Alksninio veleno remontas

Alksninis velenas yra vienas svarbiausių vidaus degimo variklio komponentų, dažnai vadinamas variklio mechaninės konstrukcijos stuburu. Tai sudėtingos ir netaisyklingos formos metalinė dalis, su skirtingais kampais ir atstumais nuo veleno centro išneštomis alkūnėmis. Velenas turi vadinamus kakliukus, kurių paviršius yra preciziškai lygus ir kurie jungiasi su švaistikliais bei pagrindiniais guoliais (įdėklais). Iš esmės, tai besisukantis velenas, esantis variklio bloke, kuris linijinį stūmoklių judėjimą paverčia sukamuoju judesiu. Šis sukamasis judesys galiausiai varo transporto priemonės ratus per transmisijos sistemą.

Alksninio veleno paskirtis

Pagrindinė alkūninio veleno paskirtis yra paversti stūmoklių, cilindre judančių aukštyn ir žemyn, judesį į sukimosi jėgą. Stūmokliai judėdami žemyn dėl kuro ir oro mišinio degimo cilindruose, stumiasi į švaistiklius, kurie savo ruožtu suka alkūninį veleną. Vėliau šis judesys perduodamas į smagratį ir galiausiai į transmisijos sistemą, leidžiančią transporto priemonei judėti.

Be to, alkūninis velenas padeda subalansuoti variklį. Prie alkūninio veleno pritvirtinti atsvarai atsveria stūmoklių judesių sukuriamas jėgas, sumažina vibraciją ir užtikrina sklandesnį variklio darbą.

Alksninio veleno tipai

Lengvųjų automobilių varikliuose alkūniniai velenai būna įvairių konstrukcijų, kurių kiekviena yra pritaikyta skirtingoms variklio konfigūracijoms ir veikimo principams. Pagrindiniai alkūninių velenų tipai yra šie:

• Plokštieji alkūniniai velenai (flat-plane): dažniausiai pasitaikantys didelės galios ir našumo automobilių varikliuose. Plokštuminių alkūninių velenų kakleliai yra išdėstyti 180 laipsnių kampu. Ši konstrukcija leidžia padidinti variklio apsukas ir išgauti geresnį variklio atsaką į akseleratoriaus paspaudimą, tačiau tokios konstrukcijos velenas turi aukštesnį disbalanso koeficientą, kas gali padidinti vibracijas.
• Kryžminiai alkūniniai velenai (cross-plane): dažniausiai naudojami V8 varikliuose, kryžminės plokštumos alkūninių velenų kakleliai išdėstyti 90 laipsnių kampu vienas nuo kito. Ši konstrukcija padeda efektyviau subalansuoti variklį, sumažina vibraciją ir užtikrina sklandesnį variklio veikimą, tačiau to kaina yra šiek tiek mažesni variklio sūkiai, palyginti su plokščiaisiais alkūniniais velenais.
• Kaltiniai alkūniniai velenai: pagaminti iš vientiso plieno gabalo arba kitų labai tvirtų metalų ar jų lydinių, kaltiniai alkūniniai velenai yra labai patvarūs ir gali atlaikyti aukštesnes apkrovas bei didesnį stresą. Dėl savo stiprumo ir patikimumo jie dažnai naudojami didelio našumo ir didelės galios varikliuose.
• Lieti alkūniniai velenai: jie gaminami pilant išlydytą metalą į formą. Lieti alkūniniai velenai pagaminti pigiau ir jie dažniausiai randami įprastuose lengvuosiuose automobiliuose. Nors ir ne tokie tvirti kaip kaltiniai alkūniniai velenai, jie suprojektuoti taip, jog atliktų savo funkciją eksploatuojant variklį įprastomis darbo sąlygomis.

Alksninio veleno priežiūra ir profilaktika

Pats alkūninis velenas sukurtas taip, kad būtų labai patvarus ir tvirtas, o tinkamai prižiūrint dažniausiai galintis tarnauti visą variklio eksploatavimo laiką. Tačiau norint užtikrinti jo ilgaamžiškumą ir optimalų veikimą, būtina reguliari priežiūra:

• Alyvos keitimas: Reguliarus alyvos keitimas yra labai svarbus, nes alkūninio veleno tepimas priklauso nuo variklio alyvos. Tinkamas tepimas sumažina trintį ir apkrovą, o tai mažina alkūninio veleno guolių bei kakliukų susidėvėjimą.
• Patikra: Periodinės patikros techninio aptarnavimo metu, gali padėti anksti nustatyti galimas alkūninio veleno problemas ir užkirsti kelią gedimams. Mechanikai patikrina, ar nėra laisvumų, įtrūkimų ar kitų potencialių nusidėvėjimo požymių.

Pagrindiniai alksninio veleno gedimai

Nepaisant ypač tvirtos konstrukcijos, alkūninio veleno gedimų taip pat kartais pasitaiko. Pagrindinės problemos yra šios:

• Alksninio veleno susidėvėjimas: Nuolatinis veikimas esant didelėms apkrovoms ir nepakankamas tepimas gali įtakoti alkūninio veleno kakliukų susidėvėjimą. Dėl šio susidėvėjimo gali padidėti laisvumas tarp alkūninio veleno ir jo guolių (įdėklų), todėl atsiranda kalimo garsas ir gali suprastėti variklio darbas.
• Alksninio veleno įtrūkimai: Laikui bėgant dėl pasikartojančių streso ciklų alkūninio veleno konstrukcijoje gali atsirasti įtrūkimų. Šie įtrūkimai dažnai atsiranda dėl vadinamojo metalo nuovargio, prasto metalo apdirbimo ar gamybos defektų. Įprastai mechanikai netikrina alkūninio veleno susidėvėjimo ir neaptinka tokių įtrūkimų, o tai veda į katastrofišką variklio sugadinimą, velenas gali lūžti ir variklis sustoja arba liaudiškai tariant „užkala“.
• Guolių (įdėklų) gedimas: Alksninio veleno guoliai (įdėklai) yra labai svarbūs sklandžiam veikimui. Dėl nepakankamo tepimo, užterštos alyvos arba įdėklų montavimo broko, jie gali prasisukti. Dėl šios priežasties dažnai smarkiai pažeidžiami alkūninio veleno paviršiai, todėl vėliau reikalingas brangus remontas.
• Disbalanso problemos: Nesubalansuotas arba netinkamai subalansuotas alkūninis velenas gali sukelti pernelyg didelę vibraciją, dėl kurios daug greičiau nei įprasta susidėvi variklio komponentai ir sutrumpėja variklio eksploatavimo laikas. Disbalansas gali atsirasti dėl gamybos defektų, veleno ar jo komponentų susidėvėjimo arba netinkamo veleno sumontavimo remonto metu.

Alksninio veleno remonto procesas

Alksninio veleno remontas apima kelis etapus, kad būtų atkurta jo funkcija ir išvengta tolesnės žalos.

1. Apžiūra ir diagnostika

Pirmasis žingsnis taisant alkūninį veleną su minimalia žala yra jį tinkamai apžiūrėti ir diagnozuoti. Patikrinkite, ar nėra įtrūkimų, lūžių, nusidėvėjimo ir silpnumo. Pirmiausia apžiūrėkite alkūninį veleną, ar nėra matomų defektų, pvz., įtrūkimų, įbrėžimų, spalvos pakitimo ar perkaitimo požymių.

Magnetinių dalelių patikrinimas

Šis metodas nustato paviršiaus ir požeminius lūžius įmagnetinant alkūninį veleną ir purškiant magnetinius miltelius į vietas, kuriose gali būti įtrūkimų. Prieš pradedant patikrinimą, įsitikinkite, kad alkūninis velenas yra švarus ir sausas. Pašalinkite visą anglį, alyvą ir riebalus, kad atskleistumėte pliką metalą.

Alksninis velenas turi būti įmagnetintas dviem statmenomis kryptimis. Tai padeda aptikti abu išilginis bei skersinis trūkumai. Po bandymo apžiūrėkite po alkūninį veleną UV šviesa rasti įtrūkimų ar defektų. Magnetinės dalelės tirpale sukuria matomas linijas virš bet kokių įtrūkimų, kai alkūninis velenas įmagnetinamas. Šios linijos, matomos UV šviesoje, padeda tiksliai nustatyti trūkumus. Rankiniam patikrinimui galite naudoti jungą (elektrinis magnetas). Jungas sukuria stiprų magnetinį lauką, todėl geležies milteliuose atsiranda įtrūkimų.

Valymas

Nuvalykite alkūninį veleną nešvarumams, alyvai ar teršalams pašalinti. Norint atlikti tikslią apžiūrą, būtinas tinkamas valymas.

Matavimai

Išmatuokite kakliuko skersmenis, guolių tarpus ir juostos storį naudojant tikslius įrankius. Pagrindinio žurnalo skersmuo: mikrometru išmatuokite skersmenį kiekvieno pagrindinio kakliuko centre. Išmatuokite žurnalo eigą naudojant rinkimo indikatorių. Pritvirtinkite alkūninį veleną ant V formos blokų ir ieškokite nelygumų.

Tikrinimas

Patikrinkite sriegines skyles: Įsitikinkite, kad visos srieginės skylės yra švarios ir nepažeistos. Patikrinkite alyvos padavimo angas: Įsitikinkite, kad pagrindinio ir strypo kakliuko alyvos padavimo angose nėra šiukšlių.

2. Išmontavimas ir paruošimas

Pritvirtinkite variklį ant stabilaus paviršiaus, kad nejudėtų. Surinkite visus reikalingus įrankius ir saugos priemones įrangą prieš pradedant. Norėdami pašalinti šias dalis, vadovaukitės išmontavimo instrukcijomis. Nuimkite variklio galvutę, stūmoklius ir švaistiklius. Atsargiai išardykite šiuos komponentus, kad pasiektumėte alkūninį veleną. Atsargiai nuimkite pagrindinius guolių dangtelius. Atkreipkite dėmesį į jų vietą ir orientaciją.

Teršalų valdymas

Įsitikinkite, kad visose dalyse nėra teršalų, kad nesusidėvėtų. Prieš atidarydami skyrius arba išardydami dalis, paruoškite talpyklas skysčiams surinkti.

3. Remonto metodai

Šlifavimas

Jei alkūninio veleno paviršius susidėvėjęs, įtrūkęs ar deformuotas, pirmiausia reikia šlifuoti. Alksninio veleno skersmens šlifavimui naudojama speciali mašina, pašalinant nedidelį metalo sluoksnį. Tai atkuria pradinę alkūninio veleno formą ir dydį, pagerina jo veikimą.

Šlifavimo kryptis: Šlifuokite priešais variklio sukimąsi.

Ištiesinimas

Jei alkūninis velenas yra sulenktas arba netinkamai išlygintas, būtina ištiesinti. Hidraulinis presas taiko šilumą ir slėgį, kad ištaisytų bet kokį lenkimą ar netikslumą. Kartais reikia atkreipti dėmesį į įtempių sukeltus posūkius, kad alkūninis velenas būtų atkurtas į pradinę formą. Ištiesinimas apima alkūninio veleno kakliuko smūgiavimą plaktuku, kad sumažintumėte įtampą ir ištiesintumėte.

Peen tiesinimas: Tai neinvazinis metodas, kurio metu taikoma mechaninė jėga alkūniniam velenui sulenkti arba iškraipyti atgal į lygiavimą. Peen tiesinimas atliekamas kontroliuojama jėga spaudžiant alkūninio veleno kakliukus, naudojant rutulinį plaktuką arba specialų šveitimo įrankį. Norėdami išmatuoti ir nustatyti žemiausią posūkio tašką, naudokite ciferblato indikatorių. Lėtai ir metodiškai braukite abiejose alkūninio veleno kakliuko pusėse žemiausioje vietoje, palaipsniui ištiesindami veleną. Tęskite valymą, kol velenas neviršys leistinos nuokrypos +0.0005" arba -0.0005". Vietos šildymas (apie 300 ° F ar daugiau) prieš šveitimą gali pagerinti rezultatus, ypač dirbant sunkiuose posūkiuose.

Suvirinimas

Esant dideliems pažeidimams, pvz., įtrūkimams ar lūžiams, galima suvirinti. Nulūžusios alkūninio veleno dalys suvirinamos suvirinimo aparatu. Šiuolaikiniai suvirinimo metodai, tokie kaip suvirinimas povandeniniu lanku, puikiai tinka alkūninio veleno remontui. Suvirinant susidaro daug šilumos, kuri gali sukelti vidinius įtempimus alkūniniame velene. Po suvirinimo alkūninio veleno kakliukai turi būti nušlifuoti iki pradinio dydžio.

Terminis apdorojimas

Kartais gali prireikti terminio apdorojimo, siekiant sumažinti karščio sukeltą kietumą. Šis procesas apima kontroliuojamą alkūninio veleno šildymą, mirkymą ir aušinimą, atkaitinimo procese dažnai naudojant keramines antklodes. Terminis apdorojimas yra veiksmingas būdas sumažinti vidinius įtempius ir ištaisyti alkūninių velenų poslinkius.

Medžiagos sudėtis: Alksnininiame velene naudojamos medžiagos tipas lemia terminio apdorojimo parametrus. Įprastoms medžiagoms, tokioms kaip ketus arba kaltas plienas, reikalinga tam tikra temperatūra, šildymo greitis, mirkymo laikas ir aušinimo greitis.

Šildymas: Alksninis velenas šildomas naudojant keramines antklodes arba šildymo kilimėlius, kurie užtikrina tolygų šilumos paskirstymą.

Mirkymas ir vėsinimas: Alksninis velenas tam tikrą laiką (paprastai 1-2 valandas) palaikomas nurodytoje mirkymo temperatūroje, kad būtų galima tolygiai šildyti.

Kietumo mažinimas: Terminis apdorojimas paprastai sumažina kietumą maždaug 200 HB (Brinelio kietumas). Pavyzdžiui, tipiškas kaltinis plieninis alkūninis velenas su 600 AG variklis gali patirti pradinį kietumą maždaug 400 HB.

Šlifavimas ir poliravimas

Šlifavimas ir poliravimas yra esminiai žingsniai remontuojant alkūninį veleną su minimalia žala. Šlifavimo kryptis: Šlifuokite priešais variklio sukimąsi. Poliravimo kryptis: Visada poliruokite variklio sukimosi kryptimi. Poliravimo įrankiai: Naudokite abrazyvinius diržus arba mikroapdailos juostą.

Superfinansavimo mašinos: Po šlifavimo naudokite superfinishing mašiną su karborundo akmeniu, kad patobulintumėte paviršių. Pagal SAE J1086 standartą, alkūninio veleno paviršiaus šiurkštumas turi siekti 15 mikro colių Ra arba geriau. Tai užtikrina, kad alkūninis velenas veiktų efektyviai su minimalia trintimi.

Mazginiai ketaus alkūniniai velenai: Dėl grafito struktūros juos reikia kruopščiai poliruoti.

Perteklinis poliravimas: Venkite per daug poliruoti, nes aplink alyvos angas gali susidaryti „aureolės efektas“.

Neteisinga orientacija: Įsitikinkite, kad šlifavimo ir poliravimo metu alkūninis velenas yra tinkamai sumontuotas.

Kitos restauravimo technologijos

Kietasis chromavimas yra dar vienas restauravimo būdas, tačiau jis gali sukelti pavojų, pvz., vandenilio trapumą, dėl kurio gali atsirasti įtrūkimų. Metalizavimas yra alternatyvus žurnalo atkūrimo būdas.

4. Tikslumo ir tiesumo patikrinimas

Alksniniams velenams reikia tikslių leistinų nuokrypių, paprastai +/-0.003 colio. Remonto metu labai svarbu išlaikyti alkūninio veleno tiesumą. Norint patikrinti alkūninio veleno tiesumą, jis turi būti paremtas pagrindiniais kakliukais siauruose V blokuose.

5. Atvejo analizė ir rekomendacijos

Alksninio veleno kakliuko taisymas gali būti brangus - apie 600 USD už vieną kakliuką arba dvigubai daugiau už visus strypo kakliukus. Tiek terminis apdorojimas, tiek ištiesinimas atlieka lemiamą vaidmenį atkuriant alkūninius velenus iki optimalios būklės, siūlydami ekonomiškus sprendimus alkūniniams velenams taisyti ir išvengti didelių išlaidų, susijusių su visišku pakeitimu. Atidžiai įvertinus žalos sunkumą, parenkant tinkamą metodą ir naudojant tinkamus įrankius, šie metodai gali padėti užtikrinti ilgalaikį variklio darbą.

Praktinio atvejo pavyzdys

1914 Simplex 4 cilindrų 600 CI alkūninis velenas su 0.020 ″ lenkimas buvo sėkmingai ištiesintas naudojant peen tiesinimo techniką. Peen tiesinimas ypač naudingas esant nedideliems ir vidutinio sunkumo lenkimams. Tačiau jis gali būti netinkamas esant dideliems įtrūkimams ar dideliems iškraipymams.

Keturių cilindrų dyzelinio variklio atvejo tyrimas

Keturių cilindrų dyzelinio variklio alkūninis velenas per anksti sulūžo dėl perkrovos. Po kruopštaus įvertinimo ir vėlesnio remonto, įskaitant šlifavimą ir poliravimą, alkūninis velenas buvo atkurtas į darbinę būklę.

Goltens borto atkaitinimas

Goltens sėkmingai suremontavo beveik 200 sugadintų alkūninių velenų visame pasaulyje, naudodamas borto atkaitinimo metodus. Šis metodas leido jiems išvengti alkūninio veleno keitimo ir žymiai sumažinti laivų prastovos laiką.

MAN PrimeServ In-Situ remontas

MAN PrimeServ panaudojo in situ atkaitinimą 7L58/64CD variklyje, efektyviai atkurdamas alkūninio kaiščio kietumą išlaikant pradinį skersmenį.

Dažnai užduodami klausimai

• Ar alkūninį veleną galima taisyti kelis kartus? Taip, alkūninius velenus galima taisyti kelis kartus, tačiau yra apribojimas, kiek medžiagos galima pašalinti.
• Kada alkūninį veleną reikia pakeisti? Jei alkūniniame velene yra gilių įtrūkimų, didelis susidėvėjimas arba deformacija, kurios negalima pataisyti, greičiausiai jį reikės pakeisti.

tags: #alkuninio #veleno #apvirinimas