Почему нужна балансировка, и как отбалансировать маховик?

Из-за того, что масса по изделию распределяется неравномерно, при его вращении на нем возникают переменные нагрузки благодаря действию сил инерции, которые, как известно, пропорциональны величине массы и квадрату скорости. Такие изменяющиеся силы приводят к возникновению вибрации, которая разрушительно действует на механизмы, вызывая их преждевременный износ, снижают эффективность и экономичность машин.

Таким образом, балансировка, т.е. уравновешивание вращающихся масс, устраняет воздействие сил инерции и обеспечивает условия для длительной и эффективной работы механизма. Возвращаясь к нашему ДВС и использованию маховика после его облегчения, связанного с удалением металла, надо отметить, что при этом возникают неуравновешенные массы. Поэтому перед установкой в автомобиль маховик необходимо отбалансировать, чтобы исключить отрицательные воздействия на мотор вследствие проведенных доработок.

Существует несколько видов дисбаланса:

1. Статический. Он возникает, когда по отношению к оси устройства появляется некий груз или масса. Это будет равносильно смещению самой оси устройства относительно оси вращения. Подобное смещение будет служить источником вибрации.
2. Моментный, когда возникают на краях, например, маховика, дополнительные массы. В этом случае, хоть массы и уравновешены и никак не проявляются в статическом состоянии, но при вращении создают сильнейшую вибрацию.
3. Динамическая неуравновешенность, представляющая собой одновременное воздействие первых двух. Именно для исключения этого проводится балансировка колес в шиномонтаже.

Устранения различных видов дисбаланса обычно производится на специальном оборудовании, но тот же самый маховик, можно отбалансировать в домашних условиях при помощи подручных средств. Во всяком случае, статическая балансировка маховика, таким образом, проводится довольно-таки просто.

Необходимость балансировки

Если коленвал сконструирован точно и правильно, его ось вращения проходит там же, где и ось инерции. Но идеально сконструированные маховики и коленвалы встречаются не так часто, как хотелось бы, поэтому разбалансированность в той или иной пропорции имеется на каждом элементе. Разбалансировка вызывает вибрации и биение при вращении.
Причины дисбаланса всегда разные. Наиболее частая — нарушение технического регламента при изготовлении (не соблюдаются допуски). Другая причина — деформация вала в процессе его обработки (неверно выбранный режим термообработки), или уже позже — при слишком длительной или интенсивной эксплуатации.

Возникающие центробежные силы разрушительно влияют на опоры коленвала, и это влияние составляет значительную величину, в среднем случае она в 40 раз превышает собственную массу вращающейся детали. Дисбаланс нуждающегося в балансировке маховика коленчатого вала приводит к падению мощности, увеличению расхода топлива. Появляющиеся низкочастотные вибрации негативно влияют и на организм человека. Балансировать маховик в сборе с коленвалом приходится на специальных станках. Для этого определяют количественные значения и углы неуравновешенных масс в одной или нескольких плоскостях коррекции, и затем приводят их в равновесие. Для этого используются корректирующие грузы. Иногда выполняется шлифовка или проточка тех участков вала, которые оказываются наиболее тяжёлыми.

Балансировка увеличивает КПД двигателя не менее, чем на 10%, а его ресурс увеличивается на 25%.

Балансировка маховика в домашних условиях

Как уже было отмечено, наиболее просто выполняется статическая балансировка. Ее можно провести по-разному, с использованием вспомогательных средств и инструментов, исходя из наличия последних. В данном случае необходимо руководствоваться тем фактом, что при свободном вывешивании маховика он установится в положение, при котором его самая тяжелая часть будет располагаться внизу.

Чтобы определить такое положение, маховик располагают так, чтобы он мог свободно вращаться на опорах. Сделать это можно, закрепив его на валу, помещенном на опорах, в роли которых могут выступать уголки, как показано на рисунке

Или с этой целью могут быть использованы тиски, в которых зажимается вал, на котором на подшипниках закреплен маховик. Под собственным весом он начнет проворачиваться и встанет в нижнем положении самой тяжелой своей частью. Теперь осталось удалить лишний металл с тяжелой стороны, и можно считать, что маховик удалось уравновесить.

Для уравновешивания кроме удаления лишнего металла используют установку дополнительных грузов с противоположной стороны, выравнивая таким образом распределение масс. Однако более распространенным является высверливание лишнего металла в тяжелом месте, облегчая его и уравновешивая массы.

Дополнительную информацию о статической балансировке можно получить при просмотре видео » alt=»»>

» alt=»»> Что касается динамической балансировки, то она должна проводиться на специальном оборудовании и выполнить ее в условиях гаража вряд ли возможно. Хотя есть сообщения, что проводится и такая балансировка с помощью подручных средств.

Балансировка коленвала в домашних условиях

В основном, в домашних условиях осуществляется балансировка коленвала с маховиком

. Для этого также необходимо определить самую тяжелую точку. Делается это следующим образом: устанавливаются две Т-образные пластины, естественно по уровню, и сверху на них кладется деталь. В случае дисбаланса коленчатый вал будет катиться, пока его наиболее тяжелая точка не окажется в нижнем положении. Таким образом, определяется место, с которого необходимо снять немного металла. Повторять эту процедуру следует до достижения полного равновесия.

Балансировку карданного вала можно проводить как своими руками, так и на СТО. В первом случае для этого нужно использование специальных инструментов и материалов — грузиков и хомутов. Однако лучше доверить балансировку работникам станции техобслуживания, поскольку вручную невозможно с точностью вычислить массу балансира и место его установки. Существует несколько «народных» методов балансировки, о которых мы поговорим далее.

Балансировка, и зачем она нужна

Вес растасовывается по маховику прерывисто, неравномерно. В ходе круговращения сформировываются преходящие нагрузки, которые появляются благодаря действию инерционных сил, соизмеримых совокупности массово-скоростных параметров, помноженных на себя.

Все эти нагрузки и переменчивые силы, воздействуют на элементы автомобиля гибельно, провоцируя несвоевременный их износ, уменьшая их производительность и безубыточность.

Балансировка или симметрирование юзовых масс, сокращает влияние инерционных сил, обеспечивая тем самым, продолжительное и высокоэффективное функционирование механизма.

Балансировка маховика особенно нужна бывает в том случае, когда элемент подвергается модернизации. Процедура поможет исключить отрицательные воздействия на ДВС, чему причиной может стать проведенная доработка.

Модернизация, как правило, подразумевает замену стандартного маховика на облегченный.

Полезно будет знать, что существуют разновидности дисбаланса. Рассмотрим их подробнее.

• Дисбаланс статический, который возникает в случае появления массы или некоего груза по отношению к оси устройства. Такой дисбаланс равносилен смещению оси. Негативные последствия – сильные вибрации.
• Дисбаланс моментный, т.е., возникающий на краях маховика. Вызывается дополнительными массами, которые не проявляются в статике, а возникают при вращении и становятся источниками сильнейших колебаний.
• Асимметрия динамического типа, которая представляет собой комбинированный вариант дисбаланса. Другими словами, это одновременное воздействие статического и моментного дисбаланса, крайне отрицательно влияющего на состояние узлов автомобиля (встречается чаще в шиномонтаже, среди проблем маховика, как правило, не встречается).

Как и где проводится балансировка

Настройка проводится и на спецоборудовании, и в домашних условиях. Все зависит от финансовых возможностей. Однако следует знать, что в гараже удастся нивелировать статический дисбаланс, а вот для нейтрализации моментного или комбинированного нужен стенд, профессиональный.

Регулировка маховика в тисках

О том, как отбалансировать маховик без профессиональной помощи, написано много. Наиболее проще, как и говорилось, провести настройку, минимизирующую статический дисбаланс. Выполняется она по-разному, но более распространена процедура с использованием сподручных средств и кое-каких инструментов.

Важно учитывать при балансировке своими руками нюанс из физики, что свободное вывешивание маховика приведет к тому, что его наиболее тяжелая сторона (точка) будет останавливаться внизу.

Для беспрепятственного функционирования маховик ставят так, чтобы обеспечить свободное вращение на опорах.

Вот, что следует сделать:

• установить два угольника, зафиксировать их;
• маховик зафиксировать на вал;
• поставить вал с маховиком на уголки (см. фото).

Если найти угольники подходящего типа не удалось, то в качестве держателя могут быть применены тиски. В них зажимается вал, на который заранее вдевается маховик на подшипниках.

Вися в свободном положении, маховик априори будет вставать самой тяжелой своей стороной вниз, по закону физики, если его вращать. Другими словами, он остановится так, что самая тяжелая часть будет внизу (отмечается фломастером точка), каждый раз после вращения. Удалив именно с этой части элемента преизбыточный металл, удастся отрегулировать маховик. В таком духе части маховика уравновешиваются.

Внимание. Подшипник маховика должен быть обязательно чистым, иначе возможны заедания. Рекомендуется также смазать его силиконовым составом, чтобы элемент вращался легче.

Если маховик после каждого вращения останавливается нижней частью своей в разных точках, это лишь говорит о хорошо проведенной балансировке изделия. Кроме того, он не должен повернуть обратно, после остановки, что также случается при неправильной балансировке.

Устранение различных вариантов дисбаланса маховика

Балансировка маховика является необходимой процедурой по уравновешиванию вращающихся масс, устранению инерционных сил и обеспечению продолжительной эксплуатации этой детали. При дисбалансе вращающихся элементов двигателя внутреннего сгорания могут возникнуть вибрации, что существенно сокращает срок работы мотора и его составных частей, таких как стартер, карданный вал, коленвал.

Маховик может быть одним из источников вибраций, поэтому и необходимо его балансировать. Эта деталь цепляет шестерню привода стартера, что нужно учитывать при подготовке к процедуре устранения дисбаланса. Тюнинг двигателя также предполагает использование такой процедуры, как проточка маховика. Эта манипуляция предполагает удаление изношенной поверхности детали, что очень важно для ее эффективной эксплуатации. Такая шлифовка является важным этапом балансировки для исключения отрицательного влияния произведенных манипуляций на работу элементов двигателя, таких как стартер, коленвал, карданный вал.

Разновидности дисбаланса

Для того, чтобы понять, как проводится процедура балансировки, следует разобраться с разновидностями дисбаланса:

1. Статический. Развивается в результате смещения оси детали в отношении к оси вращения. Это провоцирует появление вибраций.
2. Моментный. Возможен при появлении на краях маховика дополнительных масс. При этом массы уравновешены, но не проявляют себя в статике. Однако, при вращении они провоцируют выраженную вибрацию.
3. Динамический. Определяется совместным действием статического и моментного дисбаланса.

Вибрации могут усиливаться или уменьшаться в зависимости от частоты вращения. Они провоцируют возникновение дополнительной нагрузки на элементы двигателя (стартер, карданный вал, коленвал), а также ведут к ослаблению крепежа. В свою очередь, это может привести к неисправностям и снижению срока эксплуатации и нарушениям работы составных частей мотора: маховика, сцепления, коленвала и других.

К причинам дисбаланса следует отнести:

• некорректное изготовления составных частей двигателя, таких как маховик, стартер, коленвал и другие;
• неоднородность материала;
• неточность центрирования скрепленных деталей;
• повышенная величина зазоров скрепленных элементов и узлов, а также несоблюдение соосности при монтаже;
• деформирование валов в процессе механической и термической обработки и в результате повреждений при использовании.

Вибрации могут возникнуть при отсутствии балансировки как маховика, так и других деталей большого диаметра и значительной величиной угловой скорости: карданного вала, коленвала, колес и сцепления.

Устранение дисбаланса проводится с использованием специализированного оборудования в автосервисных центрах. Самостоятельная балансировка также возможна. Только нужно помнить, что перед проведением процедуры следует отключить стартер, который цепляет маховик, от питания.

Зачем нужна балансировка коленчатых валов?

Балансировка коленчатых валов является ничем иным, как механической операцией, вследствие которой значительно снижаются вибрации и прочие виды нагрузок на элементы двигателя. Это позволяет повысить его надежность, работоспособность и производительность. Безусловно, чаще всего в подобной операции нуждаются уже изношенные механизмы, хотя бывают случаи, когда дисбаланс наблюдается и в новеньком автомобиле, только что приобретенном из салона.

Понять то, что вам светит балансировка коленвала своими руками, и пора засучить рукава, можно по следующим признакам. Прежде всего, обратите внимание на ручку переключения передач во время движения на холостом ходу, она начинает болтаться. Точно также себя будет вести и сам двигатель, так что не забудьте заглянуть под капот своего «железного коня».

Проведение балансировки

Статическая балансировка производится несложно и возможна в домашних условиях. Возможно отбалансировать маховик с применением вспомогательных инструментов и средств. Для начала необходимо снять деталь, для этого нужно загнать автомобиль на смотровую яму, после этого отключить питание, которое использует стартер (он цепляет маховик), и только затем снять элемент. При этом следует учитывать, что свободное вывешивание маховика ведет к установке такого положения детали, в каком наиболее тяжелый участок будет локализоваться внизу. Для определения положения следует расположить маховик так, чтобы он беспрепятственно вращался на опорах. Это можно осуществить при закреплении детали на валу, который помещен на опоры. При этом в их качестве выступают уголки. Также для этого используют тиски, при этом в них зажимается вал с закрепленном на подшипниках маховиком. Он проворачивается под своим весом и устанавливается тяжелым участком именно в нижнем положении. После этого проводится проточка маховика, то есть удаление излишков металла с тяжелой стороны (шлифовка).

Кроме того, балансировка предполагает монтаж дополнительного груза с противоположной стороны. Так выравнивается распределение масс. Но проточка маховика, или шлифовка, является более распространенной процедурой. С ее помощью облегчается тяжелая часть детали и уравновешивается масса. После этого маховик устанавливается обратно, а стартер, который его цепляет, подключается к питанию.

Процедура динамической балансировки должна проводится в условиях профессионального автосервиса. Для ее осуществления требуется специализированное оборудование. Особенность процедуры заключается в ее совместном характере: устранение дисбаланса производится одновременно для маховика, сцепления и коленвала. При этом так же, как и при статической балансировке, производится отключение питания, которое использует стартер, что цепляет маховик.

Таким образом, возможно отбалансировать маховик самостоятельно – шлифовка является довольно простой процедурой, но динамическую балансировку следует осуществлять только с привлечением специалистов, поскольку она требует устранения дисбаланса совместно для коленвала, сцепления и маховика и предполагает довольно сложный алгоритм действий с использованием сложного оборудования и инструментов. Кроме того, шлифовка, проведенная в сервисе, оказывает более положительное действие на работу автомобильного двигателя

Источник

Балансировка маховика своими руками

Наиболее простым решением является статическая балансировка. Хотя провести ее можно различными способами, далее будет использоваться один из самых простых. Он позволяет полностью осуществить процедуру без специальных инструментов.

Для начала важно определить точку смещения веса. Для этого через центр маховика продевается металлический прут, который может выдержать подобный вес без деформации

Если в его конструкции все еще имеется вал, то можно использовать его для этой задачи. Далее нужно взять две прямых опоры и закрепить их параллельно.

Важно! Стоит проводить эту процедуру с водяным уровнем, ведь малейший просчет может привести к ошибочным выводам в процессе диагностики.

Далее маховик размещается на этих опорах. После этого наиболее тяжелая сторона будет смещаться вниз, проворачивая ось. Это даст понять приблизительное расположение центра тяжести. Кстати, для этой же задачи можно заменить прямые опоры тисками, зажав вал, на котором находится деталь.

Далее необходимо провести следующие шаги:

1. Определить точку смещения веса.
2. Навесить груз с противоположной стороны.
3. Провести повторную диагностику.
4. При необходимости повторить процедуру.

Хотя мастера рекомендуют вешать грузики для балансировки, зачастую лишний метал попросту высверливается. Проблема в том, что это не только приводит к снижению общего веса маховика, но и может попросту привести деталь в негодность.

Также можно проводить балансировку на весу, если в детали имеется подшипник. Задумка та же, имеется несколько грузов и маховик под углом. Постепенно вращая и определяя недостаток веса, нужно размещать грузы до полного баланса детали. Многие считают такой вариант более удобным, ведь маховик нигде не закрепляется и постоянно находится в подвешенном состоянии

Зачастую в сервисах проводится динамическая балансировка данного элемента. Она более надежная и быстрая, а результат представляет собой абсолютный баланс детали. Такой подход рекомендуется всем, однако для этого необходимо ехать в сервис. Самостоятельно провести такую процедуру практически невозможно, ведь для этого нужен специальный стенд с оборудованием. Кроме того, здесь используется не только маховик, а также коленвал и сцепление.

Так что для самостоятельного проведения работ лучше подойдет статическая балансировка. Она позволяет быстро и достаточно неплохо вернуть на место центр тяжести, используя лишь подручные средства. Хотя на стенде это делается быстрее и точнее, такой вариант подойдет для бюджетного ремонта.

А для лучшего понимания процедуры балансировки маховика рекомендуется посмотреть это видео. Здесь демонстрируется закрепленная деталь, на которой можно определить смещение центра тяжести. Это основа для дальнейших процедур по балансировке:

Балансировка маховика в гараже.AVI

• Вибрация педали сцепления после замены сцепления
• Установка вентиляции сидений автомобиля
• Неисправности системы зажигания инжекторного и дизельного двигателя, принцип работы
• Шкив и сальник коленвала Приоры