На первый взгляд зубчатый шкив коленвала кажется маловажной деталью, но несмотря на это, от него зависит функционирование многих систем автомобиля. Он используется не только в легковых машинах, но и в подъемной и строительной технике. Необходимость в его замене зачастую возникает при установке нового сальника коленвала, а также при повреждении конструкции шкива.
Описание
Работа многих систем автомобиля осуществляется за счет энергии, поступающей от коленчатого вала. Конструкция шкива со временем совершенствуется, сегодня появилось несколько вариантов, каждый из которых подходит для определенного автомобиля и различных условий эксплуатации. Они фиксируются при помощи втулок, изготовленных из качественных материалов, таким образом, упрощается монтаж и увеличивается надежность крепления.
Главным предназначением шкива является передача энергии между валами. Особое значение он имеет в следующих случаях:
- присутствует чрезмерная передаточная нагрузка на ремень;
- необходимо предотвращение проскальзывания ремня.
Шкив коленвала – почему без него автомобиль «мёртвый»
Деталь, которая не бросается в глаза и кажется несущественной, в действительности играет важную роль в обеспечении работоспособности всех систем автомашины. Имея достаточно простое и надёжное устройство, шкив коленвала иногда нуждается в замене. Чаще всего его снимают при необходимости замены сальника коленвала. В этой связи важно знать, какие существуют виды шкивов, с чем могут быть связаны поломки, как производится замена.
Разновидности шкивов для коленчатого вала
Подавляющее большинство механизмов автомобиля используют для своей работы энергию, получаемую от вращающегося коленчатого вала. Если вращение колёс обеспечивается целой системой валов и шестерён, то для приведения в действие газораспределительного механизма (ГРМ), генератора, помпы, кондиционера используется шкив коленвала.
В разные периоды автомобилестроения и для разных марок авто, применялись независимые друг от друга конструкторские решения шкивов. Утверждать, какой тип шкивов лучше, не имеет смысла, для разных условий эксплуатации автомобиля – свой тип шкива.
Коленвал со шкивом под клиновый ремень
Практически все легковые, грузовые автомобили, автобусы с моторами, разработанными отечественными конструкторами в советскую эпоху, оснащены ременной передачей для генератора. Шкив под такой ремень имеет цельнолитую (цельносварную) конструкцию, а паз повторяет конфигурацию клинового ремня.
На конец вала шкив насаживается через шпонку, что препятствует его прокручиванию, и закрепляется с помощью гайки (реже – болта). Максимально простая конструкция позволила использовать шкив на протяжении всего периода эксплуатации мотора.
Зубчатый шкив коленвала
С целью облегчения системы и провода газораспределения конструкторы предложили использовать не цепь, а ремень. Подобная конструкция встречается почти на всех современных авто. Для того, чтобы добиться максимального совпадения угла вращения коленвала и распредвала, внутренняя поверхность ремня имеет пазы, а на внешнем ободе шкива нанесены зубы. Именно поэтому такой шкив назван зубчатым. При условии своевременной замены ремней и правильной эксплуатации сам шкив служит достаточно долго, и поломка встречается редко.
Демпферный шкив коленвала
В момент запуска и резкого изменения частоты вращения коленвала на ремень и систему газораспределения оказывается сильное импульсное механическое воздействие. Разработчики предложили оснастить шкив демпфером – резиновой прослойкой между внутренней обоймой и внешним рабочим диском. Подобная конструкция нашла широкое применение в моторах для микроавтобусов, автомобилей небольшой грузоподъёмности.
Конструкторы добились желаемого результата, но одновременно существенно сократили срок эксплуатации шкива. Резина от перепадов температур, агрессивной среды, механических нагрузок теряет эластичность, разрушается. Автовладельцы вынуждены непрерывно следить за состоянием демпфера и срочно менять шкив при появлении дефектов. Иногда шкив разламывается, что полностью обездвиживает автомобиль.
Как производится замена шкива коленвала
Какой конструкции не использовался бы шкив на моторе, принцип демонтажа и установки остаётся одинаковым.Если мотор расположен вдоль моторного отсека, то шкив находится в передней нижней части, за радиатором охлаждения. При поперечном расположении блока к шкиву можно добраться, если снять правое переднее колесо.
Наиболее часто задаваемый вопрос на автофорумах звучит так: какая резьба на шкиве коленвала? Проблема заключается в том, что гайка или болт имеют очень сильную затяжку. Испытывая серьёзные затруднения при демонтаже, автовладельцы сомневаются в правильном направлении приложения усилий.
Ответ в данном случае один – резьба правая, то есть откручивать гайку (болт) необходимо против часовой стрелки. Коленвал вращается в обратном направлении, что приводит к постепенному сильному затягиванию. Если добавить к этому процессы окисления, коррозии, то сорвать с места такую затяжку вручную очень сложно.
Зная некоторые приёмы весь процесс можно сократить до 10 минут. Алгоритм действий таков:
- автомобиль устанавливается на смотровую яму, колёса фиксируются упорами;
- при поперечном расположении блока снимается колесо, под тормозной диск подкладывается «козелок»;
- на головку болта (гайку) коленвала надевается накидной ключ с удлиненным рычагом и упирается в пол по ходу вращения;
- с распределителя зажигания снимается бронепровод, чтобы двигатель не завёлся;
- кратковременным включением зажигания приводится в действие стартер, усилия которого обычно достаточно для того, чтобы сорвать болт (гайку).
Такой приём можно повторить несколько раз, пока затяжка не освободится. Далее отворачивание производится вручную. Для облегчения процесса рекомендуется заранее все стыки деталей покрыть слоем смазки типа «WD» или тормозной жидкостью.
Стянуть шкив с коленвала также непросто. Во-первых, посадочные размеры подбираются для наиболее прочного соединения и исключения люфта. Во-вторых, шпонка шкива коленвала также оказывает сопротивление из-за плотной подгонки. Идеальным считается использование специального винтового съёмника. При отсутствии таких приспособлений шкив снимают с помощью монтировки, аккуратно надавливая на тыльную поверхность шкива в разных местах.
Если автовладельцу удалось демонтировать шкив, то с его установкой проблем не возникнет. Всё происходит в обратной последовательности, а надёжный зажим коленвал обеспечит себе сам.
Как выбрать
Выбирая зубчатый шкив, стоит обратить внимание на класс обработки, расстояние между зубьями и форму изготовления. Поверхности зубьев и ремень подвержены постоянным нагрузкам, поэтому предъявляются высокие требования к качеству нарезки и обработки. Нарезка зубьев осуществляется в несколько этапов на фрезерном станке или устройствах, предназначенных именно для изготовления данных деталей. Чугунные изделия несколько отличаются от других разновидностей, они отливаются в формах, полностью повторяющих готовые шкивы для зубчатых ремней и обрабатываются при помощи фрезерного станка.
Фланцы на шкиве могут как отсутствовать, так и располагаться на одной или двух сторонах. Они фиксируются тремя методами:
- клепка с дальнейшей фрезерной обработкой;
- болтовыми соединениями;
- горячая посадка (применяется только при небольшом размере деталей).
Материалы
Перед покупкой изделия необходимо определиться с материалами, которые использовались при его изготовлении. Чаще всего встречаются чугунные, алюминиевые и стальные. Чугун постепенно отходит на второй план, так как он уступает по характеристикам современным сплавам, к тому же отличается достаточно высокой стоимостью. Достаточное распространение приобрел зубчатый шкив из низколегированной стали, которая обладает устойчивостью к воздействию коррозии, износу, механическим повреждениям и может подвергаться термической обработке.
Расчет шестеренчатой и ременной передачи производится аналогичным образом, но во внимание должен приниматься эластичный ремень, выступающий в качестве передаточного тела. Существует два основных типа расчета: метрический и дюймовый. От числа зубьев и передаточного числа зависит расчет необходимого количества зубьев. В некоторых случаях возможно использование натяжных роликов для обеспечения большей степени сцепления.
Демонтаж
Для того чтобы снять старый зубчатый шкив, необходимо убрать крышку, скрывающую провода агрегатов, таким образом, обеспечивается свободный доступ к деталям мотора, требующим замены. Далее ослабляется натяжение приводной цепи. После чего снимается бачок с незамерзающей жидкостью и электрогенератор. Если автомобиль оснащен гидроусилителем руля, необходимо демонтировать ремень данной системы.
Далее остается снять крепежный болт, фиксирующий зубчатый шкив на коленчатом вале, но здесь могут возникнуть сложности, связанные с направлением резьбы. Во время движения двигателя болт постоянно затягивается, поэтому на данном этапе работ может потребоваться пневматический гайковерт, если усилия рук окажется недостаточно.
При отсутствии специальных инструментов, заметно упрощающих задачу, рекомендуется закрепить гаечный ключ на болте, чтобы предотвратить его поворот. Автомобиль во время работ должен находиться на домкратах, либо со снятыми приводными колесами. Это необходимо для того, чтобы транспорт не сдвинулся с места. Откручивание болта будет производиться за счет резкого проворачивания ключа зажигания, при этом стартер сделает несколько оборотов и останется только снять болт. После замены шкива все детали устанавливаются в обратном порядке.
Где стоит шкив коленвала и как до него добраться?
Когда вы поднимаете крышку капота и бросаете взгляд на двигатель, демпферный шкив коленвала (равно как и обычный) почти незаметен. Его скрывает генератор, однако заглянув вниз, туда, куда тянется ремень, можно увидеть диск, плотно зафиксированный на валу ступицей. Это и есть искомая деталь. Шкивы бывают двух видов, обычные и с демпфером, причем последний вариант отличается наличием внешнего массивного кольца, отделенного от основной части резиновой прокладкой, для снижения вибрации детали. По внешней кромке демпфера нарезаны зубцы, необходимые для работы датчика положения коленчатого вала.
Чтобы снять шкив, необходимо для начала освободить на генераторе стопорный болт, затем ослабить натяжной, с тем, чтобы слегка отпустить ремень и получить возможность его снять. Отсоединяем и бачок с антифризом. Также может мешать ремень гидроусилителя руля, поэтому в стороне от шкива находим и откручиваем болт на 14, создающий натяжение передачи ГУР, после чего снимаем последнюю. Остается финальный шаг, отделяющий нас от успеха, причем самый сложный – открутить еще один-единственный болт, который и фиксирует шкив. Найти крепежный элемент можно, лишь заглянув под машину под правым передним колесом, и, если есть пневматический гайковерт, операция будет выполнена без труда.
На что нужно обратить внимание
Снять зубчатый шкив “ВАЗа” с посадочного места также достаточно сложно. Передача крутящего момента производится через шпоночное соединение, а сам шкив крепится при помощи переходной посадки. Желательно иметь при себе специальный съемник, который обеспечит плавный демонтаж детали с минимумом усилий. При возникновении сложностей можно провести обработку соединения средством WD-40. При снятии важно не повредить шпоночный паз, поэтому нужно действовать аккуратно и медленно. При несоблюдении данного правила есть вероятность возникновения сколов и небольших трещин.
Почему трудно снять зубчатый шкив коленчатого вала?
При отсутствии специального инструмента изъять болт, удерживающий зубчатый шкив коленчатого вала, весьма проблематично, поскольку резьба нарезана так, что направление откручивания совпадает с крутящим моментом вала при работающем двигателе. Однако именно в этом и заключается выход из положения. Понадобится всего лишь длинный ключ с головкой на 19 (можно нарастить обрезком трубы), который упирается в землю против вращения вала. Выполняем небольшие подготовительные работы – под передние колеса подкладываем клинья, а на катушке зажигания отсоединяем разъем. Зачем? Для использования стартера в качестве механического усилия, прилагаемого к болту.
Итак, мы сделали все, чтобы автомобиль случайно не завелся и не стронулся с места, теперь всех присутствующих просим отойти подальше, а сами забираемся в кабину (не оставляйте ноги высунутыми наружу) и резко, но кратковременно, поворачиваем ключ зажигания на старт. При неудачной попытке не отчаиваемся и повторяем. Обычно со второго раза, реже с 5-6 подхода, болт проворачивается. Теперь можно приступать к следующему мероприятию – сниманию ступицы шкива с вала, учитывая, что сидит она плотно и удерживается шпонкой. Когда понадобится затянуть болт обратно, вам нужно либо приложить много усилий к его затягиванию, либо все-таки найдите к тому времени пневмогайковерт.
