車のクランクシャフトとは何ですか？
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車のクランクシャフト
クランクシャフトは、自動車のエンジンの一部であり、ピストングループによって駆動されます。 トルクはフライホイールに伝達され、フライホイールが伝達ギアを回転させます。 また、回転は駆動輪の車軸に伝達される。
ボンネットの下に取り付けられているすべての車 内燃エンジン、 このようなメカニズムを備えています。 このパーツは、車のモデルではなく、エンジンブランド用に特別に作成されています。 運転中、クランクシャフトは、それが取り付けられている内燃機関の構造的特徴に擦り付けられます。 したがって、それを交換するとき、マインドは常に摩擦要素の発達とそれがなぜ出現したかに注意を払います。
クランクシャフトはどのように見えますか、それはどこにあり、どのような不具合がありますか？
クランクシャフトの歴史
スタンドアロン製品として、クランクシャフトは一夜にして登場しませんでした。 当初、クランク技術が登場し、農業だけでなく産業にも応用されました。 たとえば、手動クランクは早くも202-220ADで使用されていました。 （漢王朝時代）。
このような製品の特徴は、往復運動を回転運動に、またはその逆に変換する機能がないことでした。 クランクの形で作られたさまざまな製品がローマ帝国（II-VI世紀AD）で使用されました。 スペイン中部と北部の一部の部族（ケルティベリア人）は、クランクの原理に基づいて機能するヒンジ付きハンドミルを使用していました。
さまざまな国で、このテクノロジーは改善され、さまざまなデバイスで使用されています。 それらの多くは、ホイールの回転機構に使用されていました。 15世紀頃、繊維産業は、毛糸のかせが巻かれたクランクドラムを使い始めました。
しかし、クランクだけでは回転しません。 したがって、往復運動を回転に変換する別の要素と組み合わせる必要があります。 アラブのエンジニア、アルジャザリー（1136年から1206年まで生きた）は、コネクティングロッドの助けを借りて、そのような変形を実行できる本格的なクランクシャフトを発明しました。 彼は自分の機械でこのメカニズムを使って水を上げました。
この装置に基づいて、さまざまなメカニズムが徐々に開発されました。 たとえば、レオナルドダヴィンチの同時代人であるCornelis Corneliszunは、風車を動力源とする製材所を建設しました。 その中で、クランクシャフトは内燃機関のクランクシャフトとは逆の機能を果たします。 風の影響でシャフトが回転し、コネクティングロッドとクランクの助けを借りて、回転運動を往復運動に変換し、のこぎりを動かしました。
業界が発展するにつれて、クランクシャフトはその汎用性のためにますます人気を博しました。 これまでで最も効率的なエンジンは、クランクシャフトのおかげで可能な往復運動から回転運動への変換に基づいています。
クランクシャフトとは何ですか？
ご存知のように、ほとんどの古典的な内燃機関では（他の内燃機関がどのように機能するかについては、 別の記事で）往復運動を回転運動に変換するプロセスがあります。 シリンダーブロックには、コネクティングロッド付きのピストンが含まれています。 空気と燃料の混合気がシリンダーに入り、火花によって点火されると、大量のエネルギーが放出されます。 膨張するガスはピストンを下死点に向かって押します。
すべてのシリンダーはコネクティングロッドに取り付けられており、コネクティングロッドはクランクシャフトコネクティングロッドジャーナルに取り付けられています。 すべてのシリンダーのトリガーモーメントが異なるため、クランク機構に均一な効果が作用します（振動周波数はモーター内のシリンダー数に依存します）。 これにより、クランクシャフトが連続的に回転します。 次に、回転運動がフライホイールに伝達され、フライホイールからクラッチを介してギアボックスに伝達され、次に駆動輪に伝達されます。
したがって、クランクシャフトはあらゆる種類の動きを変換するように設計されています。 ギアボックス内の入力シャフトの回転の清浄度は、クランクの対称性と正確に調整されたクランクの互いに対する傾斜角度に依存するため、このパーツは常に非常に正確に作成されます。
クランクシャフトの材料
クランクシャフトの製造には、鋼またはダクタイル鋳鉄が使用されます。 その理由は、部品に高負荷（高トルク）がかかっているためです。 したがって、この部品は高強度と高剛性でなければなりません。
鋳鉄製の改造品の製造には、鋳造が使用され、鋼製の改造品が鍛造されます。 理想的な形状を与えるために、電子プログラムによって制御される旋盤が使用されます。 製品が希望の形状になったら、研磨し、強度を高めるために高温で加工します。
クランクシャフト構造
クランクシャフトは、エンジン下部のオイルサンプの真上に取り付けられており、以下で構成されています。
- メインジャーナル-モータークランクケースのメインベアリングが取り付けられている部分の支持部分;
- コネクティングロッドジャーナル-コネクティングロッドのストッパー;
- 頬-すべての接続ロッドジャーナルをメインジャーナルに接続します。
- つま先-ガス分配メカニズム（タイミング）ドライブのプーリーが固定されているクランクシャフトの出力部分。
- シャンク-フライホイールが取り付けられているシャフトの反対側の部分で、ギアボックスのギアを駆動します。スターターもシャフトに接続されています。
- カウンターウェイト-ピストングループの往復運動中にバランスを維持し、遠心力の負荷を軽減するのに役立ちます。
主なジャーナルはクランクシャフトの軸であり、コネクティングロッドは常に交互に互いに反対方向に変位します。 これらの要素には穴が開けられており、ベアリングにオイルを供給しています。
クランクシャフトクランクは、XNUMXつのチークとXNUMXつのコンロッドジャーナルで構成されるアセンブリです。
以前は、クランクのプレハブ改造が車に取り付けられていました。 今日のすべてのエンジンには、ワンピースのクランクシャフトが装備されています。 彼らは、高強度鋼から鍛造して旋盤をオンにして作られています。 より安価なオプションは、鋳造を使用して鋳鉄から作られています。
スチールクランクシャフトを作成する例を次に示します。
クランクシャフトセンサーとは何ですか？
DPKVは、特定の瞬間のクランクシャフトの位置を決定するセンサーです。 このセンサーは、常に電子点火式の車両に取り付けられています。 電子点火または非接触点火についてもっと読む ここで.
混合気が適切なタイミングでシリンダーに供給され、時間どおりに点火するためには、各シリンダーが適切なストロークを実行するタイミングを決定する必要があります。 センサーからの信号は、さまざまな電子車両制御システムで使用されます。 この部分が機能しない場合、パワーユニットは起動できません。
センサーには次のXNUMXつのタイプがあります。
- 誘導性（磁気）。 センサーの周囲に磁場が形成され、同期点がその中に落ちます。 タイミングタグにより、電子制御ユニットは必要なパルスをアクチュエータに送信できます。
- ホールセンサ。 動作原理も同様で、シャフトに固定されたスクリーンによってセンサーの磁場のみが遮断されます。
- 光学。 歯付きディスクは、電子機器とクランクシャフトの回転を同期させるためにも使用されます。 磁場の代わりに、LEDからレシーバーに当たる光束が使用されます。 ECUに向かうインパルスは、光束が遮断された瞬間に形成されます。
デバイス、クランクシャフトポジションセンサーの動作原理と誤動作の詳細については、以下をお読みください。 別のレビューで.
クランクシャフト形状
クランクシャフトの形状は、シリンダーの数と位置、それらの動作順序、およびシリンダーピストングループによって実行されるストロークによって異なります。 これらの要因に応じて、クランクシャフトは異なる数のコネクティングロッドジャーナルを持つことができます。 複数の連接棒からの負荷が片方の首に作用するモーターがあります。 そのようなユニットの例は、V字型の内燃機関です。
この部品は、高速回転時の振動ができるだけ最小限に抑えられるように製造する必要があります。 コネクティングロッドの数とクランクシャフトフレアの生成順序によっては、カウンターウェイトを使用できますが、これらの要素を使用しない変更もあります。
すべてのクランクシャフトはXNUMXつのカテゴリに分類されます。
- フルサポートクランクシャフト。 メインジャーナルの数は、コンロッドに比べてXNUMXつ増えています。 これは、各クランクピンの側面にサポートがあり、これがクランク機構の軸としても機能するためです。 これらのクランクシャフトは、メーカーがエンジン効率に影響を与える軽量の素材を使用できるため、最も一般的に使用されています。
- 非完全サポートクランクシャフト。 そのような部分では、クランクジャーナルよりもメインジャーナルが少ないです。 そのような部品は、回転中に変形したり壊れたりしないように、より耐久性のある金属で作られています。 ただし、この設計ではシャフト自体の重量が増加します。 基本的に、このようなクランクシャフトは、前世紀の低速エンジンで使用されていました。
フルサポートの改造は軽量で信頼性が高いことが証明されたため、最新の内燃機関で使用されています。
車のエンジンでクランクシャフトはどのように機能しますか
クランクシャフトとは何ですか？ それがなければ、車の動きは不可能です。 自転車のペダルの回転の原理に基づいて動作します。 車のエンジンだけがより多くのコンロッドを使用します。
クランクシャフトは次のように機能します。 混合気がエンジンシリンダー内で点火します。 発生したエネルギーはピストンを押し出します。 これにより、クランクシャフトクランクに接続されたコネクティングロッドが作動します。 この部品は、クランクシャフトの軸を中心に一定の回転運動を行います。
このとき、軸の反対側にある別の部品が反対方向に移動し、次のピストンをシリンダー内に下げます。 これらの要素の周期的な動きにより、クランクシャフトが均等に回転します。
したがって、往復運動は回転運動に変換されます。 トルクはタイミングプーリーに伝達されます。 すべてのエンジンメカニズムの動作は、クランクシャフトの回転に依存します-ウォーターポンプ、オイルポンプ、発電機、その他のアタッチメント。
エンジンの変更に応じて、12〜XNUMX個のクランク（シリンダーごとにXNUMXつ）にすることができます。
クランク機構の動作原理とその変更の詳細については、ビデオを参照してください：
考えられるクランクシャフトの問題と解決策
クランクシャフトは耐久性のある金属で作られていますが、一定のストレスにより故障する可能性があります。 この部品は、ピストングループからの機械的応力を受けます（XNUMXつのクランクの圧力がXNUMXトンに達する場合があります）。 また、モーターの運転中は、モーター内部の温度が数百度に上昇します。
クランクメカニズムコンポーネントの故障の理由のいくつかを次に示します。
いじめっ子クランクネックいじめっ子
高圧でこのユニットに摩擦力が形成されるため、コンロッドジャーナルの摩耗は一般的な誤動作です。 このような負荷の結果として、金属に機構が現れ、ベアリングの自由な動きを妨げます。 このため、クランクシャフトが不均一に加熱され、その後変形する可能性があります。
この問題を無視すると、モーターの強い振動だけでなく、問題が発生します。 メカニズムの過熱は、その破壊につながり、連鎖反応ではエンジン全体につながります。
この問題は、コンロッドジャーナルを研磨することで解決します。 同時に、それらの直径は減少します。 これらの要素のサイズがすべてのクランクで同じであることを確認するには、この手順を専門の旋盤でのみ実行する必要があります。
処理後、部品の技術的なギャップが大きくなるため、処理後、得られたスペースを補うために特別なインサートが取り付けられます。
エンジンのクランクケース内のオイルレベルが低いため、焼き付きが発生します。 また、潤滑剤の品質は故障の発生に影響を与えます。 オイルが時間通りに交換されないと、オイルが濃くなり、オイルポンプがシステム内に必要な圧力を生成できなくなります。 タイムリーなメンテナンスにより、クランク機構が長時間作動します。
クランクキーカット
クランクキーにより、シャフトからドライブプーリーにトルクを伝達できます。 これらのXNUMXつの要素には、特別なウェッジが挿入される溝が装備されています。 低品質の材料と重い負荷のため、この部分はまれに切断されることがあります（たとえば、エンジンが詰まっている場合）。
プーリーとKShMの溝が壊れていない場合は、このキーを交換してください。 古いモーターでは、接続にバックラッシュがあるため、この手順では望ましい結果が得られない場合があります。 したがって、この状況を回避する唯一の方法は、これらの部品を新しいものと交換することです。
フランジ穴摩耗
クランクシャフトシャンクには、フライホイールを接続するための複数の穴のあるフランジが取り付けられています。 時間の経過とともに、これらの巣は壊れる可能性があります。 このような欠陥は、疲労摩耗として分類されます。
重荷重下でのメカニズムの動作の結果として、金属部品にマイクロクラックが形成されます。これにより、ジョイントに単一またはグループのくぼみが形成されます。
ボルトの直径を大きくするために穴を広げることにより、誤動作が解消されます。 この操作は、フランジとフライホイールの両方で実行する必要があります。
オイルシールの下からの漏れ
XNUMXつのオイルシールがメインジャーナルに取り付けられています（両側にXNUMXつずつ）。 メインベアリングの下からのオイル漏れを防ぎます。 グリースがタイミングベルトに付着すると、寿命が大幅に短くなります。
オイルシール漏れは、以下の理由で発生する場合があります。
- クランクシャフトの振動。 この場合、スタッフィングボックスの内側がすり減り、首にぴったりはまりません。
- 寒さの中の長いダウンタイム。 長時間路上に放置すると、オイルシールが乾燥して弾力性がなくなります。 そして霜のために、彼は吹き替えます。
- 素材の品質。 予算の部品は常に寿命が短い。
- インストールエラー。 ほとんどの機械工はハンマーで取り付け、オイルシールをシャフトに慎重に押し込みます。 部品をより長く機能させるために、メーカーはこの手順のために設計されたツール（ベアリングとシールのマンドレル）を使用することを推奨しています。
ほとんどの場合、オイルシールは同時に摩耗します。 ただし、XNUMXつだけを交換する必要がある場合は、XNUMX番目も変更する必要があります。
クランクシャフトセンサーの故障
この電磁センサーは、インジェクターと点火システムの動作を同期させるためにエンジンに取り付けられています。 不良の場合、モーターが始動できません。
クランクシャフトセンサーは、最初のシリンダーの死点でのクランクの位置を検出します。 このパラメーターに基づいて、車両の電子制御ユニットが各シリンダーへの燃料噴射の瞬間とスパークの供給を決定します。 センサーからパルスを受信するまで、火花は発生しません。
このセンサーが故障した場合は、センサーを交換することで問題が解決します。 このタイプのエンジン用に開発されたモデルのみを選択してください。そうしないと、クランクシャフトの位置のパラメーターが現実に対応せず、内燃エンジンが正しく機能しません。
クランクシャフトサービス
車内には定期点検・整備・交換の必要のない部品はありません。 同じことがクランクシャフトにも当てはまります。 この部品は常に高負荷がかかっているため、摩耗します（これは、モーターが頻繁にオイル不足になる場合に特に急速に発生します）。
クランクシャフトの状態を確認するには、クランクシャフトをブロックから取り外す必要があります。
クランクシャフトは次の順序で取り外されます。
- まず、オイルを排出する必要があります。
- 次に、モーターを車から取り外す必要があります。そうすると、すべての要素がモーターから切断されます。
- 内燃エンジン本体はパレットで逆さまになっています。
- クランクシャフトマウントを分解する過程で、メインベアリングキャップの位置を覚えておく必要があります-それらは異なります。
- サポートまたはメインベアリングのカバーが分解されます。
- 後部のOリングが取り外され、パーツが本体から取り外されます。
- すべてのメインベアリングが取り外されています。
次に、クランクシャフトをチェックします-それがどのような状態であるか。
損傷したクランクシャフトの修理と費用
クランクシャフトは修理が非常に難しい部品です。 その理由は、この部品が高負荷で高回転で動作するためです。 したがって、このパーツは完全な形状である必要があります。 これは、高精度の機器を使用してのみ達成できます。
傷やその他の損傷の出現によりクランクシャフトを研磨する必要がある場合、この作業は専門の技術者が特別な装置を使用して実行する必要があります。 摩耗したクランクシャフトを修復するには、研削に加えて、次のものが必要です。
- チャネルのクリーニング。
- ベアリングの交換;
- 熱処理;
- バランシング。
当然、そのような作業は資格のある専門家だけが行うことができ、彼らはこれに多額の費用がかかります（作業は高価な機器で行われます）。 しかし、これは氷山の一角にすぎません。 マスターがクランクシャフトの修理を開始する前に、クランクシャフトをエンジンから取り外して、正しく取り付けておく必要があります。 そして、これは気遣いの仕事の追加の無駄です。
これらすべての作品の費用は、マスターの価格によって異なります。 このような作業が行われている地域では、これを明確にする必要があります。
エンジンを完全に分解するときにクランクシャフトだけを修理するのは意味がないので、この手順を内燃機関のオーバーホールとすぐに組み合わせる方がよいでしょう。 場合によっては、契約モーター（車のボンネットの下ではなく、この国の領土を通過せずに他の国から輸入されたもの）を購入し、古いものの代わりにそれをインストールする方が簡単です。
クランクシャフトをチェックするためのアルゴリズム：
部品の状態を判断するには、ガソリンでフラッシュして、表面とオイルチャネルから残留オイルを除去する必要があります。 フラッシング後、部品はコンプレッサーでフラッシングされます。
さらに、チェックは次の順序で実行されます。
- 部品の検査が行われます。部品に欠け、引っかき傷、ひび割れがなく、摩耗の程度も判断されます。
- 詰まりの可能性を特定するために、すべてのオイル通路がパージおよびパージされます。
- コネクティングロッドジャーナルに擦り傷や引っかき傷が見つかった場合、その部品は研削とその後の研磨の対象となります。
- メインベアリングに損傷が見つかった場合は、新しいものと交換する必要があります。
- フライホイールの目視検査が行われます。 機械的損傷がある場合は、部品を交換します。
- つま先に取り付けられたベアリングを調べます。 欠陥がある場合は、部品を押し出し、新しい部品を押し込みます。
- カムシャフトカバーのオイルシールをチェックします。 車の走行距離が長い場合は、オイルシールを交換する必要があります。
- クランクシャフト後部のシールを交換中です。
- すべてのゴム製シールがチェックされ、必要に応じて交換されます。
点検と適切なメンテナンスの後、部品は元の場所に戻され、モーターは逆の順序で組み立てられます。 手順を完了した後、クランクシャフトは、多くの労力やけいれんを起こすことなく、スムーズに回転するはずです。
クランクシャフト研削
クランクシャフトの材質に関係なく、遅かれ早かれワークアウトが形成されます。 摩耗の初期段階では、部品の寿命を延ばすために、部品を研削します。 クランクシャフトは完璧な形状でなければならない部品であるため、研削と研磨のプロセスは、理解と経験豊富なターナーによって実行される必要があります。
彼はすべての仕事を自分でします。 修理用コネクティングロッドベアリング（工場のものより厚い）の購入のみが車の所有者に依存します。 修理部品は厚みが異なり、サイズは1,2、3、XNUMXです。クランクシャフトの研磨回数や摩耗の程度に応じて、対応する部品を購入します。
DPKV機能とその誤動作の診断の詳細については、ビデオを参照してください。
関連動画
さらに、クランクシャフトがどのように復元されるかについてのビデオをご覧ください。
質問と回答：
クランクシャフトはどこにありますか？ この部品は、シリンダーブロックの下のエンジンハウジングにあります。 クランク機構のネックには、反対側にピストンを備えたコネクティングロッドが取り付けられています。
クランクシャフトの別名は何ですか？ クランクシャフトは略称です。 パーツのフルネームはクランクシャフトです。 それは複雑な形をしており、その不可欠な要素はいわゆる膝です。 別の名前は膝です。
クランクシャフトを動かすものは何ですか？ クランクシャフトは、トルクが伝達されるフライホイールに接続されています。 この部品は、往復運動を回転運動に変換するように設計されています。 クランクシャフトは、ピストンの交互の作動によって駆動されます。 空気/燃料混合物がシリンダー内で点火し、クランクシャフトクランクに接続されているピストンを変位させます。 同じプロセスが隣接するシリンダーで発生するという事実のために、クランクシャフトは回転し始めます。
