Что лучше вкладыши или подшипники
Подшипники двигателя
В данной статье освещается общая теория о провороте вкладышей двигателя.
Что такое вкладыши двигателя?
Прежде, чем приступить к теме заметки, уточним понятия, с которыми мы собираемся оперировать, что бы даже человек далёкий от техники мог представить, о чём идёт речь. Все сталкивались в быту с вращающимися валами, колёсами тех или иных механизмов и знают, что лёгкость вращения этих механизмов обеспечивается наличием в них подшипников.
В двигателях внутреннего сгорания есть вращающаяся, тяжело нагруженная деталь — коленчатый вал. Он тоже устанавливается на подшипники. Из конструктивных соображений чаще всего используются подшипники скольжения. Конструкция подшипником может быть весьма разнообразной, но совершенствование конструкций двигателей привело к тому, что в настоящее время практически повсеместно в качестве подшипников применяется стальной лист с нанесённым на него антифрикционным покрытием определённого размера и формы. Такие детали называются вкладышами.
Вкладыши устанавливаются в специально подготовленные для них места, называемые постелями, в строго фиксированном состоянии. Необходимость фиксации вкладышей связана во первых с тем, что на вкладышах имеются отверстия для прохода смазочного масла и они должны совпадать со сверлениями в постелях. А во вторых — что бы обеспечить трение по специально подготовленным для этого поверхностям.
Чтобы понять причины проворачивания вкладышей, разберем два основных вопроса:
— что заставляет вкладыши проворачиваться
— что удерживает вкладыши от проворота
1. Из курса физики мы знаем, что сила трения возникает при скольжении двух тел относительно друг друга при наличии нагрузки. Величина сил трения зависит от величины нагрузки на пару трения и от величины коэффициента трения. Для снижения сил трения используются антифрикционные материалы, обладающие низким коэффициентом трения.
В двигателях конструктивно этот вопрос решён нанесением антифрикционного материала на поверхность вкладыша. Коленчатый вал двигателя совершает относительно вкладышей вращательное движение и в результате действия сил трения возникает момент трения, пытающийся провернуть вкладыши относительно посадочных мест.
2. От проворачивания и от смещения в посадочных местах вкладыши удерживаются «усиком» на каждом вкладыше. Все вкладыши в «постели» удерживаются за счёт натяга, с которым устанавливается вкладыш. Величина натяга задаётся конструктивно.
Для обеспечения нужного натяга вкладыш
и разбиваются на размерные группы. Размерная группа вкладыша, присутствующая в маркировке, выбирается исходя из конкретного значения диаметра «постели» под вкладыш
Причины проворачивания вкладышей двигателя
Первая — повышенный момент трения, который стремится провернуть вкладыши и пониженное усилие, удерживающее вкладыши на месте (вкладыш установлен с недостаточным натягом). Как правило, на машинах серийного производства случаи с нарушением натяга встречаются очень редко. Обычно нарушение натяга возникает после неквалифицированного ремонта двигателя, когда неправильно выполнялся подбор вкладышей. Под действием неравномерных нагрузок ослабленная посадка вкладыша приводит к его вибрации, нарушению смазочной плёнки и к местным прихватываниям. В результате вкладыш начинает проворачиваться, а удерживающий усик не в состоянии противостоять проворачивающему моменту на вкладыше.
Вторая причина проворачивания вкладышей двигателя это повышенный момент трения, связанный с режимом работы подшипников. При работе двигателя на расчётных режимах вкладыши работают в условиях жидкостного трения. Между рабочей поверхностью вкладыша и шейкой вала возникает масляная плёнка, предотвращающая прямое взаимодействие деталей. Момент трения в подшипнике минимальный. Для двигателей мощность до 200 л. с. окружные усилия на вкладыш составляют примерно 0,1кгс – 1кгс. Величина силы трения пропорциональна нагрузке, и это при постоянном коэффициенте трения. Иногда целостность масляной плёнки может нарушаться и коэффициент трения начинает расти. Тогда, даже при постоянной нагрузке, увеличивается проворачивающий момент и создаются условия для проворачивания вкладышей. Повышенная нагрузка уменьшает толщину масляной плёнки, увеличивая риск её разрушения. При этом выделяется больше тепла, что ведёт к росту локальных температур в зоне трения. Происходит разжижение смазки, что приводит к дальнейшему снижению толщины масляной плёнки и увеличению вероятности появления прихватов в трущейся паре.
Процесс образования масляной пленки между двумя контактирующими и движущимися относительно друг друга деталями зависит от скорости взаимного перемещения. В таких случаях говорят о гидродинамическом режиме трения, когда масляная плёнка затягивается в зазор между трущимися деталями, разъединяя детали. С увеличением скорости плёнка затягивается в зазор эффективней (плёнка становится более толстой). Но рост скорости приводит к росту величины количества тепла, выделяющегося при трении. Температура масла повышается, и оно становится более жидким. Это приводит к снижению толщина плёнки, вследствие разжижения масла.
Коэффициент трения зависит от шероховатости и точности геометрии контактирующих поверхностей и наличия посторонних частиц в масле (неровности поверхности, посторонние частицы, нарушают целостность плёнки, приводя к появлению зон работающих в режиме полусухого трения). Эти факторы особенно сильно сказываются на начальном периоде эксплуатации машины, во время приработки деталей. За этот период эксплуатации происходит срабатывание микронеровностей, разрушающих масляную плёнку. В этот момент трущиеся пары наиболее чувствительны к перегрузкам.
На проворачивающем моменте сказывается вязкость масла. Чем она больше, тем больше сила (момент) трения. В тоже время с увеличением вязкости, растёт толщина масляного клина в трущейся паре. С другой стороны вязкое масло не может поступать в нужных объёмах в зону трения, и это приводит к снижению толщины масляного клина вплоть до его местного разрушения. Совокупность разно направленных процессов, связанных с вязкостью масла, затрудняет однозначную трактовку влияния масла на проворачивание вкладышей. В этом случае определяющим становится такое индивидуальное свойство марки масла как смазывающая способность (прочность сцепления масла с металлом).
Теперь, зная причины проворачивания вкладышей двигателя, Вы сможете представить факторы риска появления задира и проворота вкладышей при использовании техники при длительной нагрузке на малых скоростях, непрогретом масле или недавно вышедшей из ремонта.
всем удачи!
Клуб УАЗ Патриот
Форум всероссийского клуба владельцев УАЗ Патриот
Шкворневой узел: вкладыши или подшипники?
Шкворневой узел: вкладыши или подшипники?
Сообщение Ваксойл » Чт май 13, 2010 06:43
Вот уже в течение года мы пытаемся рассказать владельцам мостов типа «Спайсер» как бороться со шкворневыми узлами с пластмассовыми вкладышами. Несмотря на это, поток автомобилей с неисправностью в шкворневом узле, не прекращается, а даже наоборот имеет тенденцию к росту. Поэтому решил поделиться своими соображениями – почему так происходит на конкретном примере. В данный момент на ремонт поступил Патриот с пробегом 75 000 км, проводилось периодическое обслуживание на дилерской СТО согласно требованиям РЭ, и вот что имеем в результате http://www.youtube.com/watch?v=oxIO1HQO9fw
Пожалуй, начнем немного с теории, на картинке представлена схема шкворневого узла 
Суть обслуживания узла заключается в периодической проверке наличия люфта и при его появлении устранения при помощи доворачивания зажимных втулок на определенный угол. Если люфт отсутствует произвести эту операцию весьма проблематично, поскольку для этого необходимо вывести из зацепления конуса шкворня и зажимной втулки.
Момент возникновения люфта поймать очень сложно, поскольку даже в приведенном на видео автомобиле хозяин и не чувствовал его наличие и заехал на СТО с жалобой на плохую управляемость. Когда увидел как болтаются колеса был в шоке. Почему так происходит? У кого то узел без проблем служит многие десятки тысяч километров, а у кого то дикий люфт шкворневого узла проявляется уже на первых тысячах. Поясним опять же на картинках. 
На рисунке 2 приведен пример контакта полусферических поверхностей шкворня, вкладыша шкворня и опоры шкворня, который назовем идеальным и который возможен лишь теоретически. 
На практике встречаются формы контактов которые изображены на рисунке 4. Если на Вашем автомобиле изначально присутствует контакт б) то шкворневой узел будет исправно работать до того момента пока не выберется зазор указанный на рисунке буквой Δ.
В случае, если присутствует контакт а) люфт в шкворневом узле Вашего автомобиля появится в независимости от того, как Вы будете с ним бороться и это должны признать самый тяжелый случай. Достаточно много клиентов приезжают с жалобой на то что все попытки устранить люфт путем затяжки конусных втулок успехом не завершились. Данная жалоба вполне справедлива, поскольку при наличии зазора Δ между шкворнем и вкладышем затяжка конусной втулки люфт не устранит.
Плюсы бронзовых вкладышей:
1. Имеют неограниченный ресурс.
2. Обладают демпфирующим эффектом.
3. Полностью соответствуют заводской конструкции.
Плюсы подшипников:
1. Легкий руль сразу после установки.
Что лучше вкладыши или подшипники
Современные высокоскоростные, высоконагруженные двигатели внутреннего сгорания требуют материалов с более высокой усталостной прочностью и износостойкостью, особенно на участках где появляются элементы полусухого трения.
Двигатели внутреннего сгорания постоянно совершенствуются, удельная мощность двигателей возрастает, при этом габаритные размеры силового агрегата уменьшаются, как следствие размеры подшипников скольжения (вкладышей), тоже должны постоянно уменьшатся без потери основных свойств.
Кроме, того условия работы верхнего и нижнего вкладышей шатуна неодинаковы. В четырехтактных двигателях верхний вкладыш нагружают силы давления газов и силы инерции масс поршня и шатуна, нижний вкладыш только силы инерции этих масс. Это длительное время создавало проблемы для всех производителей двигателей, создавая ограничение по мощности и усилию, т.к. традиционные подшипники с двойным и тройным вкладышем, с гальваническим антифрикционным слоем не выдерживали такой нагрузки.
Та же картина (хотя и в меньшей степени), только наоборот, наблюдается в коренных подшипниках скольжения, боле нагруженной является нижняя половинка вкладыша. Эту проблему решило использование при изготовлении вкладышей, технологии ионно-плазменного напыления.
Напыление (от «to Sputtering»- с английского – «распылять») процесс не гальванического нанесения антифрикционного покрытия на поверхность подшипника скольжения. Ионно-плазменное напыление это нанесение поверхностного слоя при помощи катодного распыления, т.е. ионно-плазменного напыления. Суть метода в следующем: в вакуумной камере с небольшим количеством инертного газа находится положительно заряженный анод, отрицательно заряженный катод с металлическим покрытием и подшипник с тройным вкладышем, на который будет наноситься покрытие. Между анодом и катодом подается высокое напряжение. Электроны ускоряются в сторону анода и ионизируют при этом атомы инертного газа. Положительно заряженные атомы инертного газа ускоряются в сторону катода и выбивают атомы из металлического покрытия катода. При этом высвобождаются вторичные электроны, которые в свою очередь ионизируют атомы инертного газа. Получается смесь из свободных электронов, положительных ионов и нейтральных частей инертного газа, так называемая стационарная плазма. Выбитые из металлического покрытия катода нейтральные атомы оседают на поверхности подшипника, образуя тонкий, но прочный слой металлического покрытия. Готовое покрытие имеет мелкозернистую, высокодисперсную структуру и отлично держится на несущей основе. За счет мелкой величины зерна полученный слой обладает значительной прочностью, высоким пределом прочности при растяжении и износостойкостью.
Для шатунных шеек, в шатун устанавливается вкладыш «SPUTTER», а в нижнюю крышку шатуна обычный трехслойный вкладыш.
Для коренных шеек, в блок цилиндров ставится обычный вкладыш, а в нижнюю коренную крышку устанавливается вкладыш «SPUTTER».
Мотоциклы Урал и Днепр
Разделы
Новое на Форуме
Новое на ФорумеОбщеобразовательный вопрос про вкладыши в шатунах
Собственно чем они лучше подшипника?
Вкладиши и есть подшипник, тока скольжения. А отличия большие. Вкладиши очень требовательны к смазке но выдерживают большие нагрузки по сравнению с подшипниками качения.
для Max:присоединяюсь к вышесказанному + подшипники скольжения в отличии от подшипников качения имеют как правило меньший люфт.
За счет чего?
Из чего их делают?
[Редактировано 30/1/2004 D12]
Или долговечность работы узла или даже простота ремонта перевешивают сильную зависимость от смазки?
Вот и думаю что лучше Урал или Днепр.
И перевешивает ли:
Хочу добавить ко всему выше сказаному, подшипник скольжения при нормальном зазоре и достаточном одьеме подоваемого масла выдерживает большую нагрузку удара, чем подшипник какчения, так как в подшипнике качения при любых обстоятельствах зазор больше. А также подшипник скольжения работает намного тише. Но я советую брать Урал так как отечественный производитель выпускает не качественные вкладыши. Или делать их на заказ у изготовителей спортивных двигателей, они применяют трехслойку, которая работает надежно.
«-»
2.1. Повышенное требование к маслу, системе смазки (маслонасос, фильтр, маслоканалы), недопустимо масляное голодание
2.2. Отечественный производитель выпускает некачественные вкладыши
? По сравнению с роликом, что быстрее клинанет 1. при при перегреве и 2. при куче опилок?
? возможна ли установка вкладышей не отечественного производства?
? Из какого материала делают вкладыши?
для Max:практика показывает-днепр клинанет раньше. тоесть минус для вкладышей. а убитый горем владелец урала с дырой картере и с потерей масла литр на 10 км при скорости 100 кмч с 2-мя канистрами м8 6 литров доехал до москау от тулы.
А тогда спрашиватся нахрена оппозиту владыши? Это ж не спортбайк блин, чтобы скончаться после финиша.
Братцы. Я как-то интересовался жигулёвскими запчастями на мот. Так вот. Диаметр шатунных шеек у них такой же как и на днеперсоне (разница в 3-м знаке). Остаётся 3 вопроса: 1) разность ширин (как жигулёвскиешатуны и/или вкладыши отнесутся к доработке); 2) разность осевых расстояний шатунов; 3) растояние от оси пальца до днища. Как вам такое безумие?
Кстати, чуть было не забыл. ещё у вкладышей больше рабочий ресурс, т.е. они раза в три-четыре больше прослужат чем подшипники.
З.Ы. А украинцев я вообще уважаю. Даже хочу этим летом в Киев смотацца. ПОбывать на родине своего моцыка.
У днепра цельный уоленвал, это очень большой плюс. а цейки у него уже чем у жигулей помоему, т.к. хотел в свое время проточить коленвал, так не сразу нашел где можно сделать, камень не лезет говорят
для Max: а при вкладышах, на сколько я понимаю, железка по железке не трется ( в идеале) там типа пленка масляная
2Wylde: идея может и устаревшая да только двигуны то разрабатывались когда. Я обоими руками за вкладиши, но и извольте масло получше заливать и отфильтровать получше чем цетрифугой. Простой пример, жопер у которого моторесурс из-за 40000 тыс. Вобщем гонять нам, бедноте, на допотопных подшипниках еще о-о-очень долго.
Ну ваще то у меня Урал, но в умной книге вычитал что на МТ идут вкладыши от Москвича 408-412. А насчет подшибов нефиг гнать.
для Wylde:
Тут все зависит как следить за двигателем. Если лить в него какой-нить Лукоил или что-то подобное за 400-500р за канистру, а не М8###Г6 (не помню как его там) по 80р и следить за его уровнем, то все будет ок. Днепры в основном клинит по этим двум причинам, особенно из-за низкого уровня масла в картере.
Так что лучше брать Днепр, его преимущества очевидны.
Если поставить нормальный фильтр, то еще и ресурс вырастет.
Тут все зависит от того как следить за двигателем. Если лить в него какой-нить Лукоил или что-то подобное за 400-500р за канистру, а не М8###Г6 (не помню как его там) по 80р и следить за его уровнем, то все будет ок. Днепры в основном клинит по этим двум причинам, особенно из-за низкого уровня масла в картере.
Так что лучше брать Днепр, его преимущества очевидны.
Если поставить нормальный фильтр, то еще и ресурс вырастет.
для manowar:авиационная да. Если поймаешь клин на 3000 метров высоты, на обочину не съедешь. Потому качения по любому надежней, ну а по ресерсу, тут вопрос: качество шеек, вкладышей, масла, шатунов, эксплуатация и прочее.
Как определить размер вкладыша коленвала. Как использовать ремонтные вкладыши коленвала и продлить срок службы механизма
Вкладыши шатунов или коленвала являются подшипниками скольжения, на которые дополнительно подается моторное масло из системы смазки двигателя. Данное решение позволяет нагруженным деталям свободно и легко перемещаться, при этом достигается такое сопряжение нагруженных элементов, в котором отсутствуют зазоры и люфты. Под такими подшипниками скольжения следует понимать высокопрочный стальной лист особой формы, на который нанесено специальное антифрикционное покрытие.
Проворачивание шатунных вкладышей или вкладышей коленвала является серьезной неисправностью, которую необходимо устранять незамедлительно. Чаще всего водитель узнает о возникшей проблеме благодаря появлению отчетливого характерного шатунного стука или стука коленчатого вала двигателя. Дальнейшая эксплуатация ДВС, в котором провернут вкладыш, крайне не рекомендуется, так как поломки данного рода причиняют значительный ущерб не только сопряженным деталям, но и другим узлам силового агрегата. Далее мы поговорим о том, что делать, если провернуло шатунный вкладыш, какой может быть причина и последствия в результате такой поломки.
Описание
Вкладыши коленвала выступают в качестве для обеспечения вращения коленвала. Этот процесс происходит в результате сгорания топлива в камерах цилиндров. Активное трение деталей, вызванное усиленными нагрузками и высоким скоростным режимом, способно вывести мотор из строя. Для предотвращения подобной ситуации и уменьшения степени трения, все составные элементы, обладающие наибольшим значением, покрываются тончайшим микронным слоем масла. Данная функция возлагается на смазочную систему мотора, при этом пленка на имеющихся деталях образуется только при условии высокого масляного давления. Слоем смазочного вещества также покрыты поверхности соприкосновения вкладышей и шейки коленчатого вала. Таким образом существенно снижается образуемая
Почему проворачивает вкладыши?
Вкладыши в двигателе установлены в специальные установочные места (постель вкладыша). Установка предполагает особую фиксацию, так как вкладыши имеют в своем теле отверстия, что позволяет подавать на них моторное масло. Указанные отверстия должны четко совпадать с отверстиями, которые высверлены в самих деталях для прохода смазки. Также фиксация вкладыша необходима с учетом того, что во время работы двигателя возникает трение по поверхностям сопряженных элементов.
С учетом вышеприведенной информации становится понятно, что если провернуло шатунный вкладыш, причина может заключаться в следующем:
Как известно, трение возникает в результате скольжения двух тел по отношению друг к другу при наличии определенной нагрузки. Общая величина силы трения будет зависеть от величины нагрузки на трущуюся пару, а также от коэффициента трения. Для того чтобы снизить силу трения при изготовлении деталей применяются специальные антифрикционные материалы, которые имеют низкий коэффициент трения.
Что касается вкладыша, антифрикционный материал наносится на его поверхность. Коленвал по отношению к вкладышам совершает вращательное движение, в месте сопряжения вкладыша и коленчатого вала возникает сила трения, которая стремится провернуть вкладыши по отношению к их установочным местам. Для защиты от проворачивания и смещения вкладыш удерживает специальный усик. Также при установке сами вкладыши вставляются с определенным натягом, величина которого рассчитана конструкторами того или иного ДВС.
Становится понятно, что избыточное трение или недостаточно надежная фиксация (слабый натяг), являются основными причинами, по которым не удается удержать вкладыш на его посадочном месте. Отметим, что во время изготовления двигателя на заводе недостаточный натяг вкладышей при сборке ДВС встречается крайне редко. Чаще проблемы с коренными или шатунными вкладышами появляются после того, как двигатель ремонтировался. Другими словами, неправильный подбор ремонтных вкладышей и другие дефекты, которые не позволяют добиться необходимого натяга, приводят к проворачиванию. Так как на КШМ воздействуют неравномерные нагрузки, вкладыши с ослабленной посадкой начинают вибрировать, масляная пленка на их поверхности разрушается, вкладыш может «прихватить». В такой ситуации проворачивание неизбежно, так как фиксирующий усик попросту не способен противостоять моменту проворачивания на самом вкладыше.
Как уже было сказано, еще одной причиной проворачивания вкладышей двигателя является превышенный момент трения, то есть нарушаются расчетные условия работы самих подшипников скольжения. Нормальная работа вкладышей предполагает так называемое жидкостное трение, то есть поверхность вкладыша и шейку коленчатого вала разделяет масляная пленка. Это позволяет избежать прямого контакта нагруженных деталей, обеспечивает необходимую смазку и охлаждение, минимизирует трение.
Вполне очевидно, что если масляная пленка будет иметь недостаточную толщину или прорвется, коэффициент трения начнет увеличиваться. Работа сопряженных деталей, которые испытывают постоянную нагрузку, в подобных условиях будет означать, что проворачивающий момент увеличился. Если проще, чем больше сила трения, тем сильнее возрастают риски проворачивания вкладышей коленвала при таких увеличенных нагрузках.
Рост нагрузок в паре вкладыш-коленвал приводит к уменьшению толщины масляной пленки или к полному разрыву (сухое трение). Параллельно увеличению силы трения происходит усиленное выделение тепла, в области трения возникают локальные перегревы. При повышении нагрева нарушается температурная стабильность масла, толщина масляной пленки еще больше снижается, вкладыш может прихватывать к поверхности шейки коленчатого вала.
Также следует добавить, что толщина масляной пленки между сопряженными деталями напрямую зависит от того, с какой скоростью указанные детали перемещаются относительно друг друга (гидродинамическое трение). Чем быстрее детали двигаются, тем интенсивнее масло попадает в зазор, который присутствует между трущимися элементами. Получается, создается более толстый масляный клин-пленка по сравнению с такой же пленкой на меньшей скорости движения сопряженных деталей. При этом необходимо учитывать тот факт, что увеличение скорости движения деталей увеличивает и силу трения, а также растет нагрев от такого трения. Это значит, что температура моторного масла начинает повышаться, смазка разжижается, толщина пленки становится меньше.
Еще на силу трения оказывает влияние то, с какой точностью изготовлены поверхности сопряженных деталей, от степени шероховатости указанных поверхностей и т.д. Если, например, поверхность вкладыша или шейки окажется неровной, тогда возникнут зоны, в которых возникнет практически сухое трение или детали будут контактировать в условиях недостаточной толщины масляной пленки. Параллельно такие зоны сухого трения могут возникать и в тех случаях, когда в моторном масле присутствуют механические частицы, то есть масло загрязнено.
По указанным причинам после сборки нового ДВС или капитального ремонта двигателя силовой агрегат должен пройти процесс обкатки, который предполагает умеренные нагрузки и частую смену моторного масла. Дело в том, что нагруженные пары должны приработаться друг к другу, так как притирка постепенно нивелирует возможные имеющиеся микродефекты, которые оказывают влияние на эффективность образования и последующую стабильность образованной масляной пленки.
Добавим, что определенное влияние оказывает и вязкость масла в двигателе. Более вязкие масла вызывают увеличенный момент трения в нагруженных парах. Параллельно с этим толщина пленки вязкого масла также больше в месте сопряжения деталей. Однако это не значит, что нагруженные детали будут защищены от повышенного или сухого трения. Дело в том, что вязкая смазка может просто не доходить до места трения в необходимом количестве, что приводит, в свою очередь, к уменьшению толщины пленки или даже ее разрыву.
По указанной причине не так просто дать ответ, какое масло лучше применительно к вкладышам и их проворачиванию с учетом только одного показателя вязкости. Не следует забывать о том, что важнейшей характеристикой является также смазывающая способность масла, то есть свойство смазки сцепляться с металлическими поверхностями. Следует учитывать и стабильность пленки того или иного масла в условиях различных нагрузок и температур.
Виды и размеры
Вкладыши коленвала ВАЗ выступают в качестве защитных элементов, предотвращающих преждевременный износ сопряженных деталей. В зависимости от своего месторасположения, они делятся на две разновидности: коренные и шатунные. Последние, как было указано ранее, располагаются на шейках вала, коренные находятся на коленвале в месте его прохождения через ДВС и обладают сходным предназначением. Разные типы силовых аппаратов требуют использования соответствующих элементов, в первую очередь должен подбираться внутренний диаметральный размер.
Ремонтные детали как различаются между собой, так и имеют существенные отличия по сравнению с новыми элементами, которыми оснащаются на заводах новые авто. Параметры различаются как минимум на четверть миллиметра, через аналогичный шаг идут все последующие варианты.
Назначение
Коленчатый вал постоянно подвергается высоким физическим и температурным нагрузкам в процессе работы, вкладыши шатунные удерживают его на оси, при этом функционирование кривошипно-шатунного отдела поддерживается лишь элементами, указанными выше. Механизм действия шеек представлен внутренними обоймами, как следствие, вкладыши коленвала представляют собой наружные. Подача смазки на них происходит через специальную маслопроводную сеть, в которой жидкость движется под большим давлением. Так формируется столь необходимая для коленчатого вала тончайшая пленка.
Что такое шатунные и коренные вкладыши и в чем их функция
В двигателе погрузчика есть элемент, называемый коленчатым валом. Это высоконагруженный элемент, и конструкционно устанавливается он не на обычные, шариковые подшипники, а на подшипники скольжения.
Подшипники скольжения представляют собой металические пластины, покрытые специальным антифрикционным слоем.
Эти пластины и есть шатунные вкладыши. Они крепятся в специальных местах, называемых постелями. Необходимость крепления шатунных вкладышей обусловлена несколькими причинами.
Во-первых, на вкладыше имеется отверстие, которое предназначено для движения масла и должно быть совмещено с аналогичным отверстием в постелях.
Во-вторых, правильное крепление обеспечивает трение на поверхностях, специально для этого предназначенных.
Причины поломки
Конструктивные повреждения и износ в процессе эксплуатации — это самые распространенные причины для замены деталей. Несмотря на регулярное поступление смазки и аккуратную эксплуатацию мотора, данный процесс неизбежен. С течением времени утончается поверхность шеек, свободное пространство между ними становится больше, из-за этого коленвал приобретает свободный ход, снижается давление масла и, как следствие, его подача. Все это вызывает преждевременный выход из строя всей системы двигателя.
Прокручивание является второй причиной для проведения ремонтных работ. Многим доводилось слышать об этом или заниматься решением данной проблемы самостоятельно, но не все автовладельцы знают, из-за чего возникает такая ситуация. Вкладыши шатунные имеют тонкие пластины, которые ложатся в специальную постель. При этом небольшие выступы размещены по всей внешней поверхности полуколец, они должны соприкасаться с фронтальной частью блока, как это и происходит в новых моторах. Некоторые условия снижают сопротивляемость усиков по отношению к вкладышу, он прилипает к шейке коленвала и проворачивается. В такой ситуации работа двигателя прекращается. Стоит отметить наиболее частые причины ее развития:
Методы профилактики
Как указывалось выше, частичный выход вкладышей из строя влечет за собой повышенный износ двигателя, и в частности, системы его смазки. Поэтому чтобы не допускать подобной ситуации имеет смысл проводить периодические мероприятия по профилактике. Так, в первую очередь необходимо пользоваться тем моторным маслом, которое рекомендовано производителем автомобиля. Особенно это касается его вязкости. Не стоит покупать очень дешевое масло, поскольку высока вероятность, что в его составе будут абразивные частицы, которые негативно влияют на двигатель в целом, и на вкладыши в частности.
Также стоит производить периодическую проверку деталей двигателя, их состояние, геометрию, чистоту. При выполнении ремонтных работ нужно всегда следить за тем, чтобы в двигатель и/или систему смазки (масло) не попадала грязь. Существует так называемое “золотое правило” моториста, которое гласит, что лучше зазор на 0,03 мм больше, чем на 0,01 мм меньше. В таком случае вкладыш гарантировано не подведет, не расплавится и не застучит. Следите за состоянием двигателя вашего автомобиля, и он будет служить вам долгие годы.
Лучше не дожидаться ситуации, когда на приборной панели засветится лампочка, сигнализирующая о низком давлении масла. В идеале необходимо периодически проверять значение давления самостоятельно или в автосервисе. Ведь лампочка масленки светиться (то есть, срабатывает аварийный датчик) уже в крайнем случае, когда давление упало до критического. Этого лучше не допускать, особенно на двигателях со значительным пробегом.
Заключение
Необходимо периодически проверять состояние вкладышей, поскольку эти, казалось бы, незначительные детали могут привести к большим проблемам с масляной системой двигателя, тем самым значительно снизив его ресурс. И чем раньше удастся выявить поломку и устранить ее — тем с меньшими затратами в будущем придется столкнуться автовладельцу для проведения ремонта двигателя. Процедуру по замене можно провести как самостоятельно, так и на СТО. Однако, если вы решите выполнить ремонт самостоятельно, то вы должны быть на 100% уверены в том, что сможете довести дело до конца, поскольку замена подразумевает большой объем как демонтажных, так и монтажных работ.
Часто можно услышать в диалогах водителей и механиков – как новичков, так и бывалых – интересные фразы: «Стучит движок!» или «Крутануло вкладыш!» Ну и, разумеется, все понимают, что разговор зашёл об аварийной ситуации в двигателе внутреннего сгорания, а точнее о том, что из строя вышли коренные или шатунные подшипники скольжения коленвала. Это очень серьёзное происшествие, которое случается с двигателем достаточно часто, и винят обычно во всём этом некачественное моторное масло. Мол, куплено было масло непроверенного производителя, поэтому и произошла такая неприятность. Но по правде говоря, существует множество причин, не связанных напрямую с моторным маслом, по которым выходят из строя подшипники коленчатого вала.
Предварительные работы
В случае если становится ясно, что без ремонта силового устройства не обойтись, нужно выявить степень износа всех элементов и определить необходимые размеры вкладышей коленвала.Большинство автолюбителей решают задачу подбора габаритов путем визуального осмотра, для большей точности можно воспользоваться микрометром. Также стоит обратить внимание на возможность проведения расточки. При обнаружении прокручивания элементов, их необходимо сразу же заменить на новые. До начала ремонта это можно определить по работе двигателя, в частности он может часто глохнуть, или по специфическим звукам коленчатого вала. При заклинивании шеек дальнейшее движение становится невозможным.
Независимо от имеющейся ситуации, все детали механизмов должны быть тщательно осмотрены. На шейках могут присутствовать повреждения волнообразного вида, которые легко ощутить руками, в этом случае необходимо провести расточку и поставить ремонтные детали, размеры которых соответствуют установочному месту. Из-за большого количества повреждений может потребоваться более интенсивная расточка, и как следствие, потребуются детали размером, совершенно отличающимся от прежних. Поэтому шатунный вкладыш коленвала приобретается после осуществления всех процедур, так можно избежать необходимости возврата элемента в магазин.
Алгоритм работ по замене сальника коленвала
Для замены переднего сальника коленчатого вала потребуется стандартный набор ключей, специализированные инструменты (ключи для откручивания болта шкива коленчатого вала), съемника шестеренки (для авто с ременным приводом ГРМ), правки для запрессовки нового резинотехнического элемента.
Видео: Простой способ по вытаскиванию сальника
Если взять авто, оснащенные моторами с ременным приводом ГРМ, то технология замены такая:
Алгоритм действий по установке
Наиболее распространенным методом решения проблемы среди многих людей является обращение в автосервис. Но замена вкладышей коленвала под силу любому человеку, имеющему хоть малейший опыт в проведении ремонта и обладающему определенным набором инструментов. Для упрощения задачи стоит придерживаться определенного порядка действий.
Для начала необходимо проверить зазор, располагающийся между вкладышем и коленвалом. Проверка производится при помощи калиброванной пластиковой проволоки, которую можно найти на необходимой шейке. Затем монтируется крышка вместе с вкладышем, они затягиваются с определенным усилием, соответствующим значению 51 Нм. Стоит воспользоваться для измерения. После удаления крышки величина зазора будет аналогична степени сдавливания проволоки. При помощи номинального зазора нужно провести оценку получившегося параметра, значение которого для каждой отдельной марки различно. В случае если становится ясно, что зазор превышает номинальное значение, то есть степень сдавливания, то не обойтись без монтажа ремонтных деталей.
Замена вкладышей без разборки, если нет износа коленвала
Посмотрев, это 8-ми минутное видео по замене шатунных вкладышей, даже новичок может разобраться с таким ремонтом. Поэтому, рекомендую, не поленитесь и посмотрите это видео.
Из этого видео, вы узнаете, что для снятия коренных вкладышей не обязательно снимать коленвал. При помощи нехитрых манипуляций легко можно проверить состояние коренных подшипников и, если они изношены, заменить их не разбирая полностью двигатель.
Как менять шатунные и коренные вкладыши показаны на примере автомобиля Хонда Аккорд.
1200 руб. за фотоотчёт
Платим за фотоотчёты по ремонту авто. Заработок от 10 000 руб/мес.
Износ вкладышей приводит к снижению эффективности работы системы смазки двигателя, которое, в свою очередь, может привести к значительному износу отдельных частей силового агрегата, а также к снижению его рабочего ресурса. Поэтому при выявлении даже незначительного износа шатунных и/или коренных вкладышей необходимо предпринять меры по устранению неполадок.
Обычно причинами износа является их естественное старение. Однако в некоторых случаях имеет место попадание на их рабочую поверхность грязи или мусора, возникновение коррозии, недостаточное смазывание, несоосность осей и другие причины. Как правило, вкладыши не подлежат восстановлению, поэтому их необходимо менять на новые. Процедура это достаточно сложная, поэтому самостоятельное ее выполнение имеет смысл лишь в случае, если у автовладельца есть соответствующий опыт выполнения работ и необходимые инструменты.
Расточка
Все шатуны снимаются после последовательной проверки зазоров, также демонтируется и шлифуется коленчатый вал. Проведение расточки возможно только на специальном оборудовании — центростремителе, которое нечасто можно встретить у обычных автовладельцев. Поэтому здесь потребуется обращение к специалистам. После шлифовки производится подбор вкладышей коленвала соответствующего размера. Здесь не обойтись без такого инструмента, как микрометр, и примерки выбранных элементов. Далее все детали устанавливаются в обратном порядке и завинчиваются крышки на коренных подшипниках.
Стоит отметить некоторые особенности обратного монтажа шатунов и вкладышей. Последние предварительно смазываются маслом, также должны быть закручены крышки. По сравнению с проводимыми подготовительными работами, на монтаж уходит намного меньше времени. При этом не стоит забывать про эксплуатацию коленчатого вала, которая характеризуется высокими нагрузками, а также про его высокую стоимость. Необходимо сделать все возможное для увеличения периода функционирования. Основную роль здесь играет шлифовка, проведенная в подходящее время. Такая процедура обеспечивает гладкость шеек и подготавливает их к дальнейшей эксплуатации.
Установите все, что сняли
Все, что было снято, нужно установить на место. Сначала толкатели и подъемники. Затем синхронизирующий механизм, цепь ГРМ и крышка. Потом водяной насос и дополнительное оборудование. После этого – радиатор. Найдите в инструкции по сервисному обслуживанию двигателя последовательность и момент затяжки болтов впускного коллектора. Установите все шланги обогревателя и радиатора, а также соединения вакуумных и электрических линий. В последнюю очередь подсоедините тросик привода к дроссельной заслонке и установите впускной воздухопровод.
При наличии соответствующего инструмента и инструкции по сервисному обслуживанию двигателя процедуру замены подшипника двигателя можно выполнить за полдня.
Как выбрать
Независимо от причины, вызвавшей ремонт мотора и замену вкладышей, расточка коленчатого вала является обязательным пунктом. Установка новых деталей возможна только на отшлифованный либо новый механизм. При наличии повреждений и рытвин только на одной шейке, обрабатываются все элементы для достижения единого общего размера. Стандартные детали устанавливаются в процессе конвейерной сборки двигателя. К примеру, ремонтные вкладыши коленвала для автомобилей ВАЗ реализуются в четырех вариантах. То есть расточка может производиться максимум четыре раза. Моторы для таких машин, как «Москвич» и ГАЗ, имеют дополнительную пятую и шестую шлифовки до 1,5 и 1,2 мм соответственно. Оптимальным вариантом станет подбор необходимых размеров тем человеком, который занимался шлифовкой. Расточка может привести к необходимости подбора элементов, размер которых существенно превысит прежний. Это зависит от глубины рытвин на шейках и их количества. Вкладыши представлены в продаже в виде комплектов для обоих видов шеек.
Что такое ремонтные вкладыши коленвала?
Для всех шатунных и коренных шеек имеются свои ремонтные размеры (параметры, которые они могут принимать после шлифовки в процессе расточки коленвала), которые должны соответствовать размерам аналогичных вкладышей, используемых в качестве запасных частей. Оба вида вкладышей исполняют роль подшипников, в значительной степени улучшающих скольжение, поэтому при их износе должна осуществляться своевременная замена, сопровождаемая расточкой коленчатого вала.
Для большинства двигателей существует несколько ремонтных размеров вкладышей. Например, для классических ВАЗовских моделей таких размеров четыре. Соответственно, коленчатый вал может быть расточен четыре раза. По сути, это обычная шлифовка поверхности трущихся деталей, чтобы сделать ее снова гладкой и пригодной к работе. Наружный размер вкладышей остается неизменным, а внутренний размер регулируется за счет увеличения их толщины
. После каждой замены вкладышей двигатель должен проработать не одну тысячу километров, если он будет исправно смазываться, т.е. другие системы не будут барахлить.
Особенности работ
Замена вкладышей коленвала требует соблюдения следующих правил: