Коленчатый вал двигателя: что это такое, как работает и за что отвечает?

Когда мы нажимаем на педаль газа, мы редко задумываемся о том, что происходит внутри металлического блока двигателя. А там, в самом «эпицентре» событий, работает одна из самых сложных и дорогих деталей автомобиля — коленчатый вал.

Если сравнить мотор с человеческим организмом, поршни — это ноги, которые бегут, а коленвал — узел, превращающий этот бег во вращение колёс. Далее выясним, что такое коленвал, по каким причинам возникают характерные стуки в его работе и какие решения помогают избежать значительных затрат на восстановление ДВС.

Как работает коленвал в двигателе?

Коленвал — деталь сложной формы, которая имеет колена (шейки). Главная задача этого агрегата — преобразовать прямолинейное движение поршней, которые ходят вверх-вниз, во вращающий момент. Принцип его работы прост:

Топливо сгорает в цилиндре и толкает поршень вниз, который затем давит на шатун (металлический стержень), закреплённый на шейке коленвала со смещением от центра. Когда шатун давит вниз, он проворачивает вал, как нога велосипедиста нажимает на педаль, раскручивая звёздочку. Далее это вращательное движение через маховик передаётся на коробку передач, а затем — на колёса вашего автомобиля.

Где находится коленвал в двигателе?

Коленчатый вал находится в нижней части блока цилиндров. Большую часть времени он буквально купается в масляной ванне (картере), ведь без постоянной смазки эта деталь не проработает и минуты. С одной стороны к нему крепится тяжёлый маховик, с другой — шкив, который крутит ремень ГРМ, генератор и кондиционер.

Какие бывают коленчатые валы?

Не все валы одинаковы, их конструкция зависит от типа двигателя и нагрузок:

• Литые (чугунные) — самые распространённые. Производятся методом литья, их вполне достаточно для обычных городских малолитражек.
• Кованые (стальные) изготавливаются методом ковки под высоким давлением. Они намного прочнее, поэтому их устанавливают на мощные дизели и турбированные спорткары.
• По конфигурации бывают для рядных «четвёрок», V-образных «шестёрок» или оппозитных двигателей (как у Subaru).

Что такое вкладыши коленвала и почему они важны?

Коленвал не вращается непосредственно по металлу блока. Между ними есть вкладыши — специальные стальные полукольца с мягким антифрикционным покрытием. Коренные вкладыши удерживают сам вал в блоке, шатунные — стоят в месте соединения вала с шатуном.

Их роль критична: они уменьшают трение. Если масла недостаточно, вкладыш «прикипает» к валу, и происходит то самое страшное «проворачивание вкладышей», о котором так часто говорят на СТО.

Как проверяют состояние коленвала?

На профессиональном сервисе дефектовка коленчатого вала превращается в настоящее лабораторное исследование:

• Контроль давления масла. Подключение механического манометра вместо штатного датчика, чтобы понять, справляется ли масляный насос и держат ли давление пары трения.
• Измерение зазоров микрометром. Мастер измеряет каждую коренную и шатунную шейку в нескольких плоскостях. Если выявлен неравномерный износ или диаметр вышел за пределы допуска — вал отправляется на шлифовку.
• Проверка на биение. Коленвал устанавливают на специальные призмы, а к средней шейке подводят индикатор часового типа. Вал медленно вращают, чтобы увидеть, не согнулся ли он от перегрузок или перегрева.
• Осмотр шеек на износ и задиры. Каждая царапина, которую можно зацепить ногтем — потенциальное место перегрева. Если на металле заметны синеватые пятна — вал пережил критический перегрев и его структура могла измениться.
• Магнитная или ультразвуковая дефектоскопия. С помощью специальных приборов ищут скрытые микротрещины внутри металла. Если найдена трещина в основании щеки — такой коленчатый вал подлежит только утилизации, поскольку под нагрузкой он может лопнуть пополам.

Чем опасна езда с повреждённым коленвалом?

Если игнорировать стук, вкладыш перегревается, плавится и «наматывается» на вал. Это может привести к заклиниванию двигателя на скорости. В худшем случае — шатун обрывается и пробивает блок цилиндров. После такого мотор обычно отправляется на свалку.

Ремонт коленвала: что реально делают на СТО?

Ремонт коленвала — точная ювелирная работа, которая состоит из таких основных этапов:

• Шлифовка шеек. Вал протачивают под «ремонтный размер» (становится немного тоньше, но идеально ровным).
• Полировка. Поверхность доводят до зеркального блеска.
• Балансировка вместе с маховиком, чтобы не было вибраций.
• Установка новых вкладышей соответствующего ремонтного размера.

Сколько стоит ремонт или замена коленвала?

Стоимость ремонта зависит от марки автомобиля. Шлифовка — процедура относительно доступная, но замена с учётом разборки всего двигателя может стоить как половина подержанного автомобиля. Иногда выгоднее купить «контрактный» мотор в сборе, чем восстанавливать старый после серьёзной аварии.

Как продлить ресурс коленчатого вала?

Чтобы не узнать, что такое капитальный ремонт двигателя, соблюдайте эти правила:

• Меняйте масло вовремя. Для города это каждые 7–8 тыс. км.
• Используйте только то масло, которое рекомендует завод. Слишком жидкое масло в жару не удержит масляную плёнку на шейках.
• Не перегревайте ДВС: от высокой температуры металл ведёт, а масло теряет свойства.
• Плохой бензин создаёт ударные нагрузки на коленвал, которые буквально «сплющивают» вкладыши.

Признаки проворачивания вкладышей

Чтобы не упустить момент, когда ремонт коленвала ещё возможен, обратите внимание на эти симптомы:

• Выраженный звук «снизу» двигателя, усиливающийся на горячую и при добавлении газа. Услышали — немедленно глушите мотор.
• Горящая «маслёнка» на панели свидетельствует о критических зазорах между валом и вкладышами, через которые «уходит» давление.
• Посторонние шумы и вибрация агрегата указывают на потерю центровки вала и его биение по опорам.
• Если во время сервиса видите серебристую или золотистую пыль в отработанном масле — это прямое доказательство разрушения вкладышей.
• Чрезмерное трение в узлах коленвала провоцирует стремительный рост температуры масла и всего силового агрегата.

Если заметили хотя бы один из этих признаков, замена коленвала или его шлифовка — лишь вопрос времени. Продолжение эксплуатации приведёт к тому, что шатун «катапультируется» сквозь стенку блока, и двигатель станет непригодным для восстановления.

Последние статьи