плавной работе двигателя, меньшему износу подшипников и уменьшению поломки деталей.

Хотя все стандартные двигатели покидают завод с балансом качества сборки и конвейера, баланс вращающегося узла часто можно улучшить. При уравновешивании вращающегося узла вес противовесов коленчатого вала компенсирует вращающие и возвратно-поступательные силы узлов поршень / шток. Но почему одни двигатели сбалансированы внутренне, а другие — внешне? Мы еще вернемся к этому, но сначала давайте посмотрим, как двигатель сбалансирован.

Баланс — ключ к отличной жизни

Взвесив каждый компонент, совершающий возвратно-поступательное движение, от поршней до подшипников штока, изготовитель двигателя может использовать небольшую математику и моделировать вращающуюся и возвратно-поступательную массу. Вес имеет большее влияние, чем дальше от оси кривошипа. Из-за этого вес большого конца штока и подшипника, которые вращаются вокруг оси кривошипа, составляет 100 процентов. Но маленькому концу шатуна, поршня, кольцевого пакета и пальца на запястье присваивается значение, равное половине их совокупного веса, поскольку они имеют возвратно-поступательное движение.

После расчета общего веса в граммах, грузы собираются так, чтобы имитировать вращающийся и возвратно-поступательный вес, и привинчиваются к ходу кривошипа. Вращая коленчатый вал примерно до 750 об / мин в машине для балансировки кривошипа, производитель двигателя может увидеть, где может потребоваться добавление веса противовеса или его снятие с него. Вес снимается путем просверливания кромки противовеса или добавляется путем просверливания боковой поверхности противовеса и вдавливания металла Мэллори — вольфрамового сплава, который вдвое превышает вес стали при тех же физических размерах.

Весы

собраны таким образом, чтобы имитировать вращательную и возвратно-поступательную массу поршней, колец, пальцев, шатунов и подшипников.

Ты дома или нет?

Некоторые конструкции двигателей оставлены с завода внешне сбалансированными, с добавлением веса к демпферу кривошипа и гибкой пластине или маховику в определенном месте, чтобы противодействовать внутреннему дисбалансу в конструкции. Том Либ, владелец компании SCAT Crankshafts в Редондо-Бич, Калифорния, приводит в качестве примера компактный Chevy 400.«Когда они перешли с 350 на 400, они увеличили ход на четверть дюйма. Но они укорачивали шток, и при увеличении хода поршень упал бы на противовес в нижней мертвой точке », — говорит Либ.

При увеличении хода есть два варианта обеспечения зазора противовеса. «Вы можете увеличить длину штока, как это делает SCAT для своих длинноходовых коленчатых валов для коренных подшипников 350 и 400, или, если используется более короткий стержень, обрезать противовес, чтобы очистить юбку поршня», — объясняет Либ.

Поскольку GM спроектировал его с коротким стержнем диаметром 5,565 дюйма, единственный способ добавить достаточный противовес малому блоку 400 был на каждом конце коленчатого вала, на демпфере и гибкой пластине или маховике. Это был компромисс от GM, который достаточно хорошо работает для приложений с крутящим моментом и низкими оборотами, и он удовлетворил счетчиков зерен.

«В наших кривошипах с внутренней балансировкой вы заметите, что мы используем более длинный шатун, который переносит вес обратно на противовес», — говорит Либ.

Независимо от спецификаций строителя, 5.Шток 700 дюймов или 6.000 дюймов для малоблочного Chevy или 6,135 или 6,385 дюйма для больших блоков Chevy, стоимость шатунов примерно такая же, и использование более длинного стержня. снижает потребность в металле Мэллори при окончательной балансировке сборки, отмечает Либ.

Амортизаторы кривошипа могут иметь нейтральный баланс (слева) для двигателей с внутренней балансировкой или иметь противовес для двигателей с внешней балансировкой. Внешне сбалансированные двигатели также будут иметь противовес на гибкой пластине или маховике.У Chevy ’86 и более новых цельных задних и основных уплотнений задний противовес прикреплен к маховику или гибкой пластине, так что это необычный пример двигателя с внутренней / внешней балансировкой.

Коленчатые валы с внешней балансировкой также могут быть сбалансированы производителем двигателя или компанией SCAT, но демпфер и гибкая пластина или маховик, которые будут использоваться, также должны быть прикручены во время балансировки. По словам Либа, если для вашего применения имеется коленчатый вал с внутренней балансировкой, единственной веской причиной для покупки нового коленчатого вала с внешней балансировкой является экономия средств за счет повторного использования демпфера и гибкой пластины или маховика.Он рекомендует использовать кривошип с внутренней балансировкой для любого применения, когда двигатель раскручивает более 4500-5000 оборотов в минуту.

В отличие от узлов с внутренней балансировкой, внешний балансировочный груз расположен на значительном расстоянии от опоры коренных подшипников, что означает, что он может создать несколько проблем. «Это похоже на рычаги воздействия», — объясняет он. «Если вы собираетесь сломать болт и используете маленький торцевой гаечный ключ, но не можете его достать, что вы будете делать? Вы получите прерыватель и розетку.

«Ну, то же самое происходит с грузом на конце рукоятки.Чем дальше вы уходите, тем больше у этого веса рычаг, который раскачивает коленчатый вал и создает большую нагрузку на него. При внутренней балансировке все, что уравновешено, поддерживается основными подшипниками ».

Станок для балансировки коленчатого вала (слева) раскручивает коленчатый вал примерно до 750 об / мин, указывая, где снимать груз с помощью сверла; Для увеличения веса необходимо просверлить боковую часть противовеса и вдавить металлическую пробку Мэллори, которая представляет собой вольфрамовый сплав, вдвое тяжелее стали для того же размера.

Сравнивая силы коленчатого вала с детской игрой «Crack the Whip», Либ отмечает, как силы умножаются со скоростью на внешней оси, создавая дополнительную нагрузку на коленчатый вал. «Когда мы были детьми, парень в центре держал четырех человек. Он шевелился, а парень на грани бегал задом. И, наконец, парень на краю упал. Вот что происходит в двигателе ».

«На конце коленчатого вала у вас есть вес, который начинается с двух фунтов или что-то в этом роде, и внезапно это 40 фунтов, 50 фунтов или 100 фунтов.Эта вращающаяся масса пытается уйти, и, конечно же, она хочет забрать с собой рукоятку. И это вызывает поломку кривошипа ».

По словам Либа, именно эта масса вращения и частота вращения двигателя, а не уровни мощности в лошадиных силах, являются решающим фактором при выборе коленчатого вала с внутренней балансировкой. Он также указывает на то, что при использовании внешне сбалансированного кривошипа нагрузка на блок увеличивается на более высоких оборотах.

Том Либ, владелец SCAT Crankshafts, рекомендует коленчатые валы с внутренней балансировкой, если таковые имеются, для любого применения с частотой вращения от 4500 до 5000 об / мин и выше.

«Просто потому, что вы находитесь на конце коленчатого вала с таким весом, пытаетесь покачивать его вверх и вниз, и блок должен его поддерживать», — говорит Либ, добавляя, что внешняя балансировка может привести к другим проблемы, такие как мелкоблочные Chevys, ломающие носовую часть коленчатого вала.

Либ указал на небольшое математическое упражнение. Внешне сбалансированный SBC использует 8-дюймовый демпфер. Если возвести в квадрат расстояние от центральной линии (или радиуса), получим 4 × 4 = 16. И с типичным внешним демпфером SBC весом 14 фунтов, умноженным на квадрат радиуса (14 x 16), что равняется колоссальным 224 фунтам вращающейся массы.

SCAT предлагает широкий выбор литых, кованых и заготовок кривошипов для ряда различных семейств двигателей. Он также предлагает вращающиеся узлы с практически неограниченным количеством вариантов поршней, шатунов, колец и подшипников. Scat продает их либо как несбалансированные, внешне сбалансированные, внутренне сбалансированные, либо как моноблочные Chevrolet с цельным задним и основным блоком, сбалансированные изнутри спереди и снаружи сзади.

Мы стараемся изготавливать поковки кривошипа с достаточным количеством материала на них, чтобы мы могли делать практически все, что нам позволяет приложение.-Том Либ, SCAT Crankshafts

Почему поздние мелкоблочные Chevys являются как внутренними, так и внешними балансировками

Теперь, когда мы обсудили причины внутренней и внешней балансировки, нам нужно устранить аномалию. Почему малоблочный Chevy 1986 года выпуска представляет собой сочетание внутреннего и внешнего баланса? Либ объясняет это просто потому, что у более старых, состоящих из двух частей, небольших блоков Chevys с задним и основным уплотнением был задний противовес на фланце кривошипа неправильной формы. С круглым цельным задним фланцем кривошипа это уменьшило вес.Поэтому инженеры перекладывают вес на гибкую пластину или маховик.

Начиная с нуля, нет разницы в цене

Если вы собираете двигатель от кривошипа, то (в большинстве случаев) не нужно больше платить за коленчатый вал с внутренней балансировкой, потому что они запускаются как одна и та же необработанная деталь. Эта практика аналогична тому, как производители легких поршней или шатунов часто начинают с одной и той же поковки, а затем различия в обработке объясняют различия в конечном продукте.

«Из-за стоимости штампов и прочего мы стараемся изготавливать поковки кривошипа с достаточным количеством материала на них, чтобы мы могли делать практически все, что нам позволяет приложение. Мы разрезаем противовес на поковке в зависимости от хода и длины штанги, которую использует заказчик », — поясняет Либ.

В дополнение к широкому спектру литых, кованых и заготовок коленчатых валов, Scat может собрать вращающийся узел с множеством вариантов поршней, шатунов и коленчатых валов.SCAT предлагает их несбалансированные, внешне сбалансированные (для определенных применений) и внутренне сбалансированные (справа).

«Дело в том, что с кривошипом, как и со стержнем, вы уже купили поковку. Это может показаться немного глупым, но мы даем вам столько, сколько вы хотите, а остальное мы выбрасываем ». Так что производитель двигателей или любитель, начинающий с чистого листа, часто может съесть свой пирог и тоже его съесть.

Руководство по балансировке • Muscle Car DIY

Для того, чтобы любой двигатель работал на максимальной мощности, все жизненно важные компоненты вращающегося узла должны быть сбалансированы.Вам необходимо выполнить процедуру балансировки после того, как все компоненты будут проверены для использования, и вся первичная обработка и установка будут выполнены. Не тратьте время и деньги на балансировку кривошипа до тех пор, пока не убедитесь, что вся обработка и тестовая установка выполнены.

Этот технический совет взят из полной книги СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ПЕЧАТИ ДВИГАТЕЛЯ: ПРАКТИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО ПО ТОЧНОМУ ДВИГАТЕЛЮ. Подробное руководство по этой теме вы можете найти по этой ссылке:

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ

ПОДЕЛИТЬСЯ СТАТЬЕЙ: Пожалуйста, не стесняйтесь делиться этой статьей на Facebook, на форумах или в любых клубах, в которых вы участвуете.Вы можете скопировать и вставить эту ссылку, чтобы поделиться: https://musclecardiy.com/performance/how-to-blueprint-engines-balancing-guide/

Обсуждение балансировки двигателя в основном относится к балансировке коленчатого вала. Факторы, влияющие на балансировку коленчатого вала, включают весь вращающийся и возвратно-поступательный вес, поэтому для балансировки кривошипа вам также необходимо сбалансировать поршни и шатуны. Вращающийся вес включает коленчатый вал и большие концы шатунов, а также шатунные подшипники.Возвратно-поступательный вес включает небольшие концы шатунов, поршней, пальцев, фиксаторов пальцев и колец.

Этот балансир Pro-Bal оснащен подвесным ременным приводом, который контактирует с центральной главной шейкой кривошипа сверху.

При балансировке коленчатого вала обычно учитывают 100 процентов вращающегося веса и 50 процентов возвратно-поступательного веса. Отбалансировка — это подход, который учитывает более высокий процент возвратно-поступательного движения.Вместо того, чтобы взвешивать только один поршень, один шток и т. Д., Найдите время, чтобы взвесить каждый компонент, чтобы согласовать по весу все поршни и все штоки.

Следуйте основным рекомендациям по согласованию веса (используйте самый легкий поршень в качестве эталона и снимите вес со всех остальных поршней для соответствия и т. Д.). Даже при выполнении внутренней балансировки не предполагайте, что демпфер или маховик нулевой балансировки фактически сбалансированы до нуля. Вращайте балансирующий демпфер и маховик независимо друг от друга, корректируя это при необходимости.Если случайно увлажнитель будет покрашен, поверните его снова после покраски, чтобы убедиться, что нет серьезных несоответствий толщины краски, влияющих на баланс.

Под балансировкой двигателя понимается балансировка коленчатого вала для компенсации возвратно-поступательных и вращающих сил, с которыми он сталкивается во время работы. Возвратно-поступательная сила представлена силами, которые идут вверх и вниз и действуют на ось коленчатого вала. Сюда входит вес, обеспечиваемый поршнями, поршневыми пальцами, поршневыми кольцами и замками пальцев.Вращающийся вес, прикрепленный к коленчатому валу, включает в себя большие концы шатунов, подшипники шатунов и количество масла, которое налипает на шатуны.

Хотя цель состоит в том, чтобы уравновесить коленчатый вал, вы должны сначала взвесить компоненты, прикрепляемые к коленчатому валу. Это означает, что каждый поршень и палец должны весить одинаково, все малые концы штока должны весить одинаково, а все большие концы штока должны весить одинаково. Дополнительные элементы, такие как стержневые подшипники, фиксаторы штифтов и кольца, производятся настолько последовательно, что, взвесив образец каждого из них, можно предположить, что остальные весят одинаково.

После того, как поршни согласованы по весу и штоки согласованы по весу, может быть создан грузоподъемный груз, который дублирует компоненты, прикрепленные к коленчатому валу. Затем этот грузик прикрепляется к коленчатому валу. Кривошип вращается на балансировочном станке, а затем вес снимается с противовесов коленчатого вала или добавляется к ним.

Цель состоит в том, чтобы устранить нежелательные силы на геометрической центральной линии коленчатого вала, создавая вращающийся и совершающий возвратно-поступательное движение пакет, который позволяет коленчатому валу работать с максимальной плавностью.

Внутреннее и внешнее сальдо

Коленчатые валы можно отрегулировать внутреннюю или внешнюю балансировку. В любом случае присоединяемые детали (поршни, шатуны и т. Д.) Сначала должны быть согласованы по весу. Когда коленчатый вал имеет внутреннюю балансировку, коррекция балансировочного веса выполняется на самом коленчатом валу, добавляя или снимая вес с его противовесов. Для этого требуются демпфер и маховик с нулевой балансировкой. Демпфер и маховик в этом примере спроектированы с нулевым балансом, поэтому ни один из них не влияет на балансировку коленчатого вала.Это одно из преимуществ внутреннего баланса. Демпфер и маховик могут быть заменены в будущем, что не повлияет на балансировку кривошипа.

Если коленчатый вал предназначен для внешней балансировки, демпфер (или балансир) с отягощением и маховик с отягощением должны быть прикреплены к коленчатому валу во время балансировочного вращения. Затем вносятся исправления, добавляя или снимая вес на противовесах коленчатого вала.

Хотя новый коленчатый вал на вторичном рынке может быть отбалансирован на заводе, близком к нулю, это является только отправной точкой.Учтите массу всего, что висит на кривошипе: шатуны, подшипники штока, поршни, пальцы, фиксаторы пальцев и пакет поршневых колец. Любая рукоятка должна быть уравновешена вращающимся и возвратно-поступательным весом для создания сбалансированной сборки. Независимо от происхождения кривошипа (OEM или послепродажный, новый или подержанный) весь вращающийся / возвратно-поступательный агрегат должен быть сбалансирован. Если в какой-то момент вы измените какой-либо из массово-весовых компонентов ранее работающего двигателя (например, поршни или шатуны), кривошип должен быть повторно сбалансирован.

Два распространенных типа демпферов коленчатого вала: резиновые / эластомерные и вязкие. Балансир с демпфированием из эластомера / резины OEM-типа разработан для уменьшения гармоник коленчатого вала в предварительно заданном диапазоне частот. Вязкий демпфер имеет полость, частично заполненную вязким гелем, которая предназначена для поддержания баланса на всех оборотах двигателя.

Если вы выполняете балансировку коленчатого вала с внешней балансировкой, когда вам необходимо установить на коленчатый вал как маховик, так и демпфер во время балансировки, использование вязкого демпфера требует другого подхода.Поскольку вязкий демпфер постоянно работает для поддержания баланса, это может маскировать небольшой дисбаланс коленчатого вала. Если вязкий демпфер предназначен для использования на внешне сбалансированном коленчатом валу, он, вероятно, был спроектирован как состоящий из двух частей. Снимите вязкое уравновешивающее кольцо со ступицы и во время балансировки установите на коленчатый вал только ступицу.

Хотя некоторые двигатели оригинального оборудования были разработаны для внешней балансировки, внутренняя балансировка возможна для любого кривошипа. Торговое оборудование, необходимое для балансировки коленчатого вала, включает: цифровые весы профессионального уровня, которые используются для взвешивания отдельных деталей, включая поршни, пальцы, кольца, замки, штоки и подшипники штоков; опора шатуна, используемая совместно с цифровой шкалой; электронный балансир вращения, предназначенный для балансировки коленчатого вала; подвесной сверлильный станок для сверления отверстий в противовесах; и набор бупрейсов, которые используются для имитации веса поршней, шатунов и т. д.Добавьте втулку адаптера маховика, чтобы обеспечить возможность корректировки баланса маховика, который обслуживался или находится под вопросом.

Подгонка по весу

Первым делом необходимо определить вес поршней и шатунов. Вам необходимо знать, сколько весит каждая деталь, чтобы создать карту веса штанги и убедиться, что все веса поршня и штока идентичны.

Ваши цифровые весы должны быть абсолютно чистыми. Проницательные производители двигателей всегда хранят пылезащитный чехол на весах, когда они не используются.Весы также должны располагаться в месте, где нет движущегося воздуха. Эти весы настолько чувствительны, что легкий ветерок, вызванный открывающейся поблизости дверью, может легко привести к ошибочным показаниям.

После нажатия кнопки ZERO для калибровки весов взвесьте каждый поршень и нанесите метку маркером. После того, как весь комплект поршней будет взвешен, вы затем исследуете его на предмет возможных вариантов. Если веса не совпадают, самый легкий поршень становится точкой отсчета, поэтому вы удаляете материал из оставшихся поршней, чтобы сопоставить самый легкий.

Если необходимо снять груз, делайте это осторожно, чтобы не нарушить конструктивную целостность поршня. Когда поршень закреплен в специальных тисках для поршневого пальца, материал может быть удален (фрезерованием) с нижней стороны выступа пальца. Однако современные высококачественные поршни с высокими эксплуатационными характеристиками производятся с такой высокой степенью точности, что необходимость в корректировке веса возникает редко. Когда все поршни в наборе будут весить одинаково, запишите вес одного поршня в карточку груза.

Масса поршневого пальца

Затем запишите вес каждого поршневого пальца. Опять же, редко можно найти набор качественных поршневых пальцев, которые еще не соответствуют весу. Вам не следует рассматривать возможность модификации поршневого пальца, но если обнаруживается какое-либо небольшое отклонение в весе с комплектом поршней и набором пальцев, прежде чем пытаться уменьшить вес любого из поршней, вы можете попытаться сопоставить пальцы с поршнями, чтобы исправьте любое отклонение веса.

Смешивая и подбирая комбинации самого тяжелого и самого легкого, вы можете создавать наборы поршней и пальцев, которые создают точно подобранный общий вес.Если это так, то каждый штифт должен оставаться со своим поршнем до окончательной сборки.

Каждый компонент (штоки, подшипники штока, поршни, пальцы, замки и кольца) взвешивается на точных цифровых весах. Первым делом поместите вес весов на весы и тарируйте весы. Это вернет показание весов к нулю с голой подставкой, чтобы исключить вес подставки из уравнения. При взвешивании большого конца стержня стержень должен быть установлен так, чтобы центры отверстий были горизонтальными и параллельными (обратите внимание на уровень пузырьков на большом конце стержня).Маленький конец поддерживается на стойке за весами, а большой конец поддерживается на стойке, которая опирается на весы.

Масса шатуна

Затем взвесьте каждый шатун. Поместите специальную подставку для штанги, которая позволяет разместить малый конец штанги на цифровых весах, и ОТЛИЧИТЬ (обнулить) ее, чтобы игнорировать или игнорировать вес этой подставки. Поместите другую подставку для прута рядом с весами (но не на них). Эта подставка поддерживает большой конец стержня. Каждая подставка регулируется по высоте.Установите штангу на стойки горизонтально и отрегулируйте так, чтобы центр большого конца был на одном уровне с центром малого конца. Отметьте и запишите вес малого конца.

Затем переверните штангу, чтобы взвесить головку. Опять же, стержень должен быть ровным. Конструкции подставок под штангу различаются; если на весы опирается другая подставка или элемент подставки, необходимо снова произвести ТАРИФИРОВАНИЕ весов, чтобы снизить вес подставки. Запишите вес шатуна.

После регистрации веса всех штанг сравните и определите, требуется ли корректировка веса.Сегодняшние высококачественные послепродажные поковки и прутковые стержни обычно очень хорошо согласованы по весу, поэтому, скорее всего, в корректировке нет необходимости. Штанги OEM старой конструкции могут иметь утяжелители на малом конце и на крышке, что позволяет снимать материал. Сегодняшние стержни обычно не имеют этих выступов, и у вас может не быть доступного лишнего материала для удаления.

Если у вас есть набор стержней, не соответствующих по весу, вам лучше обратиться к производителю, чтобы обсудить проблему, что может означать замену на другой набор.После того, как все стержни будут взвешены и записаны, снимите подставку с весов и ОБНУЛИТЕ весы.

Взвесьте и запишите набор фиксаторов пальцев одного поршня (если ваши поршни имеют полностью плавающие пальцы). Взвесьте и запишите вес полного комплекта колец одного поршня (включая опорную планку маслосъемного кольца, если таковая имеется). Наконец, взвесьте и запишите вес пары вкладышей подшипника одной штанги.

Bobweights

Весовые грузы

имеют усиленные алюминиевые V-образные зажимы, которые крепятся вместе на шейках шатунов коленчатого вала.На каждой стороне V-образного зажима есть грузы. Половина веса штанги помещается на каждую сторону журнала. Используя информацию, записанную во время взвешивания компонентов на весах, грузики собираются на цифровых весах для дублирования определенного веса. Общий вес груза должен соответствовать весу карты веса груза, которая включает в себя V-образные зажимы, отрегулированные веса и гайки, скрепляющие половинки груза веса вместе.

Маленький конец стержня взвешивается так же, как и большой конец.Масштабируемая опорная стойка сначала тарируется, а штанга устанавливается горизонтально.

Регулировка

Вес регулируется путем добавления свинцовой дроби в стволы с крышками, которые крепятся к V-образным блокам, или путем добавления утяжеленных дисков на резьбовые стержни на V-образных зажимах (конструкции различаются). Чтобы создать грузоподъемность на V-8 или 90-градусном V-6, учитывается 100 процентов веса вращения стержня (большой конец стержня и подшипник стержня) и 50 процентов веса возвратно-поступательного движения, включая поршни, наконечники малых штоков, кольца, штифты и замки.Это означает, что оба больших конца штока и оба комплекта подшипников штока, но только один комплект поршень / палец / кольцо учитываются при возвратно-поступательном движении.

Каждый поршневой палец взвешивается и регистрируется. Наборы штифтов обычно весят одинаково. Однако, если присутствуют какие-либо небольшие отклонения, вы можете комбинировать или подбирать более легкие или более тяжелые штифты для поршней, чтобы создать комбинацию поршень / штифт, которая обеспечивает набор подходящего веса. Это может уменьшить или устранить необходимость в уменьшении веса поршней.

Если необходимо снять груз с поршня, материал может быть удален только из области, где прочность не снижается. Нижняя сторона выступов штифтов может иметь мелкую точечную поверхность, или можно использовать радиальный резак для снятия одинакового веса с обоих выступов.

Учитывая высокое качество и единообразную точность производства современных поршней и штифтов послепродажного обслуживания, некоторые производители предпочитают просто взвесить поршень / штифт и зафиксировать их вместе.

Пакеты колец из одного набора весят одинаково, поэтому нет необходимости взвешивать весь набор колец. Взвесьте пакет для одного поршня (верхнее кольцо, второе кольцо и пакет масляных колец). Если для пакета маслосъемных колец требуется опорная шина, не забудьте включить опорную шину во взвешенную упаковку.

Образец карточки легкого веса. Это дает технику необходимую информацию для создания упоров. Эта информация должна храниться в файле на случай, если эта сборка потребует обслуживания в будущем.

Во время сборки штанги их взвешивают на цифровых весах и регулируют (добавляя большее или меньшее количество гирь, чтобы соответствовать требуемому весу).

После заполнения карты штанги собираются отдельные штанги.

Для других конфигураций двигателя могут потребоваться другие процентные значения возвратно-поступательного движения. Производитель балансировочного оборудования обычно предоставляет справочную таблицу или записывает эту информацию в свое компьютерное программное обеспечение.

После определения общего веса штанги веса подбираются таким образом, чтобы дублировать реальную возвратно-поступательную массу.

Отравление

50-процентный коэффициент обычно используется для большинства балансировочных работ. Но для определенных гоночных приложений с высокой степенью сжатия и / или высоким давлением в цилиндрах некоторые строители предпочитают немного перевесить, используя коэффициент 51%. Это добавляет немного больше веса противовесам коленчатого вала, что противодействует высокому сопротивлению сжатию.Это теоретически снижает отрицательный крутящий момент, создаваемый силой сжатия, способствуя дальнейшему уплотнению заряда воздух / топливо.

В некоторых случаях быстроходный гоночный двигатель может испытывать небольшую несбалансированную вибрацию при определенных оборотах. В этой ситуации может оказаться полезным небольшой перевес, если увеличить коэффициент возвратно-поступательного движения до 51 процента или более. При этом точка дисбаланса может быть перемещена в более низкий диапазон оборотов двигателя, который не критичен для использования гоночного двигателя.Уравновешивание позволяет оптимизировать балансировку коленчатого вала в наиболее важном диапазоне оборотов двигателя (оптимальном уровне) для конкретного типа гонок.

Если вы балансируете рядный коленчатый вал с четырьмя цилиндрами, нет необходимости создавать баллоны. Поскольку коленчатый вал имеет два противоположных хода, динамические силы имеют тенденцию компенсировать друг друга. Чтобы уравновесить коленчатый вал этого типа, вес всех поршней и шатунов должен соответствовать весу, как это обычно делается для двигателя V-типа. Без груза, прикрепленного к коленчатому валу, вращайте и уравновешивайте кривошип.

Установка

Коленчатый вал расположен на V-образных блоках балансира на передней и задней шейках коленчатого вала. У V-образных блоков есть нейлоновые трущиеся блоки для защиты основной поверхности шейки, которую необходимо слегка смазать перед установкой коленчатого вала. Балансиры устанавливаются на шейки шатунов коленчатого вала, при этом веса каждой шейки устанавливаются на 90 градусов друг от друга.

Пупыры также должны быть отцентрованы по ширине журнала.Большинство спиновых балансиров имеют приводной ремень, который контактирует с центральной главной цапфой. Когда коленчатый вал оснащен опорными грузами, включается противовес для вращения кривошипа. Балансировочный станок отображает существующие тяжелые или легкие участки коленчатого вала относительно нуля и указывает, где необходимо удалить или добавить вес относительно передних и задних противовесов, а также радиальную точку противовесов.

Если необходимо снять груз, это делается путем просверливания для удаления материала с противовесов.Это может быть выполнено с помощью подвесного сверлильного станка, просверливания внешних краев противовеса или, как определено специалистом по балансировке, путем обработки материала с внешних поверхностей противовесов на прецизионном токарном станке.

Грузы-грузы должны быть отцентрованы по ширине каждой шейки штанги. Чтобы сэкономить время на измерение, машинисты часто вставляют алюминиевую прокладку определенной толщины, чтобы избежать времени, необходимого для измерения центрирования груза.

Каждый грузик устанавливается стороной для груза под углом 90 градусов к каждой шейке удилища.

Пример легкого груза, центрированного по ширине цапфы.

Здесь показана прокладка, вставленная на одну сторону груза. Когда груз на штанге прижат к распорке, половинки груза скрепляются вместе, а затем распорка удаляется.

Основания легкого груза имеют V-образные прорези, которые опираются на шейку штанги. Каждый конец груза натягивается равномерно.

В зависимости от типа балансировочного станка на экране дисплея отображается информация о требуемом диаметре и глубине просверленного отверстия.

Если необходимо добавить вес, противовес коленчатого вала сначала просверливается до определенного диаметра и глубины, а затем заполняется вольфрамовой пробкой из тяжелого металла. Если пробка установлена на радиальном крае противовеса, техник затем приваривает пробку на месте, чтобы предотвратить ее выскальзывание из противовеса. Большинство специалистов по балансировке предпочитают сверлить и устанавливать вольфрамовую пробку горизонтально через поверхность противовеса, что исключает возможность случайного вылета пробки из-за центробежной силы.

Каждый раз при снятии или добавлении груза коленчатый вал снова проверяется на вращение, чтобы проверить изменение баланса, поскольку изменение веса на одном конце кривошипа может повлиять на противоположный конец. В некоторых случаях может потребоваться до шести (или даже больше) корректировок баланса, когда техник гоняется за балансом.

Процедуры балансировки

Перед попыткой балансировки коленчатого вала всегда проверяйте коленчатый вал на предмет биения.Если он погнут (чрезмерное биение), балансировочный станок показывает значительную разницу в весе между передним и задним противовесами. Всегда проверяйте биение, прежде чем тратить время на попытки исправить баланс.

Проверьте ход коленчатого вала и убедитесь, что расстояние каждого хода (от средней линии шейки шатуна до средней линии главной шейки) идентично. Это особенно важно, если коленчатый вал переточен. Небольшие различия в гребке влияют на баланс.

Балансировка — это последний этап подготовки коленчатого вала (помимо окончательной полировки шейки), поэтому убедитесь, что все обработки, которые могут повлиять на балансировку, уже выполнены.Сюда входит обработка коленчатого вала, обработка поршней, выбор подшипников штока и т. Д. Важно отметить, что любое изменение веса деталей, совершающих возвратно-поступательное движение, меняет общий баланс. Если во время ремонта вам потребуется заменить хотя бы один поршень, не предполагайте, что новый поршень весит столько же, сколько и оригинал, даже если он того же размера, типа и марки. Каждый раз при замене какой-либо части поршневого узла необходимо выполнить повторную балансировку коленчатого вала.

Когда необходимо снять груз с противовеса кривошипа, это делается на подвесном сверлильном станке.Некоторые балансировочные станки включают сверло, в то время как для других систем требуется отдельный сверлильный станок.

Если необходимо добавить вес к противовесу, это можно сделать на краю или на забое. Если к внешнему краю добавляется груз, необходимо приварить груз на месте, чтобы исключить возможность его выброса наружу. Если на лицо добавлен вес, подойдет пресс-посадка. Из-за необходимого расположения груза, показанного здесь, задний противовес был пробурен для доступа к целевому противовесу для бурения.Пули из тяжелого металла (вольфрам, также известный как металл Мэллори) запрессовываются в целевое отверстие. Опять же, техник обращается к таблице с указанием диаметра и длины вольфрама, необходимых для определенного весового коэффициента (в граммах).

Монитор на экране этого балансировочного станка отображает все данные о весе, введенные техником.

Этот компьютерный балансир Hines предоставляет динамический график, показывающий место, необходимое для снятия или добавления груза, с точки зрения положения часов и глубины у противовеса.

Нажимной диск маховика или муфты для коленчатого вала с внутренней балансировкой должен иметь нулевую балансировку прямо из коробки. Но если цель состоит в том, чтобы следовать концептуальному подходу, не делайте этого предположения. Отдельно проверьте маховик (или гибкий диск) и нажимной диск сцепления и при необходимости откорректируйте баланс. Хотя приблизительное состояние балансировки маховика и / или нажимной пластины может быть достаточным для повседневного уличного вождения, проектирование требует попытки устранить все переменные и отклонения.

Однако это не критично и часто нецелесообразно для достижения идеальной нулевой балансировки коленчатого вала на балансировочном станке. Даже движение и миграция перевязочного и цепляющего масла может немного изменить динамический баланс. Допускается балансировка коленчатого вала с точностью от 2 до 4 граммов. Тот факт, что вы можете достичь нулевого баланса на машине, не означает, что коленчатый вал будет испытывать нулевую балансировку во время работы двигателя. Быть реалистичным. Вы можете часами гоняться за нулевым балансом, часто без дополнительной выгоды.

Написано Майком Мавригианом и опубликовано с разрешения CarTechBooks

ПОЛУЧИТЕ СДЕЛКУ НА ЭТУ КНИГУ!

Если вам понравилась эта статья, вам понравится вся книга. Нажмите кнопку ниже, и мы отправим вам эксклюзивное предложение на эту книгу.

You Are Here

Балансировка коленчатого вала с маховиком: Балансировка коленчатого вала в домашних условиях с маховиком

Балансировка коленчатого вала в домашних условиях с маховиком

Виды балансировки коленавала

Насколько важна своевременная балансировка коленчатого вала

Самостоятельная балансировка коленчатого вала дома

Балансировка коленчатого вала — прихоть или необходимость?

Балансировка коленвала в домашних условиях – как освоить? + видео » АвтоНоватор

Зачем нужна балансировка коленчатых валов?

Где отбалансировать коленвал – варианты ремонта

Балансировка коленвала в домашних условиях

Как отбалансировать коленвал в гаражных условиях.

Балансировка коленвала с маховиком в домашних условиях

Зачем нужна балансировка коленчатых валов?

Где отбалансировать коленвал – варианты ремонта

Балансировка коленвала в домашних условиях

Балансировка коленчатого вала (коленвала) в Москве — цены от 600 ₽

Подробная инструкция по балансировке коленвала в домашних условиях

Зачем нужна балансировка коленчатых валов?

Где отбалансировать коленвал – варианты ремонта

Процедура балансировки своими руками

Приспособление

Последовательность действий

Видео «Балансировка коленчатого вала»

Поиск баланса (Часть 1): Основы балансировки коленчатого вала

Как балансировать двигатель — Основы балансировки двигателя

Балансировка двигателя с Томом Либом от Scat Enterprises

Основы балансировки двигателя

ВРАЩАЮЩИЕСЯ ЧАСТИ ДВИГАТЕЛЯ

ЦЕНТРОБЕЖНАЯ И ЦЕНТРОБЕЖНАЯ СИЛА

ДЕТАЛИ ДВИГАТЕЛЯ С ВОЗВРАТНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

КАК ДОСТИГАЕТСЯ БАЛАНСИРОВКА ДВИГАТЕЛЯ

МАШИНЫ

НАСКОЛЬКО ТОЧНЫМ ДОЛЖНЫ БЫТЬ БАЛАНСЫ?

ЗАМЕНА ДЕТАЛЕЙ ДВИГАТЕЛЯ МЕНЯЕТ БАЛАНС. Основные части должны быть взвешены и сбалансированы для минимизации вибраций.

ВИБРАЦИЯ ДВИГАТЕЛЯ

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы просмотреть или загрузить эту статью в виде файла PDF

Статьи по теме:

В чем разница между внутренней и внешней балансировкой двигателя?

Баланс двигателя: внутренний vs.Внешний

Внутренний баланс

Внешний баланс

Как это влияет на производительность?

Банкноты

Почему некоторые кривошипы имеют внешнюю балансировку?

Почему поздние мелкоблочные Chevys являются как внутренними, так и внешними балансировками

Руководство по балансировке • Muscle Car DIY

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ

ПОЛУЧИТЕ СДЕЛКУ НА ЭТУ КНИГУ!

Добавить комментарий Отменить ответ