Väntvõll - kolbmootori alus

Väntvõllist on muidugi kõik kuulnud. Kuid tõenäoliselt ei saa iga autojuht selgelt aru, mis see on ja milleks see on. Ja mõned isegi ei tea, kuidas see välja näeb ja kus see asub. Vahepeal on see kõige olulisem osa, ilma milleta on kolb-sisepõlemismootori (ICE) normaalne töö võimatu. 

Tuleb märkida, et see osa on üsna raske ja kallis ning selle asendamine on väga tülikas äri. Seetõttu ei lakka insenerid püüdmast luua alternatiivseid kergeid sisepõlemismootoreid, milles saaks hakkama ka ilma väntvõllita. Olemasolevad valikud, näiteks Frolovi mootor, on aga veel liiga toored, mistõttu on sellise agregaadi tegelikust kasutamisest veel vara rääkida.

Nimetamine

Väntvõll on sisepõlemismootori võtmesõlme - väntmehhanismi (KShM) - lahutamatu osa. Mehhanism sisaldab ka ühendusvardaid ja silindri-kolvi rühma osi. 

Õhu-kütuse segu põletamisel mootori silindris tekib tugevalt kokkusurutud gaas, mis jõutakti faasis surub kolvi alumisse surnud punkti. 

Ühendusvarras ühendatakse ühest otsast kolvitihvti abil kolviga, teisest otsast aga väntvõlli ühendusvarda tihvtiga. Kaelaga ühendamise võimaluse tagab ühendusvarda eemaldatav osa, mida nimetatakse korgiks. Kuna ühendusvarda kang on võlli pikitelje suhtes nihutatud, siis ühendusvarda surumisel võll pöördub. Selgub midagi, mis meenutab jalgratta pedaalide pöörlemist. Seega muundatakse kolbide edasi-tagasi liikumine väntvõlli pöörlemiseks. 

Väntvõlli ühte otsa - varre - on paigaldatud hooratas, mille vastu see surutakse. Selle kaudu edastatakse pöördemoment käigukasti sisendvõllile ja seejärel ülekande kaudu ratastele. Lisaks tagab massiivne hooratas oma inertsi tõttu väntvõlli ühtlase pöörlemise kolbide töökäikude vaheaegadel. 

Võlli teise otsa - seda nimetatakse varbaks - asetavad nad käigu, mille kaudu pöörlemine edastatakse nukkvõllile ja mis omakorda juhib gaasijaotusmehhanismi tööd. Sama ajam käivitab paljudel juhtudel ka veepumba. Siin on tavaliselt abiseadmete - roolivõimendi pumba (), generaatori, kliimaseadme - ajami rihmarattad. 

Ehitus

Igal konkreetsel väntvõllil võivad olla oma disainifunktsioonid. Sellegipoolest saab eristada kõigile ühiseid elemente.

Neid sektsioone, mis asuvad võlli peateljel, nimetatakse põhitaladeks (10). Mootori karterisse paigaldamisel toetub väntvõll neile. Paigaldamiseks kasutatakse liugelaagreid (vooderdusi).

Ühendusvarda tihvtid (6) on peateljega paralleelsed, kuid selle suhtes nihutatud. Kui peamiste ajakirjade pöörlemine toimub rangelt mööda peatelge, siis vändade ajakirjad liiguvad ringi. Need on samad põlved, tänu millele sai osa oma nime. Need on mõeldud ühendusvarraste ühendamiseks ja nende kaudu saavad nad kolbide edasi-tagasi liigutusi. Siin kasutatakse ka liuglaagreid. Ühendusvarda tihvtide arv võrdub mootoris olevate silindrite arvuga. Ehkki V-kujulistes mootorites toetuvad kaks kepsu sageli ühele põhivõllile.

Vänttihvtide pöörlemisel tekkivate tsentrifugaaljõudude kompenseerimiseks on neil enamikul juhtudel, kuigi mitte alati, vastukaalud (4 ja 9). Need võivad asuda mõlemal pool kaela või ainult ühel. Vastukaalude olemasolu väldib võlli deformatsiooni, mis võib põhjustada mootori ebaõiget tööd. Sageli on juhtumeid, kui väntvõlli painutamine viib isegi selle kinnikiilumiseni.

Nn põsed (5) ühendavad pea- ja ühendusvarda tihvtid. Need toimivad ka täiendava vastukaaluna. Mida suurem on põskede kõrgus, seda kaugemal on peateljest ühendusvarda tihvtid ja seetõttu on suurem pöördemoment, kuid seda väiksem on maksimaalne kiirus, mida mootor suudab arendada.

Väntvõlli varrel on äärik (7), mille külge on kinnitatud hooratas.

Teises otsas on iste (2) nukkvõlli ajami (hammasrihma) jaoks.

Mõnel juhul on väntvõlli ühes otsas abisõlmede juhtimiseks valmis käik.

Väntvõll paigaldatakse mootori karterisse istumispindadele põhilaagrite abil, mis kinnitatakse ülalt katetega. Peamiste tihvtide lähedal asuvad tõukerõngad ei võimalda võllil liikuda piki oma telge. Karteris oleva võlli varba ja varre küljelt on õlitihendid. 

Määrdeaine varustamiseks pea- ja ühendusvarda tihvtidele on neil spetsiaalsed õliaugud. Nende kanalite kaudu määritakse nn vooderdised (libisevad laagrid), mis asetatakse kaeladele.

Производство

Väntvõllide valmistamiseks kasutatakse kõrgtugevaid terase sorte ja spetsiaalseid malmiliike, millele on lisatud magneesiumi. Terasvõllid toodetakse tavaliselt stantsimise (sepistamise) teel, millele järgneb kuum- ja mehaaniline töötlemine. Määrdeaine tarnimise tagamiseks puuritakse spetsiaalsed õlikanalid. Tootmise viimases etapis tasakaalustatakse osa dünaamiliselt, et kompenseerida pöörlemisel tekkivaid tsentrifugaalmomente. Võll on tasakaalustatud ja seega on pöörlemise ajal vibratsioonid ja löögid välistatud.

Malmtooted on valmistatud ülitäpse valamise teel. Malmvõllid on odavamad ning see tootmisviis muudab aukude ja sisemiste õõnsuste tekitamise lihtsamaks.

Mõnel juhul võib väntvõll olla kokkupandava konstruktsiooniga ja koosneda mitmest osast, kuid selliseid osi autotööstuses praktiliselt ei kasutata, välja arvatud mootorrattad. 

Millised probleemid võivad tekkida väntvõlliga

Väntvõll on üks auto kõige pingelisemaid osi. Koormused on oma olemuselt peamiselt mehaanilised ja termilised. Lisaks avaldavad negatiivset mõju agressiivsed ained, näiteks heitgaasid. Seetõttu, hoolimata väntvõllide valmistamise metalli suurest tugevusest, kuluvad need looduslikult. 

Suurenenud kulumist soodustavad mootori kõrge pöörete arvu kuritarvitamine, sobimatute määrdeainete kasutamine ja üldiselt tehnilise töö reeglite eiramine.

Vooderdised (eriti põhilaagrid), ühendusvarras ja peamised tihvtid kuluvad. Võlli on võimalik painutada teljelt kõrvalekaldega. Ja kuna tolerantsid on siin väga väikesed, võib isegi väike deformatsioon häirida jõuallika normaalset tööd kuni väntvõlli ummistumiseni. 

Vooderdistega seotud probleemid (kaela külge “kleepumine” ja kaelade hõõrumine) moodustavad lõviosa kõigist väntvõlli tõrgetest. Enamasti tekivad need õlipuuduse tõttu. Esiteks tuleb sellistel puhkudel kontrollida määrdesüsteemi – õlipumpa, filtrit – ja vahetada õli.

Väntvõlli vibratsiooni põhjustab tavaliselt halb tasakaal. Teine võimalik põhjus võib olla segu ebaühtlane põlemine silindrites.

Mõnikord võivad tekkida praod, mis paratamatult lõppevad võlli hävimisega. Põhjuseks võib olla tehaseviga, mis on väga haruldane, aga ka metalli kogunenud pinge või tasakaalutus. On väga tõenäoline, et pragude tekkepõhjuseks on omavahel ühendatud osade löök. Mõranenud võlli ei saa parandada.

Seda kõike tuleb enne väntvõlli vahetamist või parandamist arvestada. Kui te ei leia ja ei kõrvalda probleemide põhjuseid, tuleb lähitulevikus kõike uuesti korrata.

Valik, asendamine, remont

Väntvõlli saamiseks tuleb mootor lahti võtta. Seejärel eemaldatakse peamised laagrikatted ja ühendusvardad, samuti hooratas ja tõukejõu rõngad. Pärast seda eemaldatakse väntvõll ja tehakse selle tõrkeotsing. Kui osa on eelnevalt remonditud ja kõik remondimõõtmed on juba valitud, siis tuleb see välja vahetada. Kui kulumisaste lubab, puhastatakse võll, pöörates erilist tähelepanu õliavadele, ja seejärel jätkake parandamist.

Kaelade pindade kulumine kõrvaldatakse sobiva parandusmõõduni lihvimisega. See protsess pole kaugeltki nii lihtne, kui esmapilgul võib tunduda ning nõuab spetsiaalset varustust ja kapteni vastavat kvalifikatsiooni.

Kuigi pärast sellist töötlemist tuleb osale kohustuslik uuesti dünaamiline tasakaalustamine, piirdub väntvõlli remont sageli ainult lihvimisega. Selle tulemusena võib tasakaalustamata võll pärast sellist remonti vibreerida, samal ajal kui istmed on katki, tihendid on lahti. Võimalikud on ka muud probleemid, mis lõppkokkuvõttes põhjustavad liigset kütusekulu, võimsuse langust ja seadme ebastabiilset tööd teatud režiimides. 

Pole harvad juhud, kui painutatud võlli õgvendatakse, kuid eksperdid ei taha seda tööd ette võtta. Sirgendamine ja tasakaalustamine on väga töömahukas ja kulukas protsess. Lisaks on väntvõlli toimetamine seotud murdumisohuga. Seetõttu on enamikul juhtudel deformeerunud väntvõlli lihtsam ja odavam uuega asendada.

Asendamisel peate installima täpselt sama osa või vastuvõetava analoogi, vastasel juhul ei saa uusi probleeme vältida.

Odavalt kasutatud väntvõlli ostmine on omamoodi põrsas kotis, millest keegi ei tea, mis lõpuks välja tuleb. Parimal juhul on see mõnevõrra kulunud, halvemal juhul on sellel silmaga mitte märgatavad defektid.

Ostes uue usaldusväärse müüja käest, võite olla kindel selle kvaliteedis. Hiina veebipood võib pakkuda mõistlike hindadega erinevaid muid teie auto komponente.

Ärge unustage ka seda, et uue väntvõlli paigaldamisel vahetage kindlasti välja ühendusvarras ja põhilaagrid, samuti õlitihendid.

Pärast väntvõlli vahetust tuleb mootor kahe kuni kahe ja poole tuhande kilomeetri pealt sisse sõita õrnal režiimil ja ilma järskude kiirusmuutusteta.