Во время работы кривошипно-шатунного механизма силы инерции возникают в двигателе внутреннего сгорания. Это уравновешенные и неуравновешенные силы, которые часто называются силами инерции второго порядка.
Их появление связано с движением поршней и других элементов, и зависит от веса силового агрегата. Вибрация и шумы возникают из-за дисбаланса. Бывает так, что стандартных противовесов на щеках коленвала недостаточно, и чтобы обеспечить дополнительную балансировку используются балансирные валы.
Балансирные валы двигателя: применение
Балансировочные валы поглощают излишнюю инерцию и уменьшают вибрацию. С момента появления мощных двигателей с объемом выше двух литров. Расположение цилиндров в балансировке также играет важную роль в работе двигателя. Наиболее распространены три схемы расположения:
- расположение цилиндров в одной плоскости в ряд;
- оси цилиндров противоположно направлены друг другу, и такая схема называется оппозитной;
- цилиндры расположены V-образно.
Расположение цилиндров оказывает прямое влияние на балансировку двигателя. В двигателях небольшого объема на четыре цилиндра отлично работает рядная схема расположения. Для наиболее эффективной балансировки используется оппозитная схема расположения цилиндров. Наконец, V-образное расположение для достижения наилучшего баланса требует максимально выверенных углов между цилиндрами.
Так или иначе, идеального баланса, какая бы схема ни была использована, достичь невозможно, для этого и необходимо использовать балансиры.
Балансирные валы представляют собой конструктивно сложные цилиндрические стержни, которые по парам устанавливаются со всех сторон коленвала. Балансирные валы имеют сложную форму.
Вращение валов противоположно, они движутся в два раза быстрее, чем коленвал, за счет чего уравновешиваются силы второго порядка.
Установка валов осуществляется на игольчатых подшипниках или подшипниках скольжения внутри картера двигателя. Они двигаются за счет привода коленвала. Подшипники находятся в связи с системой смазки двигателя. Они испытывают наиболее сильную нагрузку, когда работают валы. Из-за этого элементы быстрее всего изнашиваются, в результате чего возникает шум и вибрация во время работы.
Типы привода
Среди вариантов приводов самыми популярными являются цепные или зубчатые ремни. Приводом также может быть зубчатый редуктор. Наконец, существует комбинация: зубчатый редуктор и ремень. Пружинный гаситель, установленный в звездочке привода, помогает снизить колебания валов.
Где используются балансирные валы
Впервые в 1976 году балансирные валы были использованы на производстве Mitsubishi. Нововведение получило широкое распространение и название «бесшумный вал». Изначально, их устанавливали, как правило, на двигателях с четырьмя цилиндрами с объемом больше 2 литров. Цилиндры в них располагались в ряд. Выбор типа двигателя объясняется просто: именно в таких ДВС вибрация и шуб наиболее ощутимы во время работы.
Еще один вариант применения – в дизельных двигателях. С японского производства балансирные валы быстро перешли на автопром Европы и США.
Как производится ремонт балансировочных валов
За счет постоянно высокой нагрузки элементы привода, в том числе подшипники, сильно изнашиваются. Ремонт сложный и дорогостоящий. Это одна из причин, почему владельцы авто чаще выбирают полностью демонтировать валы, нежели ремонтировать их за большие деньги или менять на новые. Это, в свою очередь, сказывается на работе двигателя.
Балансировка из-за удаления блока балансирных валов нарушается, поэтому уровень вибрации и шума становится выше. Впрочем, не все автолюбители отмечают критическое повышение шума, многие уверены, что вибрация все-таки незначительная, и полушки двигателя ее успешно компенсирует. Кроме того, валы способны частично забирать мощность двигателя, показатель снижения может достигать 15 лошадиных сил.
Так или иначе, если убрать из системы блок балансирных валов, это внесет значительные изменения в конструкцию ДВС. Как это отразиться на работе системы невозможно спрогнозировать со стопроцентной уверенностью. Насколько эффективно продолжит свою работу двигатель, каков будет его ресурс после нововведений, неизвестно.
Если владелец машины берет на себя ответственность за решение убрать балансировку, он должен быть готовым к последствиям своего решения. Риски касаются исправности двигателя, его производительности и сроке службы. Все-таки, наиболее безопасным вариантом будет замена комплектующих, причем не своими руками, а в специализированном сервисном центре.