Wał korbowy - Polski Serwis Naukowy

Dwa warianty wałów: z wykorbieniami (góra) i korbą (dół)

Schemat silnika spalinowego, wał korbowy zaznaczony kolorem czerwonym

Wał korbowy silnika czterotłokowego. Na niebiesko - czopy korbowodowe

Wał korbowy (lub wał wykorbiony) – rodzaj wału, posiadającego czopy przesunięte względem swojej osi. Służy zwykle do zamiany ruchu posuwisto-zwrotnego na obrotowy, będąc elementem mechanizmu korbowego.

Ruch posuwisto-zwrotny – rodzaj ruchu, w którym ciało porusza się ruchem prostoliniowym po pewnym odcinku. Kierunek ruchu nie ulega zmianie, natomiast jego zwrot zmienia się cyklicznie. W zależności od użytego mechanizmu zmiany te mogą mieć zarówno charakter harmoniczny (tłok na rysunku po prawej) jak też przerywany (zawory na rysunku).

Tłok to w budowie maszyn element maszyny, który przyjmuje nacisk lub wywiera go na gaz, ciecz lub inną substancję, przekazując do niej lub odbierając od niej energię.

Nazwy wał korbowy i wykorbiony stosowane bywają zamiennie, lecz podawanym kryterium podziału jest posiadanie przez wał korb (wał korbowy) lub wykorbień (wał wykorbiony). Zwyczajowo wałem korbowym nazywa się wał będący częścią silnika tłokowego, sprężarki tłokowej i podobnych im urządzeń.

Panewka (niekiedy zwana panwią) - część łożyska ślizgowego, w której obraca się czop wału. Panewka ma kształt pierścienia. Zwykle wykonana jest z materiału takiego jak brąz, żeliwo szare lub tworzywa sztuczne np. teflon lub tekstolit. Panewka może mieć na powierzchni styku z wałem nacięte rowki, których zadaniem jest rozprowadzanie środka smarującego.

Sprężarka tłokowa - najstarsza i najczęściej spotykana sprężarka. Dostępna jest w wersji jedno – lub dwustopniowej, ze smarowaniem olejowym lub bezolejowa z różną liczbą cylindrów w różnych układach. Jedyny wyjątek stanowią naprawdę małe sprężarki z cylindrami pionowymi gdzie układ V jest najczęściej spotykany.

W budowie wału korbowego wyróżnić można czopy główne(1), leżące w osi łożysk wału i czopy korbowe(2), oddalone od tej osi.

Najczęściej spotykane są stalowe wały kute, rzadziej stosuje się odlewane wały żeliwne (żeliwo sferoidalne lub perlityczne). Kształt wału zależy głównie od układu i liczby cylindrów i kolejności zapłonu.

Wał korbowy silnika tłokowego

Wał korbowy jest elementem silnika tłokowego, odpowiadającym za zamianę ruchu posuwisto-zwrotnego tłoków na ruch obrotowy.

Mechanizm korbowy – mechanizm, w którym współpracują ze sobą trzy elementy: korba, korbowód i wodzik (najczęściej jest nim tłok). Korba wykonuje ruch obrotowy, wodzik ruch posuwisto-zwrotny.

Ruch obrotowy bryły sztywnej to taki ruch, w którym wszystkie punkty bryły poruszają się po okręgach o środkach leżących na jednej prostej zwanej osią obrotu. Np. ruch Ziemi wokół własnej osi. Jest to ruch złożony z ruchu postępowego środka masy danego ciała oraz ruchu obrotowego względem pewnej osi. Środek masy ciała można uważać za punkt materialny. Do opisania ruchu obrotowego używa się odmiennych pojęć od używanych do opisania ruchu postępowego.

Budowa wału korbowego

Czopy główne

Czopy korbowe

Przeciwciężar

Tarcza koła zamachowego

Ramie łączące czopy

Wał korbowy silnika spalinowego jest drążony, wewnątrz pod ciśnieniem jest tłoczony olej silnikowy smarujący panewki stopy korbowodu oraz czopy główne wału. W przypadku silnika dwusuwowego smarowanego mieszankowo, wał korbowy jest pełny i dzielony celem montażu łożysk tocznych przy czopach głównych i korbowych.

Silnik tłokowy – silnik, który do wytwarzania pracy wykorzystuje tłoki poruszające się w cylindrach. Tłoki najczęściej są połączone z wałem korbowym, od którego odbierany jest moment obrotowy.

Silnik dwusuwowy jest to silnik spalinowy, w którym cztery fazy pracy (ssanie, sprężanie, praca i wydech) wykonywane są w ciągu dwóch suwów (od górnego do dolnego skrajnego położenia) tłoka.

Przypisy

Zbigniew Dąbrowski: Wały Maszynowe. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1999, s. 11, seria: Podstawy Konstrukcji Maszyn. ISBN 83-01-12816-X.
Andrzej Dziurski (et al.): Przykłady obliczeń z podstaw konstrukcji maszyn. Eugeniusz Mazanek (red.). Wyd. 2. T. 1. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2008, s. 415. ISBN 978-83-204-3418-7.
Marek Bijak-Żochowski (et al.): Podstawy Konstrukcji Maszyn. Marek Dietrich (red.). Wyd. 3. T. 2. Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 1999, s. 455. ISBN 83-204-2345-7.

Bibliografia

Piotr Zając: Silniki pojazdów samochodowych. Warszawa: Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, 2009, s. 191-196. ISBN 978-83-206-1735-1.