Колінчастий вал двигуна: що це таке, як працює і за що відповідає?

Коли ми натискаємо на педаль газу, ми рідко замислюємося про те, що відбувається всередині металевого блоку двигуна. А там, у самому «епіцентрі» подій, працює одна з найскладніших і найдорожчих деталей автомобіля – колінчастий вал.

Якщо порівняти мотор з людським організмом, поршні – це ноги, що біжать, а колінвал – вузол, який перетворює цей біг на обертання коліс. Далі з’ясуємо, що таке колінвал, з яких причин виникають характерні стуки в його роботі та які рішення допоможуть уникнути значних витрат на відновлення ДВЗ.

Як працює колінвал у двигуні?

Колінвал – деталь складної форми, яка має коліна (шийки). Його головне завдання цього агрегата – перетворити прямолінійний рух поршнів, які ходять вгору-вниз, на обертовий момент. Принцип його роботи простий:

Паливо згоряє у циліндрі й штовхає поршень донизу, який потім тисне на шатун (металевий стержень), що закріплений на шийці колінвала зі зміщенням від центру. Коли шатун тисне вниз, він провертає вал, як нога велосипедиста тисне на педаль, розкручуючи зірочку. Далі цей обертовий рух через маховик передається на коробку передач, а потім – на колеса вашого авто.

Де знаходиться колінвал у двигуні?

Колінчастий вал знаходиться у нижній частині блоку циліндрів. Більшість часу він буквально купається в масляній ванні (картері), адже без постійного змащення ця деталь не пропрацює і хвилини. З одного боку до нього кріпиться важкий маховик, з іншого – шків, який крутить ремінь ГРМ, генератор та кондиціонер. 

Які бувають колінчасті вали?

Не всі вали однакові, їх конструкція залежить від типу двигуна і навантажень:

• Литі (чавунні) – найпоширеніші. Виробляються методом лиття, їх цілком достатньо для звичайних міських малолітражок.
• Ковані (сталеві) виготовляються методом кування під високим тиском. Вони набагато міцніші, тому їх ставлять на потужні дизелі й турбовані спорткари.
• За конфігурацією бувають для рядних «четвірок», V-подібних «шісток» чи опозитних двигунів (як у Subaru).

Що таке вкладиші колінвала і чому вони важливі?

Колінвал не крутиться безпосередньо на металі блоку. Між ними є вкладиші – спеціальні сталеві півкільця з м’яким антифрикційним покриттям. Корінні вкладиші тримають сам вал у блоці, шатунні – стоять у місці з’єднання вала з шатуном.

Їхня роль критична: зменшують тертя. Якщо оливи недостатньо, вкладиш «прикипає» до вала, і стається те саме страшне «провертання вкладишів», про яке так часто кажуть на СТО.

Як перевіряють стан колінвала?

На професійному сервісі дефектовка колінчастого вала перетворюється на справжнє лабораторне дослідження: 

• Контроль тиску масла. Підключення механічного манометра замість штатного датчика, щоб зрозуміти, чи справляється масляний насос і чи тримають тиск пари тертя.
• Вимірювання зазорів мікрометром. Майстер заміряє кожну корінну й шатунну шийку в декількох площинах. Якщо виявлено нерівномірний знос або діаметр вийшов за межі допуску – вал відправляється на шліфування.
• Перевірка на биття. Колінвал встановлюють на спеціальні призми, а до середньої шийки підводять індикатор годинникового типу. Вал повільно обертають, щоб побачити, чи не зігнувся він від перевантажень або перегріву. 
• Огляд шийок на знос і задири. Кожна подряпина, яку можна зачепити нігтем – потенційне місце перегріву. Якщо на металі помітні синюшні плями – вал пережив критичний перегрів і його структура могла змінитися.
• Магнітна або ультразвукова дефектоскопія. За допомогою спеціальних приладів шукають приховані мікротріщини всередині металу. Якщо знайдено тріщину в основі щоки – такий колінчастий вал підлягає тільки утилізації, оскільки під навантаженням він може луснути навпіл.

Чим небезпечна їзда з пошкодженим колінвалом?

Якщо ігнорувати стукіт, вкладиш перегрівається, плавиться і «намотується» на вал. Це може призвести до заклинювання двигуна на швидкості. У гіршому випадку – шатун обривається і пробиває блок циліндрів. Після такого мотор зазвичай відправляється на смітник. 

Ремонт колінвала: що реально роблять на СТО?

Ремонт колінвала – точна ювелірна робота, яка складається з таких основних етапів:

• Шліфування шийок. Вал проточують під «ремонтний розмір» (стає трохи тоншим, але ідеально рівним).
• Полірування. Поверхню доводять до дзеркального блиску.
• Балансування разом з маховиком, щоб не було вібрацій.
• Встановлення нових вкладишів відповідного ремонтного розміру.

Скільки коштує ремонт або заміна колінвала?

Вартість ремонту залежить від марки машини. Шліфування – процедура відносно доступна, але заміна з урахуванням розбирання всього двигуна може коштувати як половина вживаного авто. Іноді вигідніше купити «контрактний» мотор у зборі, ніж відновлювати старий після серйозної аварії. 

Як продовжити ресурс колінчастого валу?

Щоб не знати, що таке капітальний ремонт двигуна, дотримуйтесь цих правил:

• Міняйте оливу вчасно. Для міста це кожні 7-8 тис. км.
• Використовуйте лише те мастило, яке рекомендує завод. Занадто рідка олива в спеку не втримає масляну плівку на шийках.
• Не перегрівайте ДВЗ: від високої температури метал веде, а масло втрачає властивості.
• Поганий бензин створює ударні навантаження на колінвал, які буквально «плющать» вкладиші.

Ознаки провертання вкладишів

Щоб не прогледіти момент, коли ремонт колінвала ще можливий, зверніть увагу на ці симптоми:

• Виразний звук «знизу» двигуна, що посилюється на гарячу та при додаванні газу. Почули – негайно глушіть мотор. 
• Палаюча «маслянка» на панелі свідчить про критичні зазори між валом та вкладишами, крізь які «втікає» тиск. 
• Сторонні шуми й тремтіння агрегату вказують на втрату центровки вала та його биття по опорах. 
• Якщо під час сервісу бачите сріблястий або золотистий пил у відпрацьованій оливі – це прямий доказ руйнування вкладишів. 
• Надмірне тертя у вузлах колінвала провокує стрімке зростання температури оливи та всього силового агрегата. 

Якщо помітили хоча б одну з цих ознак, заміна колінвала або його шліфування – лише питання часу. Продовження експлуатації призведе до того, що шатун «катапультується» крізь стінку блоку, й двигун стане непридатним для відновлення.
 

Останні статті