Co to jest szlifowanie wału korbowego i dlaczego?

16

Widziałem wiele filmów na YouTube dotyczących szlifowania wału korbowego podczas oglądania filmów na temat pracy na wałach korbowych. Nie rozumiem, co robi szlifowanie wału korbowego.

Jeśli szlifujemy wał korbowy, to w jaki sposób pozostaje on kompatybilny z pojazdem, z którego wał został pobrany? Jeśli ma to uczynić go lżejszym, to czy nie unieważnia to, że twórca wału korbowego chciał, aby był gruby i ciężki?

Niewytłumaczalny
źródło
To nie wygląda na pytanie dotyczące konserwacji lub naprawy. Czy masz pytanie dotyczące konserwacji lub naprawy?
cory
9
Możesz szlifować wał korbowy w ramach konserwacji lub naprawy. Pytanie wydaje mi się ważne.
Chenmunka
6
Pytanie dotyczy wyłącznie Mechanics.SE ... Dziękujemy za pytanie!
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

Odpowiedzi:

24

Szlifowanie wału korbowego jest procesem usuwania materiału z czopów w celu odnowienia i ponownego wykorzystania drogiego, ale niezbędnego elementu silnika. Zwykle odbywa się to w trakcie przebudowy silnika, gdy jest to potrzebne, ale ma również pewne aspekty związane z wydajnością, które towarzyszą temu procesowi.

Najpierw opiszmy anatomię wału korbowego. Poszczególne części wału korbowego to:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

  • Główne czasopisma
  • Czasopisma
  • Pysk (lub nos)
  • Kołnierz montażowy koła zamachowego
  • Rzuty
  • Przeciwwagi
  • Sieć

Głównymi częściami, z którymi pracujemy podczas szlifowania, są czopy, zarówno główny, jak i pręt.

Podczas procesu przebudowy zostanie ustalone, czy powierzchnie czopu mieszczą się w wystarczających tolerancjach, aby mogły być stosowane w takiej postaci, czy będą musiały być szlifowane. Istnieje kilka powodów, dla których mogą wymagać obróbki:

  • Jeśli powierzchnia czopa ma zużycie, co powoduje, że nie jest już gładki
  • Jeśli dziennik jest poza rundą
  • Jeśli czop nie jest kwadratowy (ta sama średnica na obu końcach czopa)
  • Można go również zmielić, aby uzyskać więcej obrysu (stanowiłoby to kolejną odpowiedź, więc nie będzie zawierał tutaj szczegółów)

Jeśli zostanie podjęta decyzja o ponownym użyciu wału korbowego, ale obróbka będzie konieczna do jego działania, mechanik będzie szlifował część górnej warstwy czopu, aby ponownie go wygładzić. Zwykle (w świecie SAE) ilość zdjęta jest mierzona w 0,010 ”(zwykle 0,010”, 0,020 ”lub 0,030” - w zależności od stopnia zużycia czasopisma). Gdy arkusz zostanie zmielony blisko ostatecznych wymiarów potrzebnych do procesu, następuje zakończenie procesu polerowania arkuszy. Wymaga to użycia długiego okrągłego kawałka papieru ściernego. Proces wygląda następująco:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Wał korbowy obraca się w przeciwnym kierunku, a papier ścierny styka się z czopem. Proces ten tworzy ultra gładką powierzchnię na wale korbowym, co zmniejsza tarcie, co poprawia ogólną moc i moment obrotowy.

Aby ponownie uruchomić wał korbowy w silniku, musisz zająć nadmiar miejsca, które jest zabrane podczas procesu. Odbywa się to za pomocą łożysk o niedużych rozmiarach (niewymiarowych, ponieważ zmniejszasz czop, a nie większy - łożyska są dopasowywane niewymiarowe, aby dopasować liczby ujemne). Łożyska są dopasowane, aby zachować odpowiednie odstępy dla przepływu oleju na nowej średnicy czopu.

Główny powód szlifowania wału korbowego jest taki, jak podano, ale istnieją pewne dodatkowe korzyści z robienia szlifowania.

Po pierwsze, tak, to zmniejsza ogólną masę wału korbowego, ale ogólnie nie robi tak wiele, aby stworzyć ogromną różnicę. Jeśli chcesz zmniejszyć wagę, możesz zrobić takie rzeczy, jak wywiercić szpilki i inne rzeczy, które lepiej pozostawić na kolejne pytanie.

Po drugie, szlifowanie czasopism i zmniejszenie ich ogólnej wielkości. Zmniejszając rozmiar, masz mniejszą powierzchnię. Zmniejszenie pola powierzchni zmniejsza straty tarcia narzucone przez czoła czopa. Różnicę można zmierzyć na hamowni silnika. Jeśli jesteś konstruktorem silników, który robi maksimum wysiłku, zdecydowanie jest to jeden z obszarów, na który należy zwrócić uwagę w celu uzyskania większej wydajności, a tym samym zwiększenia mocy / momentu obrotowego.

Po trzecie, proces szlifowania powoduje również, że rogi czasopism mają większy promień. To faktycznie sprawia, że ​​wał korbowy jest silniejszy przez zmniejszenie pionu naprężeń w narożach.

Są inne powody, których mogłem nie wyjaśnić, ale uważam, że powinienem był odpowiedzieć na twoje pytanie.

Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
źródło
1
Miałeś nas na „okrągłym” i „gładkim”. +1 za niewymiarowe ze względu na wydajność. Tarcie to nie tyle problem z wiekiem (kąt konserwacji), co równowaga / luz, gdy staje się problemem wibracja / rezonans harmoniczny. Jest to jeden z pojedynczych punktów awarii ciśnienia oleju. Po prostu włożenie nowych skorup jest rozwiązaniem krótkoterminowym, ponieważ szybko się zużyją, jeśli nie będą pasować równomiernie.
mckenzm
W niektórych przypadkach dodatkowy materiał jest najpierw przyspawany do wału korbowego, a następnie szlifowany z powrotem do pierwotnego rozmiaru. Zwykle robi się to, gdy łożyska nie są wymienne lub wał korbowy jest tak zużyty, że szlifowanie go w dół mogłoby zagrozić integralności konstrukcji.
Tonny
Bardzo ładna odpowiedź! czy mógłbyś potwierdzić, że „Dziennik prętów”, o którym mówisz w tekście, jest identyczny z „Dziennikiem korby” wspomnianym na zdjęciu?
loonquawl
10

Wał korbowy zużywa się podczas użytkowania. Po wielu milach luz między wałem a łożyskiem staje się zbyt duży. Im więcej luzu, tym niższe ciśnienie oleju, tym gorsze smarowanie. A potem zużywa się jeszcze szybciej.

Możesz zmielić wał korbowy, wałek rozrządu lub dowolny wałek, aby ponownie go zaokrąglić, gdy się zużyje. Wymieniasz łożyska na grubsze / ponadwymiarowe, aby wał korbowy ponownie dobrze pasował do łożysk. Wał staje się nieco słabszy, ale tylko marginalny. Tak naprawdę nie zagraża bezpieczeństwu ani sile. Odbywa się to za pomocą wałów korbowych, wałków rozrządu, cylindrów (chociaż tutaj nazwy są nieco inne) i wiele więcej.

Jeśli wałek był nadmiernie zużyty, aby zostać oszlifowanym przy zachowaniu wystarczającej siły, wystarczy go wymienić. W przypadku wałków rozrządu i wałków rozrządu nadal opłaca się je szlifować, ponieważ są one na ogół bardzo drogie. Nikt nie szlifowałby na przykład wału pompy wodnej, bo to musi być bardzo specjalny samochód.

Bart
źródło
Nigdy nie słyszałem o szlifowaniu wału korbowego tutaj w Indiach.
InQusitive
@InQusitive Czy są tam ogólnie dostępne sklepy z maszynami? Jeśli nie, może to podnieść koszt szlifowania wyższy niż koszt wymiany wału korbowego. Tylko zgadnij.
cdunn
1
Myślę, że mniej, wygląda na to, że koszty maszyn są bardzo niedostępne dla małych sklepów. Myślę, że powinienem zacząć.
InQusitive
1
Jest opłacalny tylko dla samochodów o wysokiej (sentymentalnej) wartości. Nie jestem pewien, czy poważnie myślisz o założeniu sklepu, ale nie poleciłbym go, zanim będziesz miał duże doświadczenie zarówno w zarządzaniu firmą, jak i obróbce. Jeśli w twojej okolicy nie ma dużo drogich samochodów, zakup maszyn do szlifowania wałów może być stratą wysiłku i pieniędzy.
Bart