Wał korbowy, znany również jako wał wykorbiony, to kluczowy element układu korbowo-tłokowego w silnikach spalinowych. Jego głównym zadaniem jest przekształcanie posuwisto-zwrotnego ruchu tłoków na ruch obrotowy, który następnie jest przekazywany na koła pojazdu za pośrednictwem skrzyni biegów. Jest to wał posiadający czopy przesunięte względem swojej osi.
W silnikach Iseki, podobnie jak w innych silnikach spalinowych, wał korbowy odgrywa fundamentalną rolę w generowaniu mocy. Poniżej szczegółowo omówiono jego budowę, działanie oraz współpracujące elementy.
Budowa i materiały wałów korbowych
Najczęściej spotykane są stalowe wały kute, choć rzadziej stosuje się odlewane wały żeliwne (żeliwo sferoidalne lub perlityczne). Wały korbowe są odkuwane ze stali węglowej lub rzadziej ze stali stopowej. W przypadku silnika spalinowego, wał korbowy jest zazwyczaj drążony, a wewnątrz pod ciśnieniem tłoczony jest olej silnikowy, który smaruje panewki stopy korbowodu oraz czopy główne wału.
W silnikach dwusuwowych smarowanych mieszankowo wał korbowy jest pełny i dzielony w celu montażu łożysk tocznych przy czopach głównych i korbowych. Wały silników wysokoprężnych dwusuwowych są wykonane podobnie jak wały silników czterosuwowych, czyli są drążone.
Proces produkcji wałów korbowych
Wały korbowe produkuje się z wykorzystaniem specjalistycznych pras kuźniczych do metalu. Do lat 60. XX wieku wykorzystywano metodę francuską, tzw. metodę RR.
Działanie wału korbowego i jego rola w silniku
Wał korbowy jest niezwykle ważnym elementem układu korbowego. Zamienia on ruch tłoków silnika spalinowego na moment obrotowy. Po spaleniu paliwa w cylindrze powstaje wysokie ciśnienie spowodowane znaczną ilością wytwarzanego gazu. Ciśnienie to wypycha główkę tłoka z cylindra. Tłok jest połączony z korbowodem, co działa podobnie jak kręcenie pedałami w rowerze. Ruch tłoka jest przekazywany na korbowód, a ten z kolei na wał korbowy, który obraca się.
Elementy współpracujące z wałem korbowym
- Tłok: Element, którego zadaniem jest przejmowanie energii mechanicznej ze spalonej mieszanki. Jest ruchomym elementem silnika tłokowego, który oddziałuje z cylindrem i powoduje powstanie siły sprężystej.
- Korbowód: Element łączący tłok z wałem korbowym. Umożliwia przeniesienie energii mechanicznej z tłoka na wał i inne elementy układu napędowego. W czasie ruchu tłoka w górę i w dół, energia mechaniczna jest przekształcana na pracę pomiędzy tłokiem a cylindrem, co powoduje powstanie mocy.
- Cylinder: Tuleja, wewnątrz której porusza się tłok. W cylindrze spalane jest paliwo.
Koło zamachowe - stabilizator pracy silnika
Do jednego końca wału korbowego przymocowane jest koło zamachowe. Jest to masywna bryła obrotowa o dużym momencie bezwładności, której zadaniem jest krótkotrwałe magazynowanie energii mechanicznej. Koło zamachowe wprawia w ruch wał korbowy w górnych i dolnych martwych położeniach tłoków. Akumuluje ono energię podczas suwu pracy, a oddaje ją, gdy tłok znajduje się w swoim górnym i dolnym martwym położeniu. Dzieje się tak, ponieważ koło zamachowe posiada masę. Koło zamachowe jest wprawiane w ruch obrotowy poprzez przyłożenie momentu obrotowego, zwiększając jego prędkość obrotową, a tym samym zmagazynowaną energię. Ilość energii jest proporcjonalna do kwadratu prędkości obrotowej.
Tarcza sprzęgła jest dociskana do koła zamachowego. W ten sposób siła momentu obrotowego jest przekazywana do skrzyni biegów, a następnie do kół samochodu. Na drugim końcu elementu korbowego znajduje się zębnik pod paskiem rozrządu.
Budowa i działanie wału korbowego (animacja 3D) - Motorservice Group
Wybór i konserwacja wału korbowego
Przy wyborze nowego elementu należy zwrócić uwagę na wymiary ramienia korby. Informacje te można znaleźć w instrukcji producenta. Zastosowanie wałów korbowych o większym promieniu wykorbienia spowoduje głębszy skok tłoka, do którego cylinder nie jest przystosowany. Mniejsza korba da możliwość zwiększenia mocy silnika.
Typowe problemy i diagnostyka
Najczęstszym problemem jest zużycie czopów korbowych na wale korbowym. Problem ten pojawia się, ponieważ części wału korbowego przez długi czas ocierają się o siebie. Często jest to spowodowane niewystarczającym smarowaniem, co prowadzi do częściowego przylegania łożyska do czopa wału korbowego i uszkodzenia korpusu korbowego. Mogą również występować odkształcenia spowodowane uderzeniami wodnymi.
Aby sprawdzić stan podzespołu, konieczne jest rozebranie silnika samochodu. Wcześniej zaleca się zapoznanie ze schematem wału korbowego w instrukcji producenta. Po wykonaniu wszystkich procedur i ponownym zmontowaniu element korbowy powinien być prawidłowo wykorbiony.
tags: #wal #korbowy #silnik #iseki #aliexpress