Коленчатый вал двигателя служит для передачи крутящего момента (получаемого при преобразовании тепловой энергии газов в механическую работу) силовой передаче трактора.
Коленчатые валы изготовляют путем штамповки из углеродистой стали 45 или отливают из специального чугуна (двигатель П-46).
Коленчатый вал (рис. 25) состоит из следующих частей: коренных / и шатунных 2 шеек, щек 3, фланца 4 для крепления маховика, противовесов 5 (рис. 26,6), шейки 6 (рис. 25) для крепления шестерни привода, шкива вентилятора и храповика.
У большинства валов диаметр коренных шеек больше, чем шатунных.
Шейки коленчатого вала тщательно шлифуют, полируют и подвергают поверхностной закалке; у новых валов овальность и конусность шеек допускаются не более 0,01 мм.
Количество коренных шеек у коленчатых валов различное. Для карбюраторных четырехцилиндровых двигателей можно применять трех-опорные коленчатые валы. В дизель-пых четырехцилиндровых двигателях, у которых нагрузки на коленчатый вал значительно больше, используют только пятиопорные валы.
У тракторных четырехцилиндровых дизельных двигателей все коренные шейки опираются на подшипники скольжения.
Для уменьшения действия центробежных сил на коренные подшипники на коленчатом валу крепят противовесы (дизель КДМ-100). У дизеля Д-16 противовесы изготовлены заодно с маховиком.
Одноцилиндровые двигатели отличаются большой неуравновешенностью. Поэтому для улучшения их работы применяют уравновешивающие устройства (рис. 27). Устройство состоит из двух валов, расположенных симметрично по бокам двигателя и вращающихся в разные стороны со скоростью, равной скорости вращения коленчатого вала. На обоих концах валов закреплены противовесы.
Во время работы двигателя действующая вдоль оси цилиндра сила инерции А уравновешивается суммой двух сил Ву действие которых всегда противоположно действию силы А. Горизонтальные составляющие Г центробежных сил Б всегда направлены в противоположные стороны и взаимно уравновешены. Центробежная сила Д вращающихся масс уравновешивается центробежной силой £ противовесов коленчатого вала.
В теле коленчатого вала просверлены каналы 5 (рис. 25) для подвода масла от коренных шеек к шатунным. В дизеле СМД-14 масло к первой шатунной шейке поступает от первого коренного подшипника, а к четвертой шатунной шейке — от пятого. Из третьего коренного подшипника масло поступает для смазки ко второй и третьей шатунным шейкам.
В дизелях Д-48М(Л) масло поступает
к третьему коренному подшипнику, а от него— ко всем остальным шатунным и коренным шейкам.
Для центробежной очистки масла внутри шатунных шеек сделаны полости 7. Масло, попадающее в полость 7 из коренной шейки, под действием центробежной силы очищается от металлических частиц и других тяжелых загрязнений. После очистки масло по трубке 10 попадает на поверхность шатунной шейки. Полости в шейках вала закрыты резьбовыми пробками.
От осевых перемещений коленчатый вал дизеля Д-54Л удерживается пятым коренным подшипником, а вал дизеля КДМ-100 — бронзовым упорным диском 3 (рис. 26)» зажатым между торцами передней коренной шейки вала и ведущей шестерни. Упорный диск закреплен шпонкой на валу и вращается вместе с ним между двумя чугунными плитами, прикрепленными к блоку двигателя. Масло к упорному диску поступает от передней коренной шейки.
Вал дизеля СМД-14 удерживается от осевых перемещений упорными шайбами из антифрикционного сплава. Каждая шайба состоит из двух полуколец 14.
В местах выхода из блок-картера передний и задний концы коленчатого вала тщательно уплотнены.
Для предотвращения течи масла на валах нарезают маслосгонную резьбу и применяют маслоотражательные шайбы, тарелки и различные сальники.
Коренные подшипники по устройству подобны шатунным. Вкладыши коренных подшипников (рис. 28) заполняют теми же антифрикционными сплавами, что и вкладыши шатунных подшипников. У тракторных дизелей вкладыши коренных подшипников имеют толщину слоя АСМ 0,50—0,80 .и.и, покрытую слоем олова толщиной 0,004—0,008 мм.
Вкладыши вставляют в гнездо, имеющееся в поперечной перегородке блок-картера, и в чугунную кышку. От осевых перемещений и проворачивания вкладыши удерживаются усиками, выштампованными на внешней поверхности. В дизеле КДМ-100 вкладыши удерживаются штифтами. Крышки коренных подшипников прикрепляют к блок-картеру двумя шпильками, ввернутыми в перегородку, и гайками. Крышки устанавливают по точно обработанным плоскостям с натягом 0,030— 0,095 мм (дизель СМД-14).
Толщина вкладышей коренных подшипников спрофилирована так, что в собранном состоянии горизонтальный диаметр больше вертикального на 0,04—0,14 мм. Это предупреждает нарушение смазки при затяжке подшипника и несколько увеличивает расход масла, что улучшает охлаждение подшипника.
Для длительной и надежной работы двигателя большое значение имеет соосность всех коренных подшипников. Поэтому все отверстия для вкладышей в блок-картере и крышках обрабатывают совместно при нормальной затяжке шпилек.
Вкладыши коренных подшипников взаимозаменяемы. В них сделаны отверстия для подвода смазки к шейкам. Отверстия сообщаются с маслоподводящими каналами в перегородках блок-картеров.
В верхних вкладышах первого, третьего и пятого подшипников дизеля СМД-14 сделаны отверстия для подвода масла к шейкам распределительного вала.
Вкладыши коренных подшипников по величине внутреннего диаметра изготовляют двух производственных и четырех ремонтных размеров (дизель СМД-14).
Шариковые или роликовые коренные подшипники применяют только для двухопорных коленчатых валов (рис. 29). В этом случае внутренние обоймы переднего и заднего коренных подшипников напрессовывают на обработанные шейки вала. Наружные обоймы вставляют в гнезда в стенках блок-картера или в специальные корпуса.
На дизеле Д-20 осевое перемещение коленчатого вала ограничено задним подшипником, корпус которого закреплен в гнезде, а внутренняя обойма зажата между буртом шейки и ступицей маховика. У двигателя П-46 коленчатый вал от осевых перемещений удерживает передний подшипник.
Маховик предназначен для вывода деталей кривошипно-шатунного механизма из мертвых точек и уменьшения неравномерности вращения коленчатого вала.
Кроме того, маховик необходим для передачи вращения через муфту сцепления механизмам трансмиссии трактора, а также для пуска и плавного трогания трактора с места. Количество энергии, которое запасает маховик, зависит от его веса, размеров и числа оборотов. Поэтому быстроходные двигатели имеют маховики меньших размеров.
Маховик отливают из чугуна и тщательно балансируют. Чаще всего маховик крепят к коленчатому валу при помощи фланца.
На маховик большинства тракторных дизелей напрессован стальной зубчатый венец для вращения коленчатого вала от пускового двигателя или электростартера.
На поверхность маховика наносят метки для правильности установки поршня первого цилиндра на заданный угол опережения зажи-
гания или впрыска топлива, проверки и регулировки механизма газораспределения, определения мертвых точек кривошипно-шатунно-го механизма.
В ободе маховика сверлят углубление под щуп, который пропускают через отверстие в стенке кожуха. В дизелях СМД-14, Д-54А, Д-20 щупом фиксируют приход поршней первого и четвертого цилиндров в верхнюю мертвую точку. В дизелях Д-48М(Л) при помощи щупа определяют начало подачи топлива насосом.
В дизеле КДМ-100 вместо щупа применена стрелка-указатель.
Во всех двигателях маховик соединяют с муфтой сцепления трактора.