Компоненты
Шкив коленвала с демпфером: конструкция, причины поломок, лучший вариант замены
Привод навесных агрегатов двигателя (генератора, насоса ГУР, компрессора кондиционера и т. д.) реализован посредством отбора части крутящего момента с коленчатого вала на эти агрегаты с помощью ременной передачи. На хвостовик коленвала устанавливается шкив, вращающий поликлиновый или (на более старых двигателях) одинарный клиновый ремень. Многие годы в конструкции двигателей для этой цели применялся примитивный шкив, представляющий собой массивную сплошную деталь с практически неограниченным ресурсом. Однако сегодня все больше автовладельцев могут услышать в автосервисе, что нужна замена шкива коленвала. О том, что это за шкивы и почему их нужно менять, нам рассказали специалисты Febest*.
Тенденции моторостроения
Мотористы, по сути, вынужденно разработали более сложную конструкцию в то время, когда усилились сразу две тенденции современного двигателестроения.
Первая — увеличение количества навесных агрегатов и потребляемой ими мощности.
Если 50 лет назад на «копейке» единственный клиновой ремень вращал маломощный генератор и водяной насос, то на современном моторе ремню приходится приводить во вращение еще и насос гидроусилителя руля, и компрессор кондиционера.
Кроме того, мощность генераторов растет вслед за увлечением числа потребителей тока в современных машинах.
Вторая тенденция — увеличение мощности двигателей и, в особенности, рост крутящего момента в нижнем диапазоне рабочих оборотов. Расплачиваться за рост тяги «на низах» приходится нарастанием колебаний коленвала, которые наиболее ярко проявляются на дизельных двигателях. Эти крутильные колебания могут пагубно сказаться как на самом коленчатом вале, так и на навесных агрегатах, которые могут пострадать от пульсаций крутящего момента.
Получается, что рост мощности и тяги «на низах» одновременно с увеличением количества и мощности навесных агрегатов вызывает высокие нагрузки в месте их «соприкосновения». С одной стороны, нужно защитить навесное оборудование от вибраций коленвала, с другой — защитить сам коленвал от чрезмерной нагрузки и сгладить его колебания. Для этой цели и был внедрен демпфер крутильных колебаний, выполняющий роль сглаживающей «прослойки» между коленчатым валом и приводным ремнем навесного оборудования.
Этот демпфер встроен в шкив коленвала. Конструкция получилась вполне рабочей, при этом компактной. Шкивы с демпфером впервые появились на дизельных двигателях, но постепенно распространяются и на бензиновые моторы.
Как устроен шкив с демпфером
В отличие от обычного, демпферный шкив состоит чаще всего из двух частей: внутренней обоймы с креплением на коленвал и внешней обоймы с ручьями для поликлинового ремня. Внутренняя и внешняя части скреплены между собой слоем резины, которая и выполняет роль демпфера.
Таким образом, конструкция шкива с демпфером очень сильно напоминает сайлент-блок: внутренняя и внешняя части — с прослойкой из резины, обеспечивающей определенную подвижность. Технология производства шкивов с демпфером схожа с изготовлением резинометаллических шарниров — это использование особых клеев для соединения металла и резины, а также вулканизация непосредственно на детали.
Поскольку демпферному шкиву необходимо лишь сглаживать колебания, подвижность внутренней обоймы относительно внешней незначительна по сравнению с другими резино-металлическими шарнирами автомобиля, так что жесткость и прочность резинового демпфера выше.
На двигателях с высоким крутящим моментом применяются более сложные шкивы с несколькими слоями демпфирующего наполнителя, разделенными металлическими частями. Для двигателей с системой «старт-стоп» разрабатываются еще более сложные и дорогие шкивы, способные выдержать большее количество запусков мотора, ведь значительная нагрузка на демпфер приходится именно на моменты запуска.
Причины и опасность выхода из строя
Наиболее распространенная причина поломки шкива — износ резинового демпфера. Со временем, под влиянием внешних факторов, резина начинает терять свои свойства: становится жесткой и менее упругой и под воздействием нагрузок постепенно разрушается. Все начинается с трещин, а закончиться может полным разрушением с проворотом внешней части шкива относительно внутренней. Специалисты отмечают также случаи перегрева шкива из-за возрастающей нагрузки в условиях высокой температуры в подкапотном пространстве — в этом случае резина начинает плавиться и «вытекает» из шкива.
На ресурс шкива с демпфером в первую очередь влияют условия эксплуатации, в особенности — температура. Мороз уменьшает эластичность резины, вместе с тем при холодном пуске нарастают как вибрации коленвала, так и нагрузки от навесного оборудования (в первую очередь от генератора). Поэтому холодный пуск в сильный мороз — стресс для шкива с демпфером. Именно на зимнюю эксплуатацию приходится наибольший износ демпфера. К температуре добавляется и негативное влияние реагентов, так или иначе попадающих в подкапотное пространство.
Чем опасен поврежденный шкив коленвала? Резина, потерявшая упругость, перестает сглаживать колебания между коленвалом и навесными агрегатами. Это непосредственно влияет на навесное оборудование: на ресурс подшипников генератора и компрессора кондиционера, а также уплотнительных манжет — на сальники компрессора, насоса ГУР, водяного насоса. Помимо разрушения навесного оборудования, крутильные колебания, лишенные сглаживания, негативно влияют и на ресурс коленчатого вала. Вибрации ведут к усилению износа шеек коленвала, коренных вкладышей.
Что выбрать на замену?
В случае повреждения шкива коленвала на замену зачастую предлагается лишь оригинальная деталь — в большинстве случаев неоправданно дорогая. Б/у запчасти рассматривать всерьез не стоит: речь идет о работоспособности всего двигателя и потенциальном износе коленчатого вала. По этой причине необходимо выбирать только новые запчасти.
У Febest — один из наиболее комплексных ассортиментов шкивов коленвала. Компания производит запчасти всех конструкций: как сплошные для старых двигателей, так и демпферные для современных моторов. Предложение Febest включает наиболее востребованные варианты применения. Например, демпферы для распространенных дизельных двигателей японского производства (4D56, 4M41, TD27, 1HD-FTE), закрывающие большую часть модельного ряда дизельных Toyota, Mitsubishi и Nissan.
Не обделены и бензиновые моторы — в ассортименте присутствуют изделия практически для всех бензиновых двигателей Toyota, начиная от почтенных агрегатов серий A и S и заканчивая современными 4ZZ и легендарными 2JZ-GTE. Стоит упомянуть также артикулы для бензиновых моторов Nissan (VQ20/30, VQ25/35, MR20DE) и Mitsubishi (4G63, 4G69, 4G93).
Все детали Febest полностью соответствуют требованиям автопроизводителей, проходят необходимые испытания и тесты.
*) Партнерский материал
