Шкив коленчатого вала

Шкив коленчатого вала - это деталь на переднем конце коленвала, передающая вращение ременному приводу навесного оборудования. Каноническое английское название - Crankshaft pulley. Также применяются названия Harmonic Balancer, Crankshaft Vibration Damper и демпфер крутильных колебаний.

Через шкив коленчатый вал приводит генератор, компрессор кондиционера, насос гидроусилителя, механический водяной насос и другие агрегаты. Во многих двигателях шкив дополнительно уменьшает крутильные колебания с помощью резинового или вязкостного демпфера.

Деталь работает при высокой скорости вращения, натяжении ремня, нагреве и постоянных переменных нагрузках. Ее неисправность может повредить ремень, натяжитель, передний сальник, шпонку и носок коленчатого вала.

Главный принцип: биение или стук шкива не всегда вызваны только самим шкивом. Необходимо проверить центральный болт, шайбу, шпонку, посадку коленвала, ременной привод и навесные агрегаты.

Не запускайте двигатель при сильном биении шкива.
Не касайтесь ремня на работающем двигателе.
Не проверяйте люфт руками до полной остановки.
Не затягивайте центральный болт случайным моментом.
Не используйте установочный штифт ГРМ как силовой фиксатор.
Не устанавливайте шкив на поврежденную шпонку.
Не смазывайте поверхности, которые должны быть сухими.
Не используйте повторно одноразовый болт.
Не снимайте шкив за наружное демпферное кольцо.
Не продолжайте движение при сходе ремня с канавок.

Назначение шкива

передает вращение поликлиновому или клиновому ремню;
приводит навесные агрегаты;
уменьшает крутильные колебания коленвала;
сохраняет траекторию ремня;
может содержать метку верхней мертвой точки;
участвует в переднем пакете привода ГРМ;
снижает нагрузку на генератор и натяжитель;
уменьшает шум ременного привода;
передает нагрузку через центральный болт;
защищает коленвал от резонансных колебаний.

Шкив и демпфер

Конструкция	Назначение	Неисправность
Цельнометаллический шкив	Передача вращения ремню	Деформация, износ канавок, повреждение посадки
Резинометаллический демпфер	Привод ремня и гашение колебаний	Трещины, расслоение, смещение кольца
Вязкостный демпфер	Гашение колебаний внутренней инерционной массой	Утечка жидкости, перегрев, внутреннее разрушение
Комбинированный шкив	Привод нескольких ремней и демпфирование	Биение и неравномерный износ

Конструкция демпферного шкива

Внутренняя ступица

Устанавливается на носок коленчатого вала. Может иметь шпоночный паз, посадочную поверхность и отверстия для съемника.

Резиновый демпфер

Соединяет ступицу с наружным кольцом. Его жесткость рассчитана на конкретный двигатель и диапазон крутильных колебаний.

Наружное кольцо

Содержит канавки для ремня и должно вращаться соосно с коленчатым валом.

Метки

На кольце могут находиться метки ВМТ или сервисная шкала. После проворачивания наружного кольца такие метки становятся недостоверными.

Крутильные колебания

Рабочие такты ускоряют коленвал, а сжатие и нагрузка агрегатов замедляют его. Вал постоянно скручивается и раскручивается вдоль своей оси.

Демпфер поглощает часть энергии этих колебаний и снижает нагрузку на вал, шестерни, масляный насос и ременной привод.

Признаки неисправности

радиальное или осевое биение;
наружное кольцо движется относительно ступицы;
трещины в резиновом слое;
резина выпирает или выпадает;
метка сместилась относительно ступицы;
стук в передней части двигателя;
ритмичный шум на холостом ходу;
свист поликлинового ремня;
резкие колебания натяжителя;
ремень уходит к краю канавок;
ремень периодически слетает;
ускоренно изнашиваются ролики;
возникает вибрация на определенных оборотах;
повторно течет передний сальник;
наружное кольцо касается крышки;
появляется запах нагретой резины.

Когда двигатель останавливают

наружное кольцо заметно сместилось;
шкив касается блока или крышки;
центральный болт ослаблен;
ремень выходит из канавок;
резиновый слой разорван;
возле ступицы появилась стружка;
слышен сильный ударный стук;
перестал работать генератор или водяной насос;
двигатель быстро перегревается;
ремень может попасть в привод ГРМ.

Причины повреждения

старение резины;
перегрев;
воздействие моторного масла;
попадание охлаждающей жидкости;
чрезмерное натяжение ремня;
заклинивание агрегата;
неисправный натяжитель;
заклиненная обгонная муфта генератора;
неправильная длина ремня;
удары при снятии;
неправильная затяжка болта;
повреждение шпонки;
грязь на торцевой посадке;
осевой люфт коленвала;
пропуски сгорания;
неподходящая демпферная характеристика детали.

Масло на демпфере

Утечка через сальник коленчатого вала может привести к набуханию или отслоению резины.

После устранения течи шкив проверяют отдельно. Очистка не восстанавливает поврежденный эластомер.

Натяжитель и ремень

Неисправный натяжитель поликлинового ремня создает ударную нагрузку. Деформированный шкив, в свою очередь, вызывает постоянные движения натяжителя.

проверяют траекторию ремня;
профиль канавок;
длину ремня;
ход натяжителя;
направляющие ролики;
муфту генератора;
компрессор кондиционера;
насос гидроусилителя;
водяной насос.

Биение шкива

Точное состояние определяют индикатором по рабочей поверхности.

причиной бывает расслоение резины;
деформация наружного кольца;
грязь под ступицей;
неполная посадка;
повреждение шпонки;
неправильная шайба;
поврежденный болт;
биение носка коленвала;
неподходящий шкив;
деформация после снятия.

Проверка без снятия

Осмотреть шкив на остановленном двигателе.
Проверить резиновый слой.
Найти трещины и смещение.
Проверить положение ремня.
Осмотреть болт и шайбу.
Запустить двигатель с безопасного расстояния.
Оценить движение наружного кольца.
Проверить натяжитель.
Прослушать привод.
Измерить биение.
Снять ремень и проверить агрегаты.
Повторить диагностику.

Безопасность: руки, одежда и инструмент не должны находиться в плоскости вращения ремня и шкива.

Проверка метки ВМТ

При проворачивании наружного кольца метка ВМТ смещается. Ее положение подтверждают независимым способом, особенно перед проверкой фаз или регулировкой зажигания.

Осмотр снятого шкива

резиновый слой по всей окружности;
соединение резины с металлом;
положение наружного кольца;
трещины ступицы;
посадочное отверстие;
шпоночный паз;
плоскость под шайбу;
ременные канавки;
следы перегрева;
коррозию;
следы съемника;
каталожный номер.

Проверка коленчатого вала

центровочную поверхность;
резьбу центрального отверстия;
шпонку и паз;
торцевую плоскость;
следы проворачивания;
задиры и коррозию;
радиальное биение;
передний сальник;
шестерню ГРМ;
отсутствие лишних дистанционных деталей.

Подбор шкива

VIN;
код и номер двигателя;
дату выпуска;
OE-номер;
наружный диаметр;
посадочный диаметр;
ширину;
количество канавок;
профиль ремня;
вылет канавок;
тип демпфера;
массу наружного кольца;
тип центрального крепления;
шпоночный паз;
метки и импульсные элементы;
комплектацию болтом и шайбой.

Одинаковый диаметр не означает взаимозаменяемость. Важны масса, вылет, жесткость демпфера и способ крепления.

Подготовка к замене

Подтвердить неисправность.
Проверить ремень и агрегаты.
Изучить заводскую процедуру.
Уточнить связь болта с приводом ГРМ.
Подготовить фиксатор коленвала.
Подготовить съемник.
Подготовить новый болт.
Сверить шайбу шкива коленчатого вала.
Подготовить динамометрический ключ.
Зафиксировать механические фазы.

Снятие шкива

Снять защитные элементы.
Зафиксировать коленвал.
Ослабить центральный болт.
Снять ремень.
Отметить положение дистанционных деталей.
Установить съемник.
Стягивать шкив по оси.
Не давить на резиновый слой.
Не бить по носку коленвала.
Осмотреть посадку и сальник.

Установка

Очистить посадку.
Проверить шпонку.
Проверить шестерню ГРМ.
Сравнить новый и старый шкив.
Установить без ударов.
Проверить полную посадку.
Установить правильную шайбу.
Наживить болт вручную.
Зафиксировать коленвал.
Затянуть по заводской процедуре.
Провернуть двигатель вручную.
Проверить фазы.
Установить ремень.
Проверить соосность канавок.

Болт и шайба

Для ремонта применяются комплект болтов шкива вала коленчатого или комплект болтов шкива коленчатого вала.

проверяют длину болта;
диаметр и шаг резьбы;
признаки растяжения;
резьбу коленвала;
форму шайбы;
требование к смазке;
момент затяжки;
угол доворота;
порядок фиксации ГРМ.

Ремонт демпфера

Восстановление резины без контроля жесткости, соосности и балансировки ненадежно. Сварка наружного кольца со ступицей устраняет демпфирующую функцию и увеличивает нагрузку на коленвал.

Что проверяется одновременно

ременной шкив коленчатого вала;
комплект шкивов коленчатого вала;
поликлиновой ремень;
натяжитель и ролики;
обгонную муфту генератора;
подшипники агрегатов;
шайбу шкива коленчатого вала;
центральный болт;
сальник коленчатого вала;
датчик коленчатого вала;
упорную шайбу коленчатого вала;
привод ГРМ.

Проверка после ремонта

Провернуть двигатель вручную.
Проверить фазы.
Проверить траекторию ремня.
Запустить двигатель.
Оценить биение.
Проверить натяжитель.
Прослушать привод.
Включить кондиционер.
Проверить генератор.
Осмотреть сальник.
Выполнить поездку.
Повторно осмотреть шкив.

Почему новый шкив разрушился

не устранена течь масла;
заклинивает агрегат;
неисправна муфта генератора;
натяжитель создает удары;
неправильный ремень;
повторно использован болт;
не выполнен угловой доворот;
шкив не сел до упора;
повреждена шпонка;
разбит носок коленвала;
под ступицей осталась грязь;
двигатель работает с пропусками;
шкив не соответствует двигателю.

Практические случаи

Натяжитель сильно двигался

Наружное кольцо демпферного шкива сместилось относительно ступицы.

Свист исчезал после прогрева

Резиновый слой имел трещины и изменял жесткость с температурой.

Новый ремень ушел к краю

Был установлен шкив с неправильным вылетом канавок.

Передний сальник снова потек

Шкив имел радиальное биение из-за поврежденной посадки.

После ремонта ГРМ появился стук

Центральный болт не был довернут на требуемый угол.

Метка ВМТ оказалась неправильной

Наружное кольцо провернулось относительно ступицы.

Новый шкив быстро разрушился

Заклиненная обгонная муфта генератора создавала ударные нагрузки.

Ошибки диагностики

диагноз только по шуму;
неполный осмотр резины;
непроверенный ремень;
непроверенные агрегаты без ремня;
отсутствие измерения биения;
непроверенный натяжитель;
игнорирование муфты генератора;
непроверенный болт;
неосмотренная шпонка;
использование смещенной метки ВМТ;
игнорирование утечки масла;
непроверенная работа двигателя.

Ошибки ремонта

неправильный номер шкива;
удары по наружному кольцу;
снятие за резиновый слой;
грязная посадка;
поврежденная шпонка;
неправильная шайба;
старый одноразовый болт;
затяжка без контроля;
фиксация штифтом ГРМ;
смазка сухих плоскостей;
неправильная схема ремня;
непроверенные фазы;
старый натяжитель;
запуск при биении;
отсутствие повторной проверки.

Связанные товарные группы

Шкивы коленчатого вала
Демпферные шкивы
Комплекты шкивов коленчатого вала
Шайбы и центральные болты
Поликлиновые ремни
Натяжители ремня
Направляющие ролики
Обгонные муфты генератора
Сальники коленвала
Инструмент для фиксации коленвала

Частые вопросы

Шкив коленвала и демпфер - одна деталь?

На многих двигателях ременной шкив одновременно является демпфером. Но существуют и цельнометаллические конструкции.

Можно ли ездить с небольшим биением?

Необходимо измерить биение и найти причину. Расслоение может быстро привести к сходу ремня.

Почему шкив качается?

Возможны расслоение резины, деформация, грязь на посадке, повреждение шпонки, болта или коленчатого вала.

Можно ли заменить только резину?

Без контроля жесткости, концентричности и балансировки такой ремонт ненадежен.

Нужно ли менять центральный болт?

Если он является растяжным или одноразовым, после снятия устанавливают новый.

Нужно ли менять ремень?

Ремень меняют при трещинах, загрязнении, перегреве, неравномерном износе или сходе с канавок.

Почему после замены остался шум?

Источником может быть натяжитель, ролик, генератор, компрессор, водяной насос или опора двигателя.

Можно ли доверять метке ВМТ?

Только после проверки, что наружное кольцо не провернулось относительно ступицы.

Влияет ли шкив на генератор?

Да. Биение, неправильный диаметр и проскальзывание нарушают привод генератора.

Что проверить после замены?

Биение, ремень, натяжитель, фазы ГРМ, зарядку генератора, передний сальник и отсутствие посторонних звуков.

Связанные страницы базы знаний TESMA

Что еще прочитать по этой теме

Вывод

Шкив коленчатого вала передает вращение навесному оборудованию и во многих двигателях гасит опасные крутильные колебания. Его состояние влияет на ремень, натяжитель, генератор, передний сальник и ресурс коленвала.

При стуке, свисте или биении проверяют наружное кольцо, резиновый демпфер, болт, шайбу, шпонку, посадку и навесные агрегаты. Визуальный осмотр дополняют измерением биения и проверкой привода без ремня.

Надежная замена требует точного подбора, правильного съемника, штатной фиксации коленвала, чистой посадки и затяжки болта по заводской процедуре. Новый шкив быстро повредится при утечке масла, заклиненном агрегате, неисправном натяжителе или разбитой посадке коленчатого вала.