Wał korbowy i korbowód

Pannonia wyposażona jest w toczne ułożyskowanie wału korbowego i korbowodu. Najczęściej spotykanymi niedomaganiami związanymi z wałem korbowym i korbowodem są:

Nadmierne luzy lub uszkodzenia łożysk korbowych i głównych są zazwyczaj następstwem ich normalnego zużycia. Mimo znacznej twardości elementów tocznych (kulki lub wałeczki oraz ich bieżnie), w wyniku długotrwałej pracy następuje wycieranie się tych części oraz zużycie zmęczeniowe powierzchni wskutek działania stale zmieniających się, bardzo dużych nacisków. Wynikiem tarcia jest zwiększanie się luzów zaś rezultatem występowania zmiennych nacisków - pękanie i łuszczenie się bieżni łożysk.

Dodatkowym czynnikiem niszczącym łożyska jest korozja, prowadząca do występowania wżerów na powierzchniach tocznych. Korozja występuje najsilniej podczas użytkowania silnika przy zbyt niskiej temperaturze pracy oraz stosowania paliwa i olejów o dużej zawartości siarki. Również długotrwałe przechowywanie niezabezpieczonego i niepracującego silnika zwiększa niebezpieczeństwo korozji.

Jednym z objawów uszkodzeń powierzchni tocznych jest hałaśliwa praca łożysk. Na normalne zużycie łożysk zasadniczy wpływ ma jakość i czystość używanego oleju oraz sposób użytkowania silnika. Specjalnie szkodliwe dla układu korbowego jest korzystanie z dużych obciążeń przy niskich obrotach silnika np. podczas jazdy ze zbyt małą szybkością na wysokim biegu.

Uszkodzenia łożysk są najczęściej następstwem pęknięcia koszyka prowadzącego kulki względnie uszkodzenia samych kulek czy wałeczków. Są to zazwyczaj uszkodzenia typu zmęczeniowego spowodowane długotrwałą pracą lub wadliwym wykonaniem tych części.

Odkształcenia wału korbowego i korbowodu wywoływane są przez zatarcie lub zablokowanie uszkodzonego łożyska, najczęściej przy użytkowaniu silnika mającego zbyt duże luzy w łożyskach względnie przez nieprawidłowy montaż.

Kwalifikowanie do naprawy wału korbowego i jego ułożyskowania

Wyjęcie wału korbowego jest czynnością bardzo pracochłonną i wymagającą rozebrania całego silnika. Dlatego też pożądane jest, aby jeszcze przed rozbiórką silnika określić, czy będzie ona rzeczywiście konieczna. W odniesieniu do łożyska korbowodowego i łożysk głównych wału jest to najzupełniej możliwe.

Stopień zużycia łożyska korbowodowego można sprawdzić po zdjęciu cylindra i tłoka i określić na podstawie wielkości luzu promieniowego łożyska. Wielkość tego luzu - praktycznie biorąc - nie może być większa niż 0,10 mm. Przy takim luzie występuje już wyraźne stukanie, pojawiające się podczas pracy silnika szczególnie w chwili gwałtownego zwiększenia lub zmniejszenia liczby obrotów (w chwili otwarcia lub zamknięcia przepustnicy przy pracy silnika bez obciążenia). Stuk ten może występować również w sposób ciągły podczas pracy silnika przy obrotach bliskich maksymalnym.

Wielkość luzu w łożysku korbowodowym należy mierzyć za pomocą czujnika. Przed pomiarem łożysko powinno być dokładnie umyte czystą benzyną w celu usunięcia oleju, który może powodować niedokładności pomiaru. Wał korbowy ustawiamy i unieruchamiamy w położeniu odpowiadającym największemu zużyciu łożyska, co najczęściej wypada przy obróceniu wału do położenia 20-30° po ZZ, zgodnie z kierunkiem obrotów wału korbowego. Następnie po oparciu nóżki czujnika o korbowód, poruszamy korbowodem wzdłuż jego osi podłużnej. Zakres wychyleń wskazówki czujnika powinien pokazać nam wielkość luzu promieniowego łożyska.

Dla pewności uchwycenia rzeczywiście największych luzów łożyska korbowego, warto jest pomiar powtórzyć dla kilku innych położeń wału. Praktycznie jest to jednak możliwe dopiero po wyjęciu wału z silnika, bowiem ograniczony dostęp w skrzyni korbowej pozwala bez wyjmowania wału stwierdzić luz łożyska tylko w położeniu bliskim ZZ. Jeśli wówczas wykryjemy zbyt duży luz należy liczyć się z koniecznością naprawy lub wymiany wału.

W razie braku czujnika, przy pewnej wprawie kontrolującego, wielkość luzu można w dużym przybliżeniu określić na wyczucie bez zdejmowania tłoka, przytrzymując jedną ręką wał korbowy ustawiony w opisany wyżej sposób i poruszając drugą ręką za korbowód. Luz promieniowy o wielkości przekraczającej 0,08 mm daje się wówczas wyczuć.

Przy sprawdzaniu wielkości luzu promieniowego należy pamiętać, aby poruszać korbowodem dokładnie wzdłuż jego osi podłużnej, to jest zgodnie z kierunkiem działania sił obciążających go podczas pracy silnika. Jest to dlatego ważne, że łożysko korbowodowe ma zawsze dość duży luz osiowy, który mylnie może potęgować wrażenie co do wielkości luzu promieniowego.

Innym sposobem na sprawdzenie luzu łożyska korbowego po wyjęciu wału polega na uchwyceniu główki korbowodu a korbowód i wał wiszą swobodnie. Jeśli uderzymy w główkę gumowym młotkiem zbyt luźny korbowód wydaje metaliczny stuk.

Uszkodzenia łożysk głównych poznać można po charakterystycznej, głośnej pracy łożysk. Luz w łożyskach głównych sprawdza się czujnikiem po podważeniu jednego lub drugiego czopa wału. W tym celu trzeba zdjąć odpowiednie pokrywy silnika. Sztywną stalową dźwignią podważa się koło magnesowe iskrownika lub z drugiej strony koło zębate napędu sprzęgła i odczytuje się luz z czujnika zamocowanego na kadłubie silnika. Normalnie luz ten powinien być niewyczuwalny. Jeżeli daje się go wyczuć ręką (luz ponad 0,10 mm) - świadczy to o zużyciu łożysk i potrzebie ich wymiany.

Jeśli łożyska główne wału wykazują tak znaczny luz, mogą zazwyczaj jeszcze bez obawy przepracować kilka tysięcy kilometrów przebiegu. Konieczność ich wymiany dyktowana więc może być stanem technicznym innych elementów.

Odkształcenia wału korbowego objawiają się głośną pracą łożysk głównych oraz występowaniem nadmiernych drgań silnika. Niedomaganie to uniemożliwia dalszą normalną eksploatację silnika i grozi awarią. Odkształcenia korbowodu określić można dopiero po jego wyjęciu.

Wyjmowanie wału korbowego z silnika

Wyjęcie wału korbowego należy do najtrudniejszych czynności przy rozbiórce silnika motocyklowego. Łączy się to z jednoczesną rozbiórką skrzynki biegów.

Rozbiórkę przeprowadza się po wyjęciu silnika z ramy motocykla. Dużym ułatwieniem w pracy jest posiadanie specjalnego uchwytu - stanowiska montażowego.

Przed przystąpieniem do rozbiórki skrzyni korbowej należy zdjąć cylinder, boczne pokrywy silnika i zespoły lub części osadzone na czopach wału korbowego i części osadzone na wałku sprzęgłowym.

Z jednej strony silnika znajdują się: koło magnesowe iskrownika i iskrownik lub prądnica i jej twornik. Koło magnesowe iskrownika oraz twornik prądnic osadzane są na stożkowych czopach wału korbowego. Przy zdejmowaniu ich należy zawsze posługiwać się odpowiednimi ściągaczami. Jakikolwiek inny sposób postępowania. prowadzi do poważnego uszkodzenia, a nawet zniszczenia zdejmowanej części.

Twornik prądnicy daje się zdjąć, po uprzednim zdjęciu stojana prądnicy, za pomocą śruby, którą wkręca się w specjalnie do tego przeznaczony gwintowany otwór twornika. W tym celu po wykręceniu śruby mocującej twornik należy dobrać mocną śrubę o większej średnicy i gwincie pasującym do gwintu w otworze twornika. Wkręcana śruba oprze się swym końcem o czop wału i spowoduje ściągnięcie twornika w sposób identyczny jak ściągacz. Należy zwracać uwagę, aby przy ściąganiu śruba nie zniszczyła gwintu na śrubę mocującą twornik w otworze czopa wału.

Technika posługiwania się ściągaczem lub śrubą ściągającą polega na odpowiednim zamocowaniu ściągacza do zdejmowanej części i mocnym dokręcaniu śruby ściągającej za pomocą klucza lub pokrętła z maksymalną siłą ręki.

Jeżeli koło nie zejdzie ze stożka, należy uderzyć energicznie lecz nie za mocno młotkiem w śrubę ściągającą. Gdy i to nie pomoże, po uderzeniu dokręcamy śrubę nieco mocniej i uderzamy ponownie. Za drugim lub trzecim takim zabiegiem, najmocniej osadzone połączenie stożkowe da się odłączyć. Podczas dokręcania śruby ściągacza należy przytrzymywać wał korbowy lub sam ściągacz przed obracaniem za pomocą drugiego klucza lub specjalnego narzędzia.

Po drugiej stronie silnika, na czopie wału korbowego znajduje się koło zębate łańcuchowe przenoszące napęd na sprzęgło. Koło posiada nagwintowane otwory w które wkręcamy odpowiednie śruby.

Przed zdjęciem tego koła należy rozebrać sprzęgło, gdyż łańcuch sprzęgłowy jest nierozpinany i zdjęcie go wymaga równoczesnego zdjęcia koła zębatego sprzęgła.

Po zdjęciu części zamocowanych na czopach wału korbowego oraz odpowiednich części sprzęgła i skrzynki biegów (np. mechanizm zmiany biegów wraz z wodzikami) odkręcamy wszystkie śruby mocujące wzajemnie obydwie połówki skrzyni korbowej. Następnie trzeba wybić tuleje ustalające. Czynność ta w praktyce bywa często niesłusznie pomijana. Do odpowiedniej polówki skrzyni korbowej przykręca się specjalny ściągacz, którego śruba opiera się o czop wału korbowego oraz ewentualnie o czop walka skrzynki biegów. Obracając śrubę powodujemy ściągnięcie połówki skrzyni korbowej wraz z łożyskami z czopa wału korbowego.

Łożyska, które pozostały na czopach wału można zdejmować tylko za pomocą ściągaczy. Jeżeli po rozebraniu silnika zakładany będzie powtórnie ten sam wał korbowy, nie wskazane jest wyjmowanie go bez ściągacza, przez podważanie połówek skrzyni korbowej śrubokrętami i uderzanie w czopy wału. Taki sposób rozbiórki prowadzi w większości przypadków do naruszenia osiowości czopów wału korbowego. Po powtórnym założeniu tak wyjmowanego wału, praca łożysk głównych będzie hałaśliwa, towarzyszyć jej będą drgania i wibracje powodujące przyspieszone zużycie łożysk głównych, a nawet awarię układu korbowego.

Po rozdzieleniu połówek kadłuba, wyjęcie wału korbowego z polówki w której pozostał on w łożyskach odbywa się również za pomocą ściągacza

Naprawa wału korbowego i łożyska korbowodowego

Pannonia wyposażona jest w składany wał, z wałeczkowym lożyskiem korbowodowym oraz kulkowymi łożyskami głównymi.

Zużyte łożyska kulkowe wymienia się na nowe. Natomiast łożyska wałeczkowe których bieżnie stanowią powierzchnie czopa i otworu w łbie korbowodu można regenerować.

Naprawa takiego wału, polegająca na wymianie lub regeneracji łożyska korbowodowego oraz ewentualnie czopów głównych, możliwa jest jedynie w warsztacie wyposażonym w odpowiednie urządzenia. Do rozebrania i złożenia wału konieczna jest prasa o nacisku około 4-5 ton, podczas gdy wycentrowanie złożonego wału wymaga zamocowania go w kłach tokarki lub specjalnego przyrządu oraz jednoczesnego użycia dwóch czujników.

Zakładanie wału korbowego

Wał korbowy dokładnie wycentrowany należy zakładać do silnika z zachowaniem dużej ostrożności, aby nie uległ on odkształceniu. Czynności te komplikowane są dodatkowo koniecznością jednoczesnego składania skrzynki biegów.

Jednym z podstawowych warunków jest zachowanie jak najdalej posuniętej czystości przy zakładaniu. Wszystkie części przeznaczone do montażu powinny być starannie umyte. Szczególnie dotyczy to łożysk tocznych, które po wypłukaniu w czystej benzynie powinny obracać się lekko i bez wyczuwalnych zacięć. Powierzchnie uszczelniające poszczególnych części kadłuba i skrzynki biegów nie mogą mieć śladów uderzeń, zadziorów itp. Należy zwracać szczególną uwagę na ostre krawędzie, które łatwo ulegają zagnieceniu.

Jeżeli na powierzchniach uszczelniających znajdują się ślady pasty uszczelniającej, najłatwiej zmyć je denaturatem lub nitro.

Bezpośrednio przed rozpoczęciem zakładania wału korbowego należy przede wszystkim określić jego luz osiowy i w miarę potrzeby wyregulować go przez założenie oryginalnych, stalowych podkładek. Luz ten powinien wynosić 0.1 – 0.3 mm.

Luz osiowy określa się suwmiarką, mierząc głębokość osadzenia łożysk w obydwu polówkach skrzyni korbowej. Następnie mierzymy szerokość rozstawienia kół wału i dodajemy do niej szerokość łożysk, otrzymując w ten sposób odległość rozstawienia łożysk. Suma mierzonych głębokości, powiększona ewentualnie o grubość papierowej uszczelki - około 0,2 mm, powinna być większa o wielkość luzu od odległości łożysk osadzonych na czopach wału korbowego.

Właściwy luz osiowy mierzony w ten sposób uzyskuje się przez założenie pod łożyska podkładek z blachy stalowej o odpowiedniej grubości. Ważne jest, aby pod każde z łożysk zakładać podkładki o jednakowej łącznej grubości.

Montaż rozpoczyna się zazwyczaj od lewej połowy kadłuba. Pierwszą czynnością jest wciśnięcie uszczelnień wału oraz pierścieni ustalających łożyska wału korbowego. Następnie wciska się łożyska oraz zakłada elementy skrzynki biegów (wałki, koła zębate itd.) oraz sprawdza się ich działanie.

Łożyska wciskać należy w gniazda obudowy na prasie po uprzednim podgrzaniu obudowy do temperatury około 100°C.

Pierścienie uszczelniające wciskać trzeba ostrożnie, chroniąc je przed uszkodzeniem. Pierścienie powinny być nowe.

Po włożeniu elementów skrzynki biegów, powierzchnie uszczelniające kadłuba dokładnie wytrzeć do sucha, odtłuścić rozpuszczalnikiem, posmarować pastą uszczelniającą i założyć papierową uszczelkę. Następnie podgrzewa się drugą połówkę obudowy silnika i zakłada na wał korbowy, Czynność tę trzeba przeprowadzać możliwe szybko aby łożysko nie wystygło. Po złożeniu skręca się obydwie połówki kadłuba, dokręcając śruby stopniowo "na krzyż". Gdy obydwie obudowy dokładnie wystygną, wszystkie śruby mocujące należy dokręcić ponownie.

Powrót do strony głównej