Głównym zadaniem korbowodów jest przekazywanie ruchu obrotowego tłoka na wał korbowy, który następnie przekazuje moc do przekładni napędowej pojazdu.
Silnik samochodowy składa się z cylindrów, zwykle od 4 do 8, w zależności od typu silnika. W każdym cylindrze odbywa się proces spalania mieszanki paliwa i powietrza. W procesie spalania, generowana jest duża ilość energii w postaci gorących gazów. Ciśnienie tych gazów powoduje ruch tłoków.
Na górnym końcu tłoka znajduje się, przymocowany do niego za pomocą łożyska korbowego, korbowód. Korbowód jest długą, stalową i bardzo wytrzymałą prętową konstrukcją.
Dolny koniec korbowodu jest połączony z wałem korbowym. Umieszczony w skrzyni korbowej wał, odpowiedzialny jest za konwersję ruchu postępowego na ruch obrotowy.
Poruszający się w cylindrze tłok, wywiera nacisk na korbowód, który przekazuje ten ruch do wału korbowego, co powoduje obrót wału wokół jego osi. Te obroty są źródłem napędu dla wielu elementów w silniku, takich jak wałki rozrządu, pompa wody czy generator prądu.
Korbowody nie tylko przekazują ruch, ale także pomagają w wyrównywaniu sił i momentów obrotowych w silniku. Dzięki temu, ruch wału korbowego jest bardziej równomierny, co przekłada się na płynną pracę silnika.
W przestrzeni między korbowodem a wałem korbowym znajduje się koło zamachowe, które pomaga w równoważeniu ruchu obrotowego wału korbowego i redukowaniu drgań.
Korbowody odgrywają kluczową rolę w procesie przekształcania energii powstałej w procesie spalania mieszanki paliwowo-powietrznej w ruch obrotowy, który jest przekazywany do napędu pojazdu. Ten proces zachodzi w każdym z cylindrów silnika, a korbowody odpowiedzialne są za przenoszenie ruchu tłoka na wał korbowy w sposób trwały i efektywny.
Oto kluczowe funkcje korbowodów:
Konwersja ruchu postępowego na ruch obrotowy: Podczas pracy silnika spalinowego, paliwo spalane w cylindrach generuje siłę, która przesuwa tłok w górę i w dół cylindra. Korbowody są odpowiedzialne za przekształcanie tego ruchu na ruch obrotowy wału korbowego.
Napęd pojazdu: Ruch obrotowy wału korbowego jest źródłem napędu dla pojazdu. Wał korbowy połączony jest z przekładnią napędową, co pozwala na przekazywanie mocy do kół jezdnych.
Generowanie momentu obrotowego: Korbowody pozwalają na generowanie momentu obrotowego, który jest niezbędny do utrzymania prędkości oraz przyspieszania pojazdu.
Wyrównywanie ruchu: Korbowody pomagają w wyrównywaniu sił i momentów obrotowych w silniku, co przekłada się na płynną pracę silnika. Pomiędzy korbowodem a wałem korbowym znajduje się koło zamachowe, które pomaga w wyrównywaniu i równoważeniu ruchu obrotowego wału korbowego, redukując przy tym drgania od układu.
Istnieje kilka typów korbowodów, a wybór odpowiedniego rodzaju zależy od projektu silnika oraz jego przeznaczenia. Oto kilka głównych typów korbowodów:
Korbowód w silnikach typu V (V6, V8 i inne): Ten typ umożliwia kompaktową budowę silnika. W silnikach V, tłoki z cylindrów na jednym z banków korbowodu pracują naprzemiennie z tłokami z drugiego banku, co równoważy ich moc.
Korbowód w silniku rzędowym: W silnikach o układzie rzędowym, tłoki pracują w jednym rzędzie, a korbowody są umieszczone naprzeciwko siebie, przymocowane do jednego wspólnego wału korbowego. Ten typ korbowodu jest typowy dla silników rzędowych, takich jak silniki czterocylindrowe.
Korbowód w silniku widlastym (typu boxer): W silnikach widlastych (boxer), dwa rzędy cylindrów są rozmieszczone naprzeciwko siebie, a korbowody pracują na wspólnym wale korbowym. Ten układ zapewnia niski środek ciężkości i równoważenie się mas.
Istnieje wiele innych konfiguracji korbowodów, które są dostosowane do konkretnych rodzajów silników i zastosowań. Ostatecznie; wybór rodzaju korbowodu zależy od projektu silnika i jego zastosowania.
Oto kilka z kryteriów według których korbowody dobierane są do danej aplikacji:
Kompatybilność: Upewnij się, że korbowody, które wybierasz, są kompatybilne z Twoim modelem samochodu. Sprawdź specyfikację techniczną producenta lub skonsultuj się z fachowcem. Możesz też skorzystać z internetowych (producenckich lub sklepowych) katalogów części samochodowych; umożliwiają one wyszukanie odpowiedniego produktu na podstawie marki, modelu i roku produkcji samochodu.
Specyfikacje silnika: Pierwszym krokiem jest określenie specyfikacji silnika, w którym będzie używany korbowód; silnik rzędowy, V, widlasty.
Zastosowanie: Następnie należy określić wymagania wydajnościowe aplikacji. To obejmuje moment obrotowy, prędkość obrotową, ilość cykli pracy i inne parametry, które wpłyną na obciążenie korbowodu.
Wydajność: Określ oczekiwane parametry wydajnościowe, takie jak maksymalna prędkość obrotowa, moment obrotowy, efektywność spalania paliwa i emisji spalin. Wybór korbowodu ma wpływ na osiągi silnika.
Rodzaj materiału: Korbowody są wykonane z różnych materiałów, takich jak stal, aluminium czy tytan. Wybór materiału może decydować o żywotności korbowodu, ma też wpływ na wagę i koszt układu.
Jakość i trwałość: Upewnij się, że korbowód jest trwały i odporny na obciążenia, które będą występować w danej aplikacji. Trzeba uwzględnić trwałość łożysk korbowodów oraz ich zdolność do pracy w warunkach wysokich temperatur i ciśnienia. Należy zwrócić uwagę na jakość wykonania korbowodów, wyeliminować egzemplarze z wadami konstrukcyjnymi lub niedbale wykończone.
Normy i przepisy: W niektórych aplikacjach wymagane są odpowiednie normy i atesty; upewnij się, że wybrane korbowody spełniają określone standardy.
Dobór odpowiedniego korbowodu do konkretnej aplikacji jest procesem technicznym i wymaga uwzględnienia wielu czynników. W przypadku pojazdów drogowych, źródłem informacji o tych i innych elementach jest, dostarczona przez producenta pojazdu, instrukcja pojazdu.
Oto kilka sposobów, jak zadbać o korbowody:
Regularna wymiana oleju silnikowego: Regularna wymiana oleju silnikowego jest kluczowa, ponieważ olej ten smaruje również korbowody zapobiegając nadmiernemu ich zużyciu. Upewnij się, że używasz oleju zgodnego z zaleceniami producenta. Regularna wymiana filtra oleju jest równie istotna co wymiana samego oleju.
Zachowanie właściwego poziomu oleju: Ważne jest, aby poziom oleju w silniku lub maszynie był prawidłowy. Brak odpowiedniego smarowania może prowadzić do nadmiernego zużycia korbowodów. Aby móc wyeliminować ryzyko wycieku oleju, należy dbać o stan bloku silnika i jego uszczelnień, oraz samej skrzyni korbowej z jej uszczelnieniami i blokiem (korkiem blokowym skrzyni korbowej).
Unikanie nadmiernego obciążania silnika: Nadmierne obciążenie może prowadzić do większego zużycia wielu części i elementów pojazdu, w tym korbowodów.
Regularna kontrola luzów: Zalecana jest okresowa kontrola luzów w korbowodach. Nadmierny luz może oznaczać przyspieszone zużycie lub uszkodzenie korbowodów.
Unikanie wysokich obrotów zimnego silnika: Zimne rozruchy mogą być bardziej obciążające dla korbowodów. Unikaj nagłych przyspieszeń i wysokich obrotów zaraz po rozruchu (jeszcze zimnego) silnika.
Unikanie przegrzewania silnika: Przegrzewanie silnika lub maszyny może prowadzić do uszkodzenia korbowodów. Upewnij się, że system chłodzenia silnika działa prawidłowo.
Regularna konserwacja: Regularne przeglądy i konserwacja silnika lub maszyny mogą wykryć problem z korbowodami na wczesnym jego etapie.
Wymiana zużytych elementów: Jeśli korbowody, tłoki lub inne elementy silnika są uszkodzone lub zużyte, nie zwlekaj z ich wymianą. Wymiana uszkodzonych elementów może zapobiec dalszym uszkodzeniom i większym awariom.
Regularna konserwacja i zadbanie o odpowiednie warunki pracy silnika lub maszyny pomagają przedłużyć żywotność silnika, w tym wału korbowego, korbowodów, czujników położenia wału korbowego. Jeśli zostaną zauważone jakiekolwiek nieprawidłowości lub oznaki zużycia, konieczna jest natychmiastowa interwencja, aby uniknąć dalszych, często poważniejszych uszkodzeń.
Oto niektóre z potencjalnych problemów jakie mogą dotknąć korbowody:
Zanieczyszczenia: Zanieczyszczenia korbowodów osadami może prowadzić do zwiększonego tarcia, a więc i zużycia. Rozwiązanie polega na odpowiednim serwisowaniu silnika i regularnej wymianie oleju oraz filtra oleju.
Zużycie panewek korbowodu: Zużycie panewek korbowodu może spowodować luz na łożyskach i prowadzić do zakłócenia płynności pracy układu. Rozwiązaniem jest wymiana panewek korbowodu.
Zwichnięcie: Sytuacja może wystąpić w wyniku uszkodzenia korbowodu w trakcie pracy lub nieprawidłowego jego montażu. Zwykle wymagana jest wymiana korbowodu.
Odkształcenie lub pęknięcie: Wygięty lub pęknięty korbowód jest poważnym problemem i może prowadzić do awarii silnika. Sytuacja wymaga natychmiastowej wymiany korbowodu.
Niesymetryczność: Niesymetryczny korbowód może powodować nierównomierne zużycie tłoków i panewek. Konieczna jest regulacja korbowodu lub jego wymiana.
Niewłaściwe smarowanie: Brak właściwego smarowania korbowodu może prowadzić do zwiększonego zużycia i tarcia. Należy dbać o odpowiednie smarowanie i wymieniać olej i filtr oleju zgodnie z zaleceniami producenta.
Niewłaściwy montaż, błędy w geometrii: Nieprawidłowy montaż korbowodu może prowadzić do błędów w geometrii, co wpłynie na wydajność i trwałość układu. Rozwiązaniem jest sprawdzenie i dostosowanie długości korbowodów lub ich położenia w celu zapewnienia właściwej geometrii ruchu.
Nadmierna eksploatacja: Częste przekraczanie dopuszczalnych obrotów silnika, może doprowadzić do nadmiernego obciążenia korbowodów. Należy unikać nadmiernych obciążeń silnika, aby móc zmniejszyć ryzyko przedwczesnego zużycia jego elementów.
Dobór odpowiednich części: W przypadku wymiany korbowodów lub innych elementów układu korbowego, ważne jest, aby wybrać części wysokiej jakości, spełniające odpowiednie normy i specyfikacje.
Biorąc pod uwagę znaczenie korbowodów dla działania silnika, w przypadku pojawienia się problemów z korbowodami, należy niezwłocznie skonsultować się z profesjonalnym mechanikiem.
Koszt usługi wymiany korbowodu wynosi ok. 300 złotych.
Cena zakupu jednego korbowodu wynosi ok. 100 złotych.
Za wymianę panewek korbowodowych mechanik policzy ok. 100-500 zł. Do tego należy doliczyć koszt samych panewek, oleju silnikowego i filtra oleju.
Za komplet panewek zazwyczaj przyjdzie nam zapłacić kwotę z przedziału 100-300 PLN.