Коленчатый вал. Коленчатый вал воспринимает силу от давления газов на поршень и силы инерции возвратно-поступательно движущихся и вращающихся масс кривошипно-шатунного механизма.
Силы, передающиеся поршнями на коленчатый вал, создают крутящий момент, который при помощи трансмиссии передается на колеса автомобиля.
Коленчатый вал изготовляют штамповкой из легированных сталей или отливают из высокопрочных магниевых чугунов (двигатели ЯМЗ, ЗМЗ, ВАЗ и др.).
Коленчатый вал (рис. 1) состоит из коренных 8 и шатунных шеек 7, противовесов 29, заднего конца с отверстием для установки шарикового подшипника 17 ведущего вала коробки передач и фланца 19 для крепления маховика, переднего конца, на котором установлен храповик 2 пусковой рукоятки, шестерня 30 газораспределения и шкив 1 привода вентилятора, жидкостного насоса и генератора.
Шатунные шейки 7со щеками 9 образуют кривошипы. Для разгрузки коренных подшипников от центробежных сил служат противовесы 29, которые изготовляют как одно целое со щеками, имеющими каналы 10 для подвода масла, или прикрепляют к ним болтами. Если с обеих сторон шатунной шейки расположены коренные шейки 8, то такой коленчатый вал называют полноопорным.
Полноопорные валы двигателей (ЗИЛ-508, КамАЗ-740, ВАЗ-2110, -2112) отличаются большой жесткостью, что повышает работоспособность кривошипно-шатунного механизма. Число коренных шеек зависит от типа и числа цилиндров двигателя. Так, в четырехцилиндровом двигателе с рядным расположением цилиндров их может быть три или пять, в шестицилиндровых — четыре или семь, в V-образных восьмицилиндровых — пять.
В щеках 9 коленчатого вала просверлены наклонные каналы 10 для подвода масла от коренных подшипников к масляным полостям 25, выполненным в шатунных шейках в виде каналов большого диаметра, закрываемых резьбовыми заглушками 26. Эти полости являются грязеуловителями, в которых под действием центробежных сил при вращении коленчатого вала собираются продукты изнашивания, содержащиеся в масле.
Гнезда в блоке цилиндров под коренные подшипники и их крышки 24 растачивают совместно, поэтому при сборке двигателя крышки подшипников необходимо устанавливать по меткам только на свои места. Тонкостенные вкладыши 6 коренных подшипников покрыты таким же антифрикционным сплавом, что и вкладыши шатунных подшипников, и отличаются от последних только размерами. Широкое использование триметаллических сталеалюминиевых и сталесвинцовых вкладышей связано с тем, что слой 28 антифрикционного покрытия обладает хорошими противозадирными свойствами. От продольного смещения и проворачивания вкладыши удерживаются выступами 27, входящими в соответствующие пазы в гнездах блока и их крышках.
Осевые нагрузки коленчатого вала в большинстве карбюраторных двигателей воспринимаются упорной шайбой 4 и стальными упорными кольцами 5, залитыми с внутренней стороны антифрикционным сплавом.
Осевые нагрузки коленчатого вала дизелей воспринимаются двумя парами упорных полуколец из бронзы или сталеалюминия, установленных в выточках задней коренной опоры.
Для предотвращения утечки масла из картера двигателя на переднем конце коленчатого вала легковых автомобилей устанавливают самоподжимные сальники и отражатели.
На двигателе ЗИЛ-508 передний конец 31 коленчатого вала уплотнен резиново-каркасным сальником, расположенным в крышке распределительных шестерен, а между шестерней 30 и шкивом 1 коленчатого вала установлен маслоотражатель 3, отгоняющий масло внутрь картера. Уплотнение заднего конца коленчатого вала обеспечивается графитоасбестовым сальником 18,
размещенным в кольцевой канавке гнезда подшипника и его крышке 24, в плоскости разъема которой дополнительно устанавливаются резиновые прокладки 22, а по бокам — деревянные уплотнители 23. Кроме того, на задней шейке коленчатого вала находятся спиральная маслоотгонная канавка 15 и маслосбрасывающий гребень 14, от которых масло отбрасывается через сливные (дренажные) отверстия 13 в поддон картера.
Маховик. Назначение маховика 21 — обеспечение вывода поршней из мертвых точек, более равномерного вращения коленчатого вала многоцилиндрового двигателя при его работе на режиме холостого хода, облегчения пуска двигателя, снижения кратковременных перегрузок при трогании автомобиля с места и передачи крутящего момента агрегатам трансмиссии на всех режимах работы двигателя. Маховик изготовляют из чугуна и динамически балансируют в сборе с коленчатым валом. На фланце 19 маховик центрируется в строго определенном положении с помощью штифтов или болтов 20, которыми он крепится к фланцу.
У дизелей ЯМЗ-236М2 и КамАЗ-740 маховик центрируется с помощью двух штифтов и крепится болтами не к фланцу, а непосредственно к коленчатому валу. На обод маховика напрессован зубчатый венец 16, предназначенный для вращения коленчатого вала стартером при пуске двигателя. На торце или ободе маховика многих двигателей наносят метки, по которым определяют ВМТ поршня первого цилиндра при установке зажигания (у карбюраторных двигателей) или момента начала подачи топлива (у дизелей).
На переднеприводных автомобилях ВАЗ-2110, -2111 и других маховик центрируется цилиндрическим выступом на фланце коленчатого вала и крепится к нему шестью самоконтрящимися болтами, на резьбу которых наносится герметик. Расположение болтов таково, что маховик можно прикрепить к валу только в двух положениях. На задней плоскости маховика около зубчатого обода имеется установочная метка в виде конусной лунки, которая служит для определения верхней мертвой точки в первом и четвертом цилиндрах.
Для создания импульсов напряжения при положении поршня в ВМТ в ободе маховика запрессован стальной штифт, взаимодействующий с датчиком распределителя зажигания. Для регулировки момента зажигания на наружной поверхности маховика имеется риска, которую ориентируют по шкале, расположенной в смотровом люке картера сцепления.
При ремонте маховика допускается проточка его рабочей поверхности на глубину не более 1 мм для снятия коробления, мелких трещин и задиров. Торцевая проточка маховика на большую величину сопряжена с опасностью его разрыва на нагрузочных режимах работы двигателя.
