Износ шатунных вкладышей: Шатунные и коренные вкладыши

Содержание

испытания на износ» на сайте компании Механика по ремонту автомобилей

Жизненный путь вкладышей подшипников коленчатых валов двигателя внутреннего сгорания может быть очень тернистым. Как правило, к их подбору подходят удручающе рутинно, а ремонтники относятся к ним как к расходному материалу. Чаще всего на вкладыши обращают внимание в связи с их конструкцией, зазорами в подшипниках и теорией подачи масла. Но как только двигатель обкатан и запущен в работу, внимание сразу переключается на другие проблемы…

Сегодня порассуждаем о том, насколько конструкция вкладыша, его покрытие и масло, которые выбираются, могут иметь драматичные последствия для его жизни.

Инженеры компании King Bearings во главе с доктором Дмитрием Копелиовичем, ведущим специалистом по конструкции и технологии вкладышей подшипников двигателя, недавно разработали новый вид шатунных и коренных вкладышей, получивших название pMaxBlack. Новинка создана из инновационных материалов с тем, чтобы вкладыш оставался всё еще достаточно «мягким» для работы в двигателе с высокой удельной мощностью, но одновременно обеспечивал повышенные усталостную прочность и несущую способность.

Каких-либо подробностей о своей новой разработке King, естественно, не сообщает, но очевидно, что найден способ сделать вкладыш прочнее, чтобы он выдерживал повышенное давление в форсированном двигателе, но при этом оставался достаточно «мягким» – для должного выполнения своих функций.

Немного теории

Триметаллические вкладыши, предназначенные для гоночных или форсированных двигателей, изначально сделаны «мягкими», так как если под большой нагрузкой шейка вала деформируется, или гнется сам коленвал, шейка может коснуться поверхности вкладыша. Если вкладыш достаточно «мягкий», то он просто слегка изнашивается со временем. К сожалению, при холодных запусках двигателя этот износ вкладышей становится критичным, так как шейка вала делает несколько оборотов «насухую» прежде чем между вкладышем и шейкой образуется надежный несущий масляный клин. Поэтому можно часто видеть, как гоночные команды заполняют систему смазки двигателя маслом под давлением непосредственно перед холодным пуском.

В новом вкладыше pMaxBlack производства King твердость верхнего слоя вкладыша увеличена на 24%, при увеличении усталостной прочности на 17%! А покрытие pMaxKote делает такие вкладыши еще более износостойкими.

Материал вкладыша King на основе алюминиевого сплава (вкладыши с индексом HP) применяется в двигателях с очень высокой нагрузкой. По словам Рона Следжа из King Bearings: «… продолжительность нагрузки определяет, какой вкладыш надо использовать – HP, XP или XPC. Вкладыш типа HP выдерживает очень высокую нагрузку, но сравнительно недолго (например, в гонках дрегстеров – на максимальное ускорение), в то время как вкладыши типа XP или XPC гораздо лучше ведут себя в длительных кольцевых или внедорожных гонках».

Преимущество вкладыша типа HP состоит в том, что он лучше выдерживает работу при наличии загрязнений или отклонений коленвала, чем вкладыши XP или XPC, из-за большей толщины алюминиевого антифрикционного слоя – 0,30 мм. Меж тем толщина баббитового верхнего слоя на вкладыше типа XP/ХРС составляет всего лишь 0,013 мм. Столь тонкий слой легко повреждается различными загрязнениями, а также «кривыми» шейками коленвала.

Твердость вкладыша

Вид материала вкладыша	Показатели твердости
Алюминий	40 HV
Триметалл	11…14 HV
pMaxBlack	18 HV
pMaxKote	~40 HV

Идти в ногу с технологией

Двигатели современных дорожных автомобилей сейчас часто имеют бо́льшую литровую мощность N_л, чем чисто гоночные моторы всего два десятилетия назад. А механики-ремонтники, естественно, ожидают, чтобы вкладыши, поставляемые в запчасти, соответствовали степени форсировки подобных двигателей. Именно для этого King Bearings разработал вкладыши типа pMax Black.

Забегая вперед, можно сказать: King разработал и особое покрытие для такого вкладыша, названное pMaxKote. Этой маркировкой компания обозначает «нанокомпозитное полимерное покрытие». По словам Следжа, термин «нанокомпозитный» означает лишь то, что покрытие выполнено из наноматериалов на полимерной основе. Новое покрытие, толщиной всего 0,005 мм, наносится прямо на поверхность верхнего слоя pMaxBlack, причем толщина вкладыша остается неизменной, поскольку King пропорционально уменьшил толщину промежуточной медной подложки. Неизменная толщина вкладышей позволяет сохранять те же монтажные/масляные зазоры в подшипниках коленвала, что и прежде. Покрытие pMaxBlack защищает вкладыш от небольшой перегрузки и обеспечивает износостойкость – даже когда происходит непосредственный контакт вкладыша с шейкой коленвала.

Вот что происходит, когда шатунный вкладыш недолго работает при максимальной нагрузке и с недостатком смазки. Шатунные вкладыши выходят из строя чаще коренных, так как они сильнее нагружены и масло к ним подается в последнюю очередь.

Проверить испытаниями

На словах всё кажется прекрасным, однако, как новое покрытие будет функционировать в реальной жизни?

И King решил проверить свои разработки в сотрудничестве с компаниями Driven Racing Oils и Shaver Specialties, использовав V-образный восьмицилиндровый двигатель Chevrolet, рабочим объемом 6,3 л и относительно небольшой мощностью – 440 л.с., установив его на динамометрический стенд. Программа испытаний была составлена таким образом, чтобы создать явную перегрузку шатунных и коренных вкладышей. Для получения необходимых исходных данных в двигатель поочередно устанавливали комплекты вкладышей King типа XP и триметаллических. Для испытаний мотор заправляли моторными маслами на минеральной и синтетической основе, но с одинаковой вязкостью – 5W-20, производства Driven Racing Oils.

Это пример листа отчета, сформированного компанией SPEEDiagnostix. Любые отклонения от допусков немедленно выделяются желтым или красным цветом. Если все в порядке, символы отмечаются зеленым цветом.

Столь низкая вязкость масла была выбрана сознательно, с тем, чтобы изначально уменьшить толщину масляной пленки в подшипниках и увеличить возможность непосредственного контакта и износа вкладышей.

Чтобы получить максимально точные результаты, специалисты Driven Racing Oils промывали систему смазки после каждого из четырех испытательных циклов. Промывка включала слив «рабочего» масла, замену масляного фильтра Wix и заправку «обкаточным» маслом (BR30, производства Driven), после чего двигатель работал в течение 30 минут, в том числе дважды включалась полная мощность. Затем промывочное масло сливалось, фильтр менялся, и двигатель заправлялся свежим маслом. Та же самая процедура повторялась и при смене вкладышей.

На этом фото справа – шатунный вкладыш XP без покрытия после работы под нагрузкой более трех часов, с использованием масла 5w20, без присадок. Такая же проверка была проведена для вкладышей XP pMaxBlack – на фото слева. Снижение износа очевидно.

В сопроводительной диаграмме также перечислены присадки, которые добавлялись в базовое масло. Цинк и фосфор (ZDDP) – противоизносные присадки. Молибден и бор – присадки, снижающие трение, а кальций – моющая присадка.

Первый цикл испытаний проводился со вкладышами типа XP и с минеральным маслом. Затем первый комплект вкладышей XP был сменен вторым аналогичным комплектом. На этот раз двигатель заправили синтетическим маслом 5w20. Третий цикл испытаний включал в себя установку нового комплекта шатунных и коренных вкладышей pMaxKote и заправку двигателя традиционным минеральным маслом 5w20. Четвертая, и последняя проба была выполнена с другим комплектом вкладышей pMaxKote, но на этот раз с синтетическим маслом.

Это пять нижних коренных XP-вкладышей без покрытия после тестовой работы на обычном минеральном масле. Налицо значительный износ.

Критерием оценки каждого испытания было сравнение степени износа деталей двигателя по содержанию различных металлов (в ppm – «частиц на миллион») в моторном масле, слитом после каждого испытания. Спектрометрический анализ выполняла компания SPEEDiagnostix.

Лучший способ испытания вкладышей для их максимального нагружения заключался в том, чтобы заставить работать вышеназванный двигатель Chevy на низких оборотах, но при высокой нагрузке. Динамометрический стенд SuperFlow периодически «тормозил» работающую на полную мощность, шестилитровую «восьмерку» Chevy до 1450 об/мин, а затем вновь позволял ей разогнаться до максимальных оборотов. И так 14 раз на протяжении трех часов и пятнадцати минут, в каждом из четырех циклов испытаний. При этом тщательно отслеживались температуры масла и воды.

Такие испытания лучше всего подходят для проверки долговечности вкладышей. В приложенных таблицах мы показываем результаты. Наиболее важными элементами, показывающими износ, являются железо, медь, свинец, олово и алюминий. Как стандартные, так и триметаллические вкладыши King сделаны главным образом из меди, олова и свинца, поэтому их содержание в слитом масле указывает на износ самого вкладыша. Алюминий попадает в масло в основном с поршней, а железо – со стенок цилиндров.

И хотя измеренное количество (ppm) примесей относительно невелико, различия между каждым циклом испытаний выглядят убедительно. Начнем с объяснения каждой категории в листе результатов. Тип масла – минеральное или синтетическое. Тип вкладыша означает, есть ли на вкладышах покрытие или нет. Индекс вязкости масла указывает, насколько вязкость масла меняется в широком диапазоне температур. Чем выше число, тем меньше «разжижается» масло с ростом температуры.

Эти испытания потребовали многократного демонтажа двигателя для замены всех вкладышей, но результаты стоили того. Для экономии времени моторист заменял коренные вкладыши, не вынимая коленвала. Он ослаблял все крышки коренных подшипников и осторожно устанавливал новые вкладыши, проворачивая вал и выталкивая старый вкладыш.

Обратите также внимание, что мы указали в таблице каждый элемент присадок в масло, что показывает идентичность пакета присадок как для минерального, так и для синтетического масел. Это значит, что любое уменьшение продуктов износа (при сравнении масел) должно быть связано с качеством базового масла, а не с присадками.

Таким образом, результаты показывают, что сочетание вкладыша pMaxKote производства King Bearings и синтетического масла является прекрасным способом радикально уменьшить износ деталей в двигателе. Как можно видеть, общая величина износа в 35 ppm (полученная сложением показателей износа каждого отдельного элемента), при использовании обычного вкладыша и «минералки», была уменьшена на 74% при использовании высококачественного синтетического масла и вкладышей pMaxKote.

Простая установка вкладышей с покрытием, при использовании минерального масла, также дало значительное улучшение, сократив общий показатель износа с 36 до 21 ppm, что равносильно увеличению износостойкости на 40%. Это стоит учитывать при сравнении соотношения расходов и долговечности, так как вкладыши King с покрытием дороже обычных.

В таблице результатов видно несколько большее, чем ожидалось при применении синтетического масла, содержание свинца в третьем цикле испытаний (с вкладышами без покрытия и синтетическим маслом). Свинец – основной металл в верхнем слое триметаллического вкладыша (свинцовистый баббит), поэтому, возможно, его износ и был несколько выше, чем с «минералкой». Несмотря на то, что испытания всеми силами делались как можно более стантартизованными, остается масса возможностей, за счет которых могло возникнуть это повышенное число. Но суммарный показатель количества продуктов износа все же был ниже, чем у вкладышей без покрытия с минеральным маслом.

Двигатель Chevy, объемом 6,3 л., пережил множество этапов испытаний, но до сих пор уверенно работает.

Результаты испытаний

Статья подготовлена по материалам с сайта www.enginelabs.com

ХОТИТЕ СТАТЬ АВТОРОМ?

Пришлите свою статью

Износ вкладышей подшипников двигателя и замена их.

Износ вкладышей приводит к снижению давления масла в системе смазки двигателя. Это мы можем заметить при показаниях прибора давления масла в двигателе. При износе вкладышей шатунных или коренных, их необходимо заменить на новые, так как это может привести к значительному износу колен вала.

Если колен вал поврежден от износа, то его необходимо снять и отдать на шлифовку на станке. Самые распространенные причины износа вкладышей это попадание металлической стружки, грязи, мусора, обычное старение вкладыша, плохое смазывание маслом в системе и т. д.

Вкладыши не подлежат восстановлению их просто меняют на новые. Заменить вкладыши вы можете сами, если у вас есть опыт ремонта двигателя и нужный для этого инструмент.

Вкладыши – это подшипники скольжения, их два типа, коренные и шатунные. Они выдерживают сильные нагрузки при работе двигателя. Вкладыши состоят из сплавов алюминия с оловом.

износ вкладышей

Вкладыш состоит

Стальное основание дает вкладышу жесткость и плотную посадку его в постели, держит форму при высоких температурах.

Промежуточный слой состоит из свинцовой бронзы, предназначен для подложки антифрикционного покрытия, а также служит для предотвращения задирав рабочего покрытия вкладыша.

Никелевый подслой ложится сверху промежуточного слоя. Его толщина 1-2 микрона. Никелевый подслой обладает антикоррозийными функциями, чтобы вкладыш не ржавел.

Антифрикционное покрытие – это рабочая поверхность вкладыша, где происходит трение поверхностей колен вала и вкладышей. Это покрытие имеет низкий коэффициент трения. Его изготавливают из свинцового сплава.

вкладыш состав

Определение износа вкладышей

Для определения износа тонкостенных вкладышей подшипников при помощи латунной пластинки проверяют зазор между вкладышами подшипников и шейками коленчатого вала. С проверяемого подшипника снимают крышку и очищают ее от смазки, а на вкладыш кладут смазанную маслом латунную пластину.

Затем крышку ставят на место и до отказа затягивают болтами. Болты остальных крышек при этом должны быть ослаблены, Пусковой рукояткой поворачивают коленчатый вал. При зазоре нормальной величины вал повертывается с трудом, или совсем не повертывается.

Если вал вращается легко, то вкладыши подлежат. замене. После замены вкладышей болты затягивают динамометрическим ключом. Допустимый зазор между шейкой вала и вкладышем обеспечивается подбором вкладыша по размеру шейки. Уменьшать зазор спиливанием крышек подшипников или помещая прокладки между вкладышами и гнездами нельзя.

Нельзя также увеличивать зазоры и путем шабровки вкладышей; это может привести к обнажению стальной ленты вкладыша и к повреждению шейки коленчатого вала. Конусность и овальность шеек коленчатого вала, а также наличие рисок и задиров на них выше допустимой величины устраняются шлифованием их под ремонтные размеры с установкой вкладышей соответствующих ремонтных размеров.

Признаки износа вкладышей

Попадание инородных тел. Инородные тела могут попасть в двигатель в большинстве случаев, когда мы его ремонтируем, и мы не видим, когда случайно что-нибудь попадет в картер двигателя. Это обычно попадает грязь, песок, мусор. Грязь быстро распространиться по двигателю и нанесет большой урон ему. Частицы песка будут царапать во всех трущихся местах двигателя, и двигатель может быстро выйти из строя.

Методы устранения.

При попадании грязи на поверхности вкладыша есть образование царапин, задирав, необходимо слить масло и поменять его. Проверить фильтра масленые и воздушные на целостность. Промыть двигатель промывочной жидкостью, чтобы удалить все частицы грязи.

Коррозионное стирание

На обратной поверхности вкладыша идет коррозионное стирание. В данном случае причин может быть несколько.

1 При ремонте двигателя были слабо затянуты крепежные болты

2 Двигатель часто работал на высоких оборотах

3 Инородные тела находятся на поверхности опоры вкладышей

4 Установлены вкладыши не того размера

коррозионное стирание

Методы устранения причин неполадок также разнообразны

1 Болты затягивать манометрическим ключом согласно нужному усилию

2 Постарайтесь поберечь двигатель и не выжимать с него последние соки на больших оборотах.

3 Всегда контролировать чистоту сборки вкладышей.

4 Вкладыши используйте соответствующего размера.

Усталость металла

Признаки. При усталости металла будет хорошо видно на вкладыше отслоение частиц металла в середине вкладыша где происходит максимальная нагрузка. При долгой эксплуатации будет происходить тоже самое.

усталость металла

Причины их несколько.

1 Неравномерная нагрузка на вкладыши при работе двигателя.

2 Вкладыши не соответствуют требованиям завода изготовителя (брак).

3 Троит двигатель, неравномерная его работа.

4 Вибрация двигателя.

Метод устранения

1 Проверить визуальное состояние вкладышей.

2 Проверить колен вал, снять размеры , заменить вкладыши.

3 Устранить причины неравномерной работы двигателя.

4 Замерить компрессию в цилиндрах двигателя.

СМОТРИТЕ ВИДЕО

Поделитесь с друзьями в соц сетях

Признаки для замены вкладышей шатуна

Как заменить шатунные вкладыши и для чего это нужно?!

Если завести двигатель автомобиля и при его работе будет слышен металлический стук, значит дело в износе вкладышей шатуна. Это безусловно является очень серьёзной поломкой, которая может привести к заклиниванию двигателя.
Поэтому, разбитые шатунные вкладыши, нужно срочно заменить! Для начала, стоит разобраться, какую роль в двигателе машины играет шатун и для чего нужны шатунные вкладыши?

Шатун, это важная часть двигателя внутреннего сгорания, которая предназначена для передачи возвратно-поступательной тяги от поршня к коленчатому валу, а затем на колёса автомобиля, преобразуя крутящий момент в движение.
Такую деталь, первыми применяли ещё древние римляне в 3 веке, при строительстве лесопилок. Позже, шатунный механизм применялся также на паровозах. В наше время, шатун применяется почти на всех ДВС.

В двигателе автомобиля, шатун верхней частью (с помощью пальца), присоединён к поршню, а нижней своей частью к шейке коленчатого вала.
Между шейкой вала и шатуном, находятся подшипники скольжения, или шатунные вкладыши.
Изготавливаются шатунные вкладыши из листового металла, и имеют форму полукруглой металлической пластины.

Шатунные вкладыши, предназначены для снижения трения между шатуном и шейкой коленчатого вала.
Благодаря своему антифрикционному покрытию, подшипники скольжения предотвращают быстрый износ коленчатого вала и шатуна. А масло, (которое по специальным каналам подаётся на вкладыши), как бы обволакивает их, образуя плёнку между ними и шейкой коленвала, благодаря чему, трение между коленвалом и шатуном сводится к минимуму.
Однако, есть обстоятельства, которые приводят к разрушению вкладышей шатуна. Это может привести к задирам и царапинам на шейке коленчатого вала, а также к разрушению поршня и самого шатуна. Это, впоследствии приведёт к необходимости капитального ремонта двигателя.

Одной из основных причин быстрого износа шатунных вкладышей, может стать недостаточное давление масла в моторе.

Таким образом, масло не будет в достаточной степени смазывать вкладыши и шейку коленвала.
Трение увеличится, после чего вкладыши начнут сильно вырабатываться и разрушаться. При этом, трение между шатуном и коленвалом, сильно увеличится. Начнётся сильный люфт и движок заклинит!

Ещё одной распространённой причиной, которая приводит к неисправности шатунных вкладышей, является неправильная сборка двс, то есть, при сборке мотора шатун с вкладышами был неправильно затянут.

Такое вряд ли возможно при заводской сборке, а при ручной вполне возможно. Эта оплошность приведёт к тому, что при вращении, вкладыши начнут заскакивать друг на друга и прокручиваться, что также в последствии приведёт к заклиниванию и остановке двигателя!

Своевременно определить вышеупомянутые неполадки, можно довольно легко.
Во время своего движения (при износе вкладышей), поршень начнёт биться о головку цилиндра. Поэтому, при работе мотора, будет отчётливо слышен металлический стук, а также датчик будет показывать низкое давление масла в моторе. После таких симптомов будет очевидно, что слетели шатунные вкладыши.

Чтобы устранить данную неисправность, нужно снять поддон картера, затем открутить нижнюю крышку шатуна, извлечь повреждённые вкладыши и заменить на новые.
Однако, это особо не поможет. Машина ещё некоторое время поездит и проблема возникнет снова!

Поэтому, для замены разбитых шатунных вкладышей на новые, придётся разбирать двигатель, снимать коленчатый вал и растачивать его, чтобы убрать задиры и подогнать под новые вкладыши. Ведь идентичные заводским подшипники скольжения, найти невозможно. Такую процедуру неопытный водитель вряд ли сможет проделать. Так что, скорее всего, придётся обращаться в автосервис!

В заключении стоит отметить, для того, чтобы предотвратить быстрый износ подшипников скольжения, просто необходимо поддерживать необходимый уровень масла в двигателе! А при наличии посторонних звуков, исходящих из заведённого мотора, глушить двигатель и проводить диагностику!

Замена вкладышей коленвала.

Прайс на услуги автосервиса от 01.01.2019

Наименование	Тип двигателя		Отечественные	Иномарки седан	Джип Кроссовер
Вкладыши (замена) 8 клапанов	8 клапанов	от	3000	9000	12000
Вкладыши (замена) 16 клапанов	16 клапанов	от	3000	9000	12000
Вкладыши (замена) однорядный	однорядный	от	3000	9000	9000
Вкладыши (замена) V-образный	V-образный	от	—	20000	20000
Вкладыши (замена) оппозитный	оппозитный	от	—	30000	30000

Примеры наших работ: Ремонт двигателя G4KE KIA Sorento

Проверка и замена вкладышей коренных и шатунных подшипников

При решении вопроса о необходимости замены вкладышей подшипников следует иметь в виду, что диаметральный износ вкладышей и шеек коленчатого вала не всегда служит определяющим критерием.

В процессе работы двигателя в антифрикционный слой вкладышей вкрапливается значительное количество твердых частиц (продуктов износа деталей, абразивных частиц, засасываемых в цилиндры двигателя с воздухом и т. п.). Поэтому такие вкладыши, имея часто незначительный диаметральный износ, способны вызвать в дальнейшем ускоренный и усиленный износ шеек коленчатого вала. Следует также учитывать, что шатунные подшипники работают в более тяжелых условиях, чем коренные. Интенсивность их износа несколько превышает интенсивность износа коренных подшипников. Таким образом, к решению вопроса о замене вкладышей необходим дифференцированный подход в отношении коренных и шатунных подшипников.

Во всех случаях удовлетворительного состояния поверхности вкладышей коренных подшипников критерием необходимости их замены служит величина диаметрального зазора в подшипнике. При оценке состояния вкладышей осмотром следует иметь в виду, что поверхность антифрикционного слоя считается удовлетворительной, если на ней нет задиров, выкрашиваний антифрикционного сплава и вдавленных в сплав инородных материалов.

Для замены изношенных или поврежденных вкладышей в запасные части поставляются вкладыши коренных и шатунных подшипников номинального и трех ремонтных размеров комплектно, в количестве, необходимом на один двигатель.

Вкладыши ремонтных размеров отличаются от вкладышей номинального размера уменьшенным на 0,125; 0,25, 0,5 мм внутренним диаметром. Наружный диаметр всех вкладышей одинаков. Коренные подшипники и вкладыши шатунов ремонтных размеров устанавливаются только после перешлифовки коленчатого вала. Коренные^— подшипники рекомендуется менять все одновременно, чтобы избежать повышенного прогиба коленчатого вала. При замене коренных подшипников необходимо проследить за правильной установкой вкладышей, совпадением отверстий для подвода смазки и др.

После замены вкладышей как с одновременной перешлифовкой шеек коленчатого вала, так и без нее следует обязательно проверить диаметральный зазор в каждом подшипнике. Это позволит проверить правильность выбора вкладышей и подшипников.

Проверить диаметральный зазор в подшипнике можно измерением шейки коленчатого вала, вкладышей (в паре) данного подшипника и подшипников с последующими несложными расчетами.

Диаметр коренных подшипников и подшипников нижней головки шатуна измеряют при вложенных вкладышах и затянутых с необходимым усилием болтов.

Примечание. Для замера внутреннего диаметра нижней головки шатуна с вкладышами его необходимо собрать на оправке диаметром мм.

Диаметральные зазоры между шейками коленчатого вала и подшипниками должны находиться в пределах 0,040…0,089 мм для коренных подшипников и 0,030…0,076 мм для шатунных.

Тонкостенные вкладыши коренных и шатунных подшипников коленчатого вала изготовлены с высокой точностью. Требуемая величина диаметрального зазора в подшипнике обеспечивается только надлежащими диаметрами шеек коленчатого вала. Поэтому вкладыши при ремонте двигателя меняют без каких-либо подгоночных операций и только попарно. Замена одного вкладыша из пары не допускается. Из сказанного также следует,, что для получения требуемого диаметрального зазора в подшипнике запрещается спиливать или пришабривать стыки вкладышей или крышек подшипников, а также устанавливать прокладки между вкладышем и его посадочным местом.

Невыполнение этих указаний приводит к нарушению правильности геометрической формы подшипников, ухудшению теплоотвода от них и ускоренному отказу вкладышей в работе.

Почему застучал вкладыш?

Дефекты и поломки деталей двигателя создают для владельца автомобиля большие неприятности и выливаются в кругленькую сумму на ремонт. Но и сервисной станции капитальный ремонт двигателя способен принести немало хлопот. И дело не только в сложности конструкции некоторых двигателей и трудоемкости выполнения ремонтных работ. Просто ошибки обходятся дорого, а устранять неисправности по гарантии, если что-то случится с двигателем после ремонта, СТО придется за свой счет. Подобные происшествия иногда случаются, и нередко их причиной являются дефекты подшипников двигателя.

Подшипники в двигателе способны без каких-либо повреждений надежно работать многие сотни тысяч километров. Однако даже небольшое отклонение от нормальных условий работы рано или поздно приводит к выходу подшипников и, соответственно, всего двигателя из строя. Прежде чем разбираться, почему это происходит, надо выяснить…

Что такое подшипник?

Первое, что отметим, — речь идет о подшипнике скольжения, состоящем из вкладышей Сменная деталь (втулка и т. п.) подшипников скольжения, непосредственно взаимодействующая с цапфой вала или вращающейся оси. Изготовляется из антифрикционного материала. , установленных в отверстии корпуса — постели. Работа подшипника скольжения основана на эффекте «масляного клина»: вращаясь, вал под действием нагрузки смещается относительно оси подшипника, что вызывает «затягивание» масла в сужающий зазор между валом и вкладышами. Вследствие этого вал «упирается» в масляный клин и при нормальной работе подшипника не касается вкладышей. Чем больше давление и вязкость масла в зазоре, тем большую нагрузку может выдерживать подшипник до соприкосновения поверхностей.

Давление масла в сужающейся части зазора во много раз больше, чем давление подачи, и может достигать 600-900 кг/см2. Тем не менее, давление подачи — тоже важный параметр: от него зависит количество масла, прокачиваемого через подшипник, и, соответственно, условия его охлаждения.

Нарушения в системе смазки, вызывающие снижение давления, приводят к разрушению масляной пленки, разделяющей детали. В подобных случаях возникают режимы полужидкостного и даже сухого трения, сопровождающиеся перегревом и повреждением поверхностей подшипника.

Вал и отверстие, образуемое вкладышами, должны иметь правильную геометрическую форму, при которой между ними обеспечивается определенный зазор (обычно 0,03-0,08 мм), а также гладкую поверхность. Увеличение зазора влечет за собой падение давления в системе смазки и ухудшение охлаждения подшипника. Еще хуже уменьшение зазора — оно вызывает соприкосновение и задир поверхностей.

Грубая обработка поверхностей вала и отверстия приводит к соприкосновению их отдельных участков даже при сравнительно небольших нагрузках, что вызывает нагрев элементов подшипника. Это грозит задиром — схватыванием материалов и их взаимным переносом, — после чего подшипник выходит из строя.

Один из важнейших факторов, определяющих работоспособность подшипника, — это материалы, из которых изготовлены его элементы. Наилучшее сочетание материалов следующее: «твердая» поверхность вала и «мягкая» — отверстия. Такое сочетание материалов снижает риск возникновения задиров, если вдруг возникнет контакт поверхностей (подобное возможно при запуске двигателя, когда масло еще не успевает поступить к подшипникам). Однако, несмотря на «мягкость», поверхность отверстия должна быть достаточно прочной, иначе возникающие нагрузки приведут к его разрушению.

Последние требования определяют конструкцию подшипника. Например, для коленчатого вала, где нагрузки и скорости вращения максимальны, обеспечить работоспособность подшипников удается только с помощью вкладышей, позволяющих добиться «мягкой» поверхности и низкого коэффициента трения при высокой усталостной прочности. Достигается это использованием многослойных вкладышей, где, к примеру, основной антифрикционный материал (бронза) через никелевый подслой покрыт тонким слоем мягкого баббитового сплава. А чтобы вкладыши длительное время могли держаться в постели с натягом (это необходимо для обеспечения правильной геометрии и отвода тепла), этот «бутерброд» наносят на прочную основу — стальную ленту. Широко известные у нас сталеалюминиевые вкладыши выполнены по тому же принципу: сплав алюминия с оловом одновременно обладает и «мягкостью», и прочностью, и хорошими антифрикционными свойствами.

И, наконец, работа подшипников во многом определяется свойствами моторного масла — вязкостью, температурной стабильностью, пакетом присадок. Однако в эксплуатации приходится учитывать не только эти параметры: масло может оказаться загрязненным твердыми частицами из-за плохой фильтрации. В таких ситуациях неизбежен абразивный износ рабочих поверхностей, увеличение зазора и в конечном счете — повреждение подшипника.

Заметим, что увеличение зазора в подшипнике свыше критической величины, составляющей в среднем 0,12-0,15 мм, вызывает стук. Он обычно проявляется на повышенных частотах вращения и под нагрузкой, усиливаясь при прогреве двигателя, когда падает вязкость масла. Дальнейшая эксплуатация двигателя с таким подшипником приводит к лавинообразному росту зазора за счет ударных нагрузок, сопровождаемых сильным нагревом, плавлением материала вкладыша и износом шейки вала. Последние, заключительные стадии этого процесса — проворачивание вкладышей и «выбрасывание» их остатков в поддон картера с неизбежным повреждением поверхности постели.

Из нашего анализа следует, что сам по себе подшипник из строя выходит крайне редко. Если такое случилось, то простой заменой вкладышей никак не обойтись — не поможет. Поэтому важно найти и устранить причину, вызывающую неисправность. Для этого почти наверняка придется снимать и разбирать двигатель. И внимательно просматривать все его детали, в первую очередь — вкладыши. Только так удается установить,…

Почему застучал вкладыш?

Несмотря на многообразие причин выхода подшипников из строя, их можно разбить на две группы. Первая связана с нарушением правил эксплуатации — здесь ответственность лежит целиком на водителе автомобиля. А вот вторая группа — это явные ошибки механиков, ремонтировавших двигатель. Причем сказать, какая из групп более многочисленна, трудно. Впрочем, судите сами.

Абразивный износ — весьма распространенная причина повреждения вкладышей. Абразивные частицы вызывают ускоренный износ, если долго не менять масло и масляный фильтр. Тогда фильтрующий элемент будет в один прекрасный день загрязнен настолько, что большая часть масла начнет поступать в двигатель через открытый перепускной клапан без очистки.

Процесс абразивного изнашивания резко ускоряется, если в двигателе установлены быстроизнашиваемые элементы (распредвал, толкатели клапанов и так далее) низкого качества. Стружка, попадая в масло во все возрастающих количествах, засоряет масляный фильтр всего за несколько сотен километров пробега.

И все же главная причина абразивного износа — некачественная сборка отремонтированного двигателя. Если детали не мыть перед сборкой, то вкладыши прослужат намного меньше положенного срока.

Абразивные частицы легко обнаружить — они внедряются в мягкий рабочий слой вкладышей в виде «блесток», царапают поверхности вкладыша и вала — особенно вблизи смазочных отверстий. В результате некачественной сборки вкладыши уже через несколько часов работы будут иметь такой «бледный» вид, какого не встретишь и после тысячи часов нормальной эксплуатации.

Коррозия рабочего слоя вкладыша — следствие длительной эксплуатации двигателя с многослойными вкладышами на «состарившемся» масле. Оно способно химически воздействовать на материал вкладышей, окисляя и разрушая рабочую поверхность. Коррозия «проедает» верхний слой, затем никелевый подслой и добирается до основного антифрикционного слоя, оставляя на поверхности многочисленные поры.

На практике этот вид повреждения является результатом так называемой фреттинг-коррозии (коррозии под напряжением), возникающей при больших нагрузках в подшипниках. Такая картина больше характерна для дизелей, причем не только из-за нерегулярной замены масла, но и при использовании несоответствующих сортов масел.

Выкрашивание и разрушение рабочего слоя — типичный пример последствий некачественного ремонта двигателя. Оно проявляется в виде местного отслоения материала от основы.

Выкрашивание обычно возникает в двух случаях:

во-первых, если применяются вкладыши, не соответствующие по нагрузке и частоте вращения. Это ведет к усталостному выкрашиванию рабочего слоя, что обычно наблюдается у верхнего шатунного вкладыша. Подобная ситуация возможна при установке на дизель вкладышей от бензинового мотора или при использовании на дизеле с непосредственным впрыском и наддувом вкладышей, предназначенных для атмосферного вихрекамерного дизеля;
во-вторых, если между вкладышем и постелью попадает твердая частица, тогда разрушение вкладыша произойдет из-за очень больших локальных нагрузок. Выкрашиванию предшествует местное разрушение смазочной пленки и местный перегрев вкладыша. Последнее обстоятельство является ключевым для поиска причины — на тыльной стороне вкладыша отпечатается черное пятно перегрева.

Недостаток смазки — едва ли не самая распространенная причина разрушения вкладышей. И начинается оно с разрушения масляной пленки. Причин для этого более чем достаточно.

Самая простая и часто встречающаяся — нарушение подачи масла. Если масло вытекло из пробитого поддона, срезаны шлицы привода маслонасоса или забит маслоприемник, результат будет один — разрушение масляной пленки, контактирование поверхностей, рост температуры и плавление материала вкладышей. К аналогичному результату приводит также недостаточный зазор в подшипнике, несоосность и неправильная форма постели — все это вызывает резкий рост нагрузок и «выжимание» масла из зазора между вкладышем и шейкой вала. Подобный эффект наблюдается и при разжижении масла топливом или охлаждающей жидкостью, а также при запуске на сильном морозе двигателя, заправленного густым летним маслом.

Вкладыши, испытавшие режим масляного голодания, на ранней стадии имеют блестящие подплавленные участки. Дальнейшая работа подшипника в таком режиме ведет к быстрому расширению поврежденных участков, износу, задирам, плавлению и полному разрушению рабочего слоя.

Перегрев вкладышей обычно сопутствует масляному голоданию. Однако он может возникать и при обильной смазке. Например, при деформации постели, когда вкладыши не имеют хорошего натяга и теплового контакта с опорами блока или шатуном. При ремонте двигателя такой же результат дает недостаточная затяжка болтов крышки подшипника или попадание частиц грязи между плоскостями разъема крышки.

При перегреве вкладышей, помимо блестящих подплавленных участков, выкрашивания и растрескивания рабочего слоя, потемнения тыльной стороны вкладышей, будет наблюдаться деформация стальной основы вкладышей. В данном случае вкладыш, установленный в постель, не удерживается в ней и выпадает.

Износ у края вкладыша возникает по разным причинам.

Так, при перекосе осей постели и вала наблюдается диагональный износ краев. Такая картина часто проявляется у шатуна с деформированным стержнем.
Износ нередко возникает из-за слишком больших галтелей, выполненных на шейках коленчатого вала при его ремонте. Такой износ возможен как с одной, так и с обеих сторон вкладышей в зависимости от формы галтелей.

Перекос осей ведет к подплавлению краев вкладышей, в то время как галтели обычно прочерчивают на краях вкладышей риски, снимая «лишний» металл.

Повреждение вкладышей крупными частицами наблюдается в основном при установке валов, восстановленных различными методами наварки и наплавки. В отдельных случаях происходит отслоение нанесенного на вал металла, а его частицы, отрываясь от шейки, повреждают вкладыши, оставляя на них характерные V-образные следы. Поскольку восстановление валов используется редко, то данный вид дефектов на практике почти не встречается.

Рассматривая причины повреждения и выхода вкладышей из строя, можно без труда составить перечень мероприятий, помогающих если не исключить, то до минимума уменьшить вероятность поломок. Во всяком случае, профилактика получится намного проще и выгоднее, чем ремонт. Итак, осталось разобраться,…

Как избежать ремонта?

Первое, что отметим, — правила профилактики очевидны, но почему-то многие о них забывают (наверное, надеются на пресловутое «авось»?).

В эксплуатации залог безотказной работы подшипников — исправность системы смазки двигателя. Это означает, что надо применять масло высокого качества, своевременно контролировать его уровень и вовремя менять его вместе с масляным фильтром. А любую неисправность в работе двигателя следует устранять немедленно, не откладывая на «потом».

Комплекс «ремонтных» правил более объемный. Главное — это чистота всех деталей, их внимательный контроль, причем как визуальный, так и с помощью измерительных приборов. Особое внимание следует обращать на геометрию постелей вкладышей, перекосы или непараллельность осей постелей и шеек.

Безусловно, ремонт или восстановление отдельных деталей (блока цилиндров, коленвала, шатунов) должны выполняться качественно. Это необходимо проверять, проводя соответствующие измерения. При сборке должны использоваться только качественные комплектующие, соответствующие именно этому двигателю. И, конечно, нельзя забывать о «золотом правиле» моториста — лучше зазор на 0,03 мм больше, чем на 0,01 мм меньше. Только тогда можно быть уверенным, что вкладыш не подведет — не износится, не расплавится и не застучит.

что должен знать о них автолюбитель? Чрезмерная эрозия из-за кавитации

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.

Описание работы вкладышей

Перед тем как перейти к описанию признаков, причин и методов по устранению износа вкладышей, необходимо разобраться в их предназначении, видах и принципе работы.

Существует два типа вкладышей коленчатого вала — коренные и шатунные . По сути, вкладыши являются подшипниками скольжения, и в их задачи входит выдерживание значительных нагрузок, возникающих между шатуном и шейкой коленчатого вала. В современных машинах (в большинстве случаев) вкладыши сделаны из пластичных алюминиевых сплавов (обычно с алюминий с оловом). Сверху они покрыты антифрикционным составом.

Коренные вкладыши расположены между коленчатым валом и местом, где коленвал проходит непосредственно через корпус двигателя, в посадочных местах, так называемых “постелях”. Коренные вкладыши имеют в своей конструкции отверстия, предназначенные для лучшего отвода масла. То есть, коренные вкладыши являются подшипниками скольжения для коренных шеек коленчатого вала. А по факту на коренных вкладышах держится и вращается .

Шатунные вкладыши располагаются в нижней части головки шатунов. А шатуны, в свою очередь, закрепляются с помощью шатунных вкладышей на шатунных шейках коленчатого вала. Функция шатунных вкладышей заключается в том, что они являются подшипниками скольжения для нижних головок шатунов и шатунных шеек коленчатого вала.

Износ вкладышей подразумевает значительное увеличение их зазоров (чем больше увеличение — тем хуже). Вследствие этого падает давление в системе смазки двигателя. Обычно в таких случаях на приборной панели загорается лампочка (масленка), символизирующая о том, что давление масла значительно упало. Особенно часто это проявляется на горячем двигателе, когда вязкость масла минимальна. Водители в таких случаях говорят, что “подшипники не держат масло”. Износ вкладышей — очень опасная проблема, которая может привести к большому износу других деталей двигателя и мотора в целом. А это может привести к значительному уменьшению их ресурса и повреждению.

Звук от стука коренных вкладышей обычно глухой, с металлическим оттенком. Его легко выявить, когда двигатель работает на холостых оборотах, и после этого обороты резко увеличиваются (резко надавить на педаль газа). При этом на них идет большая нагрузка и появляется стук. Аналогично нужно поступить и с шатунными вкладышами.

Несложно найти, и в каком именно цилиндре стучат вкладыши. Для этого нужно поочередно отключать (выкручивать) свечи зажигания на бензиновом двигателе или форсунки топлива на дизельном. Если при какой-либо выкрученной свече упомянутый стук пропал, значит, в этом цилиндре и существует проблема.

Признаки и причины износа

Теперь перейдем непосредственно к типам повреждений, которые способствуют износу вкладышей и выходу их из строя.

Попадание инородных тел

Признаки . Признаком попадание инородных тел или грязи является ситуация, когда возникает локальное повреждение рабочей поверхности на вкладыше. В некоторых случаях также возможно небольшое (меньшее) повреждение на обратной стороне детали. Как правило, мусор или грязь на поверхности вкладыша являются первопричиной дальнейшего износа. Поэтому нужно как можно раньше выявить указанную неисправность. В противном случае износ распространится дальше, и повреждена будет значительная площадь поверхности, вплоть до 100%.

Причины . Как указывалось выше, причиной такой ситуации является попадание грязи или мусора между вкладышем и его опорой. Из-за этого также возникает образование мест с большим масляным давлением, в которых разрушается масляная пленка. В свою очередь это приводит к разрушению поверхности вкладыша в процессе его эксплуатации.

Методы устранения . В первую очередь необходимо выполнить проверку поверхностей опоры вкладыша и вала на предмет выявления на них повреждений. Если они есть — их необходимо устранить. После этого нужно убедиться, что поверхности чистые. Особенно это касается случая, когда устанавливаются новые вкладыши.

Грязевая эрозия

Признаки . Признаком грязевой эрозии является наличие задир или вкраплений грязи. Иногда и то и другое. В особо запущенных случаях грязевая эрозия может переместиться на области около масляных отверстий.

Причины . Причиной в данном случае является некачественное масло, в составе которого есть грязевые примеси или абразивные материалы.

Устранение . Необходимо проверить работу всех движущихся деталей двигателя. Особенно тщательно нужно проверить систему смазки. Имеет смысл также проверить систему очистки масла и воздуха (в первую очередь фильтры). При сборке двигателя нужно не допускать попадания в него грязи. После всего нужно обязательно поменять масло на новое.

Коррозионное истирание

Признаки . Речь идет о наличии коррозионного истирания на задней стальной поверхности вкладыша. Как правило, следы коррозии располагаются ближе к соединению половинок корпуса вкладыша.

Причины . В данном случае причин может быть несколько. Среди них:

Снижение усилия запрессовки. Это приводит к незначительным перемещениям корпуса вкладыша относительно поверхности их опоры.
Крепежные болты были слабо затянуты при монтаже.
На контактных поверхностях опоры вкладышей имеются инородные тела.
Продолжительная работа двигателя на высоких оборотах (особенно если это проявляется часто).
Использование вкладышей с неподходящими размерами (шириной).

Устранение . В соответствии с различными причинами возникновения неполадки методы устранения также могут быть разными. В частности:

Затянуть крепежные болты с моментом, рекомендованным заводом-изготовителем автомобиля.
Выполнить ревизию посадочного диаметра опоры вкладыша.
Проверить чистоту соприкасающихся поверхностей между вкладышем и опорой.
Использовать вкладыш предписанного размера (ширины).
Старайтесь не использовать длительное время двигатель на высоких оборотах.

Усталость металла

Признаки . Усталость может быть вызвана не только длительной эксплуатацией вкладыша, но и чрезмерной нагрузкой на него. Признаками его выхода из строя будет ситуация, когда из его тела будут буквально вырваны частички материала, особенно в местах значительной нагрузки.

Причины . Их также может быть несколько:

Использование неподходящих или некачественных вкладышей. Это приводит к их значительной перегрузке.
Основная нагрузка при работе приходится на края вкладышей.
Неполное сгорание топлива в камере сгорания.
Неверный тюнинг двигателя автомобиля.

Методы устранения . Соответственно, методы устранения также могут быть различными. Нужно проверить:

осевую форму шейки вала.
форму и геометрические размеры опор вкладыша.
условия сборки двигателя, и в частности, установки вкладышей.

Также имеет смысл установить новый качественный вкладыш, подходящий по размеру.

Износ из-за проникновения олова

Признаки . Значительный слой олова в определенном месте на поверхности стальной основы. Обычно это сопровождается очень сильным локальным износом в том месте.

Причины . Возникновение небольших перемещений вкладыша на его посадочном месте, возникших из-за малого усилия запрессовки.

Методы устранения . Как правило, необходимо выполнить следующие действия. Первое — проверить посадочный диаметр опоры вкладыша. Второе — проверить чистоту сопрягаемых поверхностей вкладыша и опоры. Третье — проверить момент затяжки болтов и его корректировка в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя.

Коррозия поверхности

Признаки . При коррозии, в зависимости от ее степени, всегда повреждается поверхность вкладыша. Она становится пористой и теряет свой цвет.

Причина . Как правило, описанное явление вызвано использованием некачественного масла, в процессе разложения которого выделяются кислоты, которые и вызывают коррозию.

Методы устранения . Необходимо провести ревизию двигателя, а особенно систему смазки. При наличии значительных повреждений на валу и вкладыше необходимо их устранить. В конце ремонтных работ нужно обязательно на качественное новое, рекомендованное для данной машины.

Недостаточно смазывание

Диагностика износа вкладышей

Признаки . Малое количество или отсутствие масла может привести к возникновению истирания и/или оплавления рабочей поверхности вкладыша. А это в свою очередь является причиной усталости металла и его повреждения.

Причины . Разрушение смазывающей пленки между вкладышем и валом. Из-за этого в процессе работы значительно возрастает трение и увеличивается температура. Материалы плавятся. Причиной также может быть сбой системы смазывания двигателя. В случае, если деформирована опора вкладыша или повреждена поверхность шейки вала, то высока вероятность разрушения смазывающей пленки.

Методы устранения . Необходимо провести ревизию системы смазывания двигателя, в том числе, чистоту масла. Также имеет смысл проверить состояние поверхности шейки вала и опор вкладышей. При необходимости нужно выполнить ремонт. Также возможен вариант установки новых вкладышей.

Неправильная обработка шеек коленвала

Признаки . Внутренняя поверхность вкладыша контактирует с шейкой вала с одной или двух сторон корпуса вкладыша. Также возможен вариант, когда материал внутренней поверхности очень изнашивается с торцов по окружности.

Причины . Причинами такой ситуации может быть:

Размер вкладыша не соответствует необходимому значению, обычно большая ширина.
Внутренний замок корпуса вкладыша маленький по размеру.
Шейка вала установлена неправильно.
Галтель (или галтели) шейки имеют очень большую ширину.
Упорные подшипники имеют очень большие зазоры.
Упорные подшипники неверно отрегулированы.

Методы устранения . Методы устранения также могут быть следующими, нужно проверить:

тип корпуса вкладыша, его ширину, размер и форму замка.
форму галтелей шейки вала.
осевой зазор коленвала.

Царапины на поверхности

Признаки . Имеются отдельные царапины, которые по виду не напоминают рабочие потертости от работы механизма.

Причины . На рабочей поверхности вкладыша по каким-либо причинам (чаще всего из-за не соблюдения чистоты во время их установки) имеются мелкие инородные частицы. Возможно их образование вызвано технологиями литья или сверления.

Методы устранения . Выполнить промывание двигателя новым чистым маслом с помощью внешнего масляного насоса. Лучше промывку выполнять после сборки двигателя и до того, как автомобиль будет проходить обкатку.

Чрезмерная эрозия из-за кавитации

Признаки . Материал, из которого сделан вкладыш, имеет локальные точки вымывания. Обычно они расположены симметрично или центрально на рабочей поверхности вкладыша. Также возможно их возникновения на обратной стороне масляного канала.

Причины . Тут возможны несколько причин:

попадание охлаждающей жидкости в масляную систему;
увеличенная скорость потока масла в системе;
детонация;
неверные зазоры вкладыша.

Методы устранения . Методы устранения могут быть такими, необходимо проверить:

наличие охлаждающей жидкости в системе смазывания двигателя;
зазоры на вкладышах;
скорость масляного потока;
рабочие параметры системы зажигания, а также провести ревизию двигателя.

Несоосность

Признаки . При несоосности происходит чрезмерный износ лишь в районе верхней части корпуса вкладыша по направлению к кромке. При этом зоны изношенности находятся диаметрально противоположно на окружности.

Причины . Несоосность центральных осей вкладышей и шейки.

Методы устранения . Возможны следующие варианты:

Проверить большой диаметр шатуна. При этом в идеале центральная ось «постели» шатуна должна располагаться точно перпендикулярно упорным плоскостям. При этом нужно проверить, чтобы обе упорные плоскости были параллельны.
Для коренного вкладыша нужно проверить соосность «постелей» всех коренных вкладышей на двигателе.

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 . 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.

Проверка состояния вкладышей коренных и шатунных подшипников коленчатого вала

А — Поцарапаны инородными частицами — видны крупицы, погрузившиеся в рабочий слой вкладыша
В — Недостаток масла — верхний слой стерт
С — Вкладыши неправильно расположены при установке — имеются блестящие (отполированные) участки
D — Шейка сведена на конус — верхний слой снят со всей поверхности
Е — Износ края вкладыша
F — Неисправность “усталости” — образовались кратеры или карманы

Несмотря на обязательность замены вкладышей коренных и шатунных подшипников в процессе выполнения капитального ремонта двигателя, состояние старых вкладышей необходимо подвергнуть внимательному изучению, так как по нему можно почерпнуть много полезной информации об общем состоянии двигателя. Вкладыши подшипников градуируются по толщине и принадлежность их тому или иному размерному классу определяется по цветовой маркировке.

Выход подшипников из строя может происходить в результате недостатка смазки, попадания грязи или посторонних частиц, перегрузок двигателя, развития коррозии и прочих неблагоприятных воздействий. Примеры наиболее характерных дефектов вкладышей подшипников скольжения приведены на иллюстрации Типичные примеры износа вкладышей подшипников коленчатого вала . Вне зависимости от природы дефекта, причина его возникновения должна быть выявлена и устранена до начала сборки двигателя во избежание рецидивов.

Для осмотра извлеките вкладыши из своих постелей в блоке цилиндров/картере двигателя, коренных и шатунных крышках и нижних головках шатунов. Разложите снятые вкладыши на чистой ровной рабочей поверхности в порядке расположения на двигателе, чтобы можно было соотнести их состояние с состоянием соответствующих шеек коленчатого вала. Старайтесь не прикасаться к рабочим поверхностям вкладышей руками во избежание случайного повреждения мягкого материала.

Грязь и посторонние частицы попадают в двигатель различными путями. Они могут быть оставлены внутри после завершения капитального ремонта, проникнуть через фильтры или систему вентиляции картера. Часто грязь попадает сначала в двигательное масло и уже вместе с ним проникает в подшипники. Не следует забывать, что в процессе нормального износа двигателя неизбежно образуются металлические опилки. Если после выполнения восстановительных работ должное внимание не будет уделено процедуре чистки двигателя, в нем непременно останутся частицы абразива. Вне зависимости от способа проникновения в двигатель, все посторонние частицы рано или поздно оказываются внедренными в мягкую поверхность вкладышей подшипников скольжения и легко распознаются при визуальном осмотре последних. Наиболее крупные частицы обычно не застревают намертво во вкладышах, но оставляют на их рабочих поверхностях и поверхностях соответствующих шеек вала глубокие борозды и задиры. Наилучшей защитой от появления такого рода дефектов является добросовестное отношение к выполнению чистки двигателя после завершения капитального ремонта и установка в ходе сборки только абсолютно чистых компонентов. Также не следует забывать необходимости выполнения регулярной и частой смены двигательного масла.

Масляное голодание также может быть вызвано несколькими причинами, зачастую тесно взаимосвязанными друг с другом. К таковым относятся: перегрев двигателя (ведущий к разжижению масла), перегрузки (в результате которых масло вытесняется из подшипников), утечки масла (связанные с чрезмерной величиной рабочего зазора в подшипниках, износом масляного насоса, или чрезмерным повышением оборотов двигателя), и т.п. Нарушение проходимости маслотоков, чаще всего связанное с небрежностью установки компонентов при сборке, ведущей к рассовмещению масляных отверстий, также вызывает сокращение подачи масла в подшипники и, в конечном итоге, к выходу вкладышей из строя. Характерным признаком масляного голодания является вытирание и вытеснение мягкого рабочего слоя вкладышей из их стальной подложки. Иногда температура повышается до такой степени, что на стальной подложке в результате перегрева образуются фиолетовые пятна.

Следует помнить, что существенное влияние на срок службы подшипников оказывает манера вождения. Повышению нагрузки на двигатель способствуют частое полное открывание дроссельной заслонки, движение на малых оборотах и т.п. В результате происходит вытеснение масляной пленки из рабочего зазора подшипников, что ведет к размягчению вкладышей последних и образованию на их рабочей поверхности мелких трещин (усталостная деформация). В конечном итоге происходит отслоение отдельных фрагментов материала рабочего слоя и вырывание их из подложки.

Манера вождения также в значительной мере сказывается на сроке службы подшипников. Движение с полностью открытой дроссельной заслонкой, движение на пониженной передаче ведут к сильным перегрузкам подшипников и выжиманию из рабочих зазоров масляной пленки. При этом материал вкладышей размягчается, а рабочий слой растрескивается. Такого рода видоизменение подшипниковых поверхностей называется усталостной деформацией. В результате со временем рабочий слой начинает фрагментами отделяться от подложки и подшипники приходят в негодность.

Эксплуатация автомобиля в городском цикле зачастую связана с совершением множества коротких поездок, что ведет к развитию коррозии подшипников, так как недостаточный прогрев двигателя способствует выпадению внутри него конденсата и образованию едких газов. Агрессивные продукты скапливаются в двигательном масле, образуя шлам и кислоту, а так как масло непрерывно поступает в подшипники, в конечном итоге, воздействуют на материал вкладышей последних, вызывая его окисление и разрушение.

Неправильная установка вкладышей при сборке двигателя также ведет к быстрому их разрушению. При слишком плотной посадке недопустимо сокращается величина рабочего зазора, что является причиной масляного голодания подшипников. Попадание между спинками вкладышей и постелями подшипников посторонних частиц ведет к образованию участков возвышения рабочей поверхности и разрушению последней в процессе нормальной работы двигателя.

Как уже упоминалось выше в этом разделе, замена вкладышей при капитальном ремонте двигателя должна производиться в обязательном порядке, вне зависимости от их состояния (см. Установка коленчатого вала и проверка рабочих зазоров коренных подшипников) — попытка проигнорировать данное требование способна привести лишь к кажущейся экономии.

В процессе эксплуатации двигателя постепенно происходит износ всех деталей, в том числе коренных и шатунных шеек, поэтому для восстановления их работоспособности используются ремонтные вкладыши коленвала. Коренная шейка – часть подшипника, связывающего мотор и вал, является главной опорой коленвала. А шатунная шейка также является опорой, но уже для связи вала с шатунами. Поэтому целостность этих деталей принципиально важна.

Что такое ремонтные вкладыши коленвала?

Для всех шатунных и коренных шеек коленчатого вала 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.

Как определить износ вкладышей коленвала и помочь механизму?

При ремонте двигателя очень часто возникает вопрос, как определить износ вкладышей коленвала и их следующий ремонтный размер (который они будут иметь после грядущей расточки). Как правило, для замеров применяется микрометр (измеряет линейные размеры), но можно с достаточной точностью вычислить это визуально. Сразу же оценивается возможность дальнейшей расточки коленчатого вала.

Замена требуется практически незамедлительно в том случае, когда провернуло вкладыши коленвала. Об этом вам скажет громкий стук механизма и постоянные попытки мотора глохнуть, иногда шейки клинит, тогда ехать дальше точно не получится. Во всех других случаях необходимо проводить тщательный осмотр, и, если на шейках наблюдаются волнообразные канавки, которые можно почувствовать руками, необходимо растачивать и устанавливать вкладыши соответствующего ремонтного размера.

Как поставить вкладыши на коленвал – порядок действий

В большинстве случаев замена вкладышей производится на СТО, однако при желании любой водитель, имеющий навыки ремонта и умеющий пользоваться инструментом, вполне может попытаться осуществить эту операцию самостоятельно. Для этого нужно последовательно сделать такие действия:

Первым делом важно проверить зазор между вкладышем и коленвалом. Для этого калиброванная пластмассовая проволока располагается на нужной шейке. После этого устанавливается крышка с вкладышем и затягивается с необходимым усилием (примерно 51 Н·м (Ньютон на метр), измерить эту величину можно, затягивая обследуемый узел динамометрическим ключом). После снятия крышки зазор определяется по степени сплющивания проволоки . Для оценки этого параметра существует номинальный зазор для каждой марки авто, и если проволока свидетельствует о том, что зазор больше, то потребуется ремонтный вкладыш.
После проверки зазоров на всех шатунных шейках необходимо снять шатуны, демонтировать коленчатый вал и отправить его в расточку. Шлифовка проводится на специальном станке (центростремителе), который есть, конечно, не у каждого. Поэтому лучше это делать у мастера. После проведения расточки нужно выполнить подбор вкладышей коленвала, тут опять поможет микрометр и дальнейшая примерка с замером зазора.
Когда размер вкладышей окончательно подобран, производится установка коленчатого вала в обратном порядке. Его элементы необходимо расположить на свои посадочные места и закрутить крышки коренных подшипников.
Далее нужно решить вопрос, как поставить вкладыши на коленвал, и установить шатуны на свои места. Для этого они смазываются моторным маслом, их крышки закручиваются, так что непосредственная установка занимает минимум времени, не говоря о подготовке. Сборку коленчатого вала важно проводить с тем же сцеплением и маховиком, установленным в двигателе до ремонта.

Надо помнить, что коленчатый вал является одной из дорогих деталей в любом автомобиле. Кроме того, на него приходится самая большая нагрузка. Поэтому необходимо принимать все меры, чтобы продлить срок его эксплуатации. В этом вопросе своевременная расточка коленвала играет решающую роль. После этой процедуры все шейки становятся идеально гладкими и готовыми к дальнейшей работе. Именно этот фактор и определяет качество проведенного капитального ремонта.

Вкладыш состоит

Определение износа вкладышей

Признаки износа вкладышей

Методы устранения.

Коррозионное стирание

На обратной поверхности вкладыша идет коррозионное стирание. В данном случае причин может быть несколько.

1 При ремонте двигателя были слабо затянуты крепежные болты

2 Двигатель часто работал на высоких оборотах

3 Инородные тела находятся на поверхности опоры вкладышей

4 Установлены вкладыши не того размера

Методы устранения причин неполадок также разнообразны

1 Болты затягивать манометрическим ключом согласно нужному усилию

2 Постарайтесь поберечь двигатель и не выжимать с него последние соки на больших оборотах.

3 Всегда контролировать чистоту сборки вкладышей.

4 Вкладыши используйте соответствующего размера.

Усталость металла

Причины их несколько.

1 Неравномерная нагрузка на вкладыши при работе двигателя.

2 Вкладыши не соответствуют требованиям завода изготовителя (брак).

3 Троит двигатель, неравномерная его работа.

4 Вибрация двигателя.

Метод устранения

1 Проверить визуальное состояние вкладышей.

2 Проверить колен вал, снять размеры, заменить вкладыши.

3 Устранить причины неравномерной работы двигателя.

4 Замерить компрессию в цилиндрах двигателя.

СМОТРИТЕ ВИДЕО

Вкладыши коленвала коренные и шатунные являются важнейшими деталями любого двигателя, несмотря на свои небольшие размеры. В этой статье, больше рассчитанной на новичков, будет подробно описано об этих деталях, о их установке, зазорах, стуках, о том, когда их следует менять и многое другое.

Вообще долговечность подшипников скольжения, именуемых вкладышами, как коренных, так и шатунных, очень сильно зависит от состояния и зазоров между вкладышами и сопрягаемыми с ними деталями, а именно коренных и шатунных шеек коленчатого вала. О правильных (допустимых) рабочих зазорах вкладышей и шеек коленвала мы поговорим чуть позже, а сначала рассмотрим что из себя представляют такие детали, как вкладыши коренные и шатунные и какую роль они играют.

Не для кого не секрет, что двигатель внутреннего сгорания работает от горения топлива в камерах сгорания и расширения появляющихся в процессе горения газов, которые под высоким давлением толкают двигателя, а те в свою очередь с большой силой толкают .

Ну а шатуны своими нижними отверстиями (нижними головками) упираются и толкают с огромной силой шейки коленчатого вала, имеющего форму кривошипа и коленчатый вал при этом преобразует возвратно-поступательное движение поршней и шатунов во вращательное движение маховик, который через трансмиссию передает вращение на ведущие колёса автомобиля (мотоцикла и т. д). Нетрудно догадаться, что при этом между отверстиями в нижних головках шатунов и шейками коленвала возникают огромные нагрузки и трение.

И именно вкладыши коренные и шатунные, являющиеся подшипниками скольжения шатунов и шеек, установлены между отверстиями в головках шатунов и шейками коленвала и они обязаны снизить трение и выдержать огромные нагрузки между шатуном и шейкой коленчатого вала.

Чтобы снизить трение, (кроме подачи моторного масла под давлением с помощью ) вкладыши современных двигателей имеют антифрикционное покрытие и к тому же изготовлены из пластичных сплавов (чаще алюминиевых), чтобы противостоять большим нагрузкам и при этом не разрушиться.

К тому же пластичный и антифрикционный материал вкладышей не позволяет быстро износиться шейкам коленчатого вала. Вкладыши постепенно изнашиваясь сами, не дают быстро износиться шейкам коленчатого вала, ведь вкладыши мягче самих поверхностей шеек. Конечно же при работе двигателя на поверхностях шеек коленвала не даёт образоваться задирам, прихватам (или вообще разрушиться) создаваемая системой смазки масляная плёнка, но и сам качественный материал вкладышей тоже имеет огромное значение.

Вкладыши бывают коренными и шатунными.

Коренные вкладыши — место их установки в блоке мотора в специальных местах (постелях), и места установки и трения их с коренными шейками коленвала на чтырёхцилиндровых двигателях имеются в пяти местах (опорах) в нижней части блока двигателя.

Коренные вкладыши коленвала как правило имеют канавки и отверстия для лучшего подвода смазки (см. фото) и по сути они являются опорами для коленчатого вала при укладке его в блок двигателя ну и разумеется являются опорами и подшипниками скольжения коленвала при вращении коленвала в блоке мотора.

И конечно же коренные вкладыши являются подшипниками скольжения для коренных шеек коленчатого вала. Вообще на коренных вкладышах держится и вращается весь коленчатый вал двигателя и от этого вполне понятна важность этих деталей и их технического состояния.

Шатунные вкладыши место их расположения понятно из названия и конечно же устанавливаются они в нижние головки шатунов, а шатуны в свою очередь крепятся через шатунные вкладыши на шатунных шейках коленвала.

Шатунные вкладыши как правило имеют более простое устройство и являются опорами и подшипниками скольжения для нижних головок шатунов и шатунных шеек коленвала. Через шатунные вкладыши передаются большие нагрузки от шатунов (их нижних головок) на шатунные шейки коленчатого вала. И естественно важность этих деталей вполне понятна.

Разумеется после определённого пробега двигателя, даже при самом качественном и исправной системе смазки, как коренные так и шатунные вкладыши постепенно изнашиваются и их следует менять (о замене чуть позже). Об износе вкладышей как правило водителя оповещают стуки и потеря .

Стуки шатунных и коренных изношенных вкладышей отличаются по звуку и опытный водитель или механик легко может определить какой из вкладышей застучал.

Стук коренных вкладышей обычно металлический, глухого тона. Легко обнаруживается когда мотор работает на холостых оборотах при резкой подаче газа (резком увеличении оборотов коленвала). И частота стуков увеличивается при повышении оборотов коленвала.

Стук шатунных вкладышей резче стука коренных и он так же хорошо прослушивается на холостых оборотах двигателя при резкой подаче газа и резком увеличении оборотов коленвала. А вкладыши какого шатуна изношены и стучат, легко определить отключая по очереди или (если при отключении какого то цилиндра стук пропадёт, значит именно в этом цилиндре и изношены шатунные вкладыши).

Что касается падения давления масла, то это происходит не только от износа вкладышей, но и по другим причинам, например от , или от , ну или от износа сопряжения .

Поэтому прежде чем менять вкладыши, сначала следует убедиться в точной причине падения давления, возможно причиной падения давления масла являются не вкладыши коренные и шатунные (особенно если они работают без шумов и стуков).

Замена вкладышей коленвала ремонтными.

Как было сказано выше, с ростом общего пробега двигателя, вкладыши постепенно изнашиваются, зазоры между ними и шейками коленвала увеличиваются, появляются шумы (стуки), давление масла падает и требуется замена изношенных вкладышей на новые. Кроме вкладышей постепенно изнашиваются и шейки коленвала, при этом требуется шлифовка коленвала и требуются уже ремонтные вкладыши, которые имеют бóльшую на 0,25 мм толщину.

Обо всём этом (а также о замерах и подборе ремонтных вкладышей, шлифовке шеек и другие нюансы) я уже очень подробно написал в статье «Шлифовка коленвала» . Но и в этой статье следует описать основные важные моменты, касающиеся вкладышей коленвала, как коренных, так и шатунных.

Для начала следует сказать, что ремонтные вкладыши для большинства автомобилей и мотоциклов выпускают с увеличенной на 0,25 мм толщиной (0,25; 0,5; 0,75; и 1 мм) и это позволяет для большинства двигателей сделать четыре ремонта. Однако в некоторых случаях, например когда после халатной эксплуатации двигателя появляются прихваты, задиры, глубокие царапины на шейках коленвала, после устранения этих дефектов с помощью шлифовки шеек, иногда приходиться перескакивать через ремонтный размер.

То есть после более глубокой шлифовки шеек коленвала (чтобы избавиться от дефектов на шейках) приходится устанавливать ремонтные вкладыши которые толще не на о,25 мм, а уже на 0,5 мм.

Или бывает наоборот, что при небольшом пробеге мотора и профилактическом ремонте двигателя (например замене ) кто то решает заменить и вкладыши, и при нормальном состоянии шеек коленвала, вкладыши заменяют не ремонтными, а всего лишь новыми стандартного размера.

Все эти нюансы и какого размера вкладыши коленвала установить, следует определить замерами шеек кленвала и замерами рабочего зазора между вкладышами и шейками коленвала. Вообще рабочий зазор (который имеет определённые допустимые значения, которых следует придерживаться) и является главной отправной точкой при решении, что делать с двигателем (точнее с коленвалом и вкладышами) при ремонте.

Поэтому после разборки двигателя, первым делом следует осмотреть шейки коленвала и произвести их замеры, а также замеры рабочего зазора между вкладышами и шейками коленвала. Но сначала, при осмотре шеек, убеждаемся в отсутствии на них царапин, рисок, следов прихватов.

Далее следует с помощью микрометра замерить диаметр шеек в двух диаметрально противоположных плоскостях, чтобы выявить овальность шейки и если имеется овальность превышающая допуск, то необходимо обязательно устранить её с помощью шлифовки шеек (о допусках овальности шеек я напишу чуть ниже).

Овальность коренных шеек коленвала можно легко выявить не только с помощью микрометра, но и с помощью , при этом уложив коленвал на две призмы (см. фото) и прокручивая его рукой.

Вообще две призмы и индикатор часового типа позволяют полностью проверить коленвал на биение, допуски которого показаны на рисунке слева и которое не должны превышать:

коренных шеек и посадочной поверхности коленвала под ведущую шестерню масляного насоса — не более 0,03 мм.
посадочная поверхность на коленвале под маховик — не более 0,4 мм.
посадочная поверхность коленвала под шкивы и поверхности трения кромок — не более 0,05 мм.

Все вышеописанные допуски поаказны на рисунке 1.

Ещё (как было сказано выше) необходимо с помощью микрометра измерить диаметры шеек коленвала, как коренных, так и шатунных. И если при замерах выяснится, что износ шеек более чем 0,03 мм (стандартный размер новых шеек ищите в мануале вашего двигателя), а также если на шейках имеются задиры, риски, царапины, то шейки обязательно следует шлифовать до ближайшего ремонтного размера.

Также замеряем микрометром шейки в диаметрально противоположных местах и если при замерах выяснится, что овальность шеек превышает допуск в 0,03 мм, то необходимо избавиться от овальности шеек с помощью их шлифовки до ближайшего ремонтного размера.

Овальность и конусность шатунных и коренных шеек коленвала после их шлифовки не должна превышать 0,005 мм. А смещение осей шатунных шеек от плоскости, проходящей через оси шатунных и коренных шеек, после шлифовки должно быть в пределах ±0,35 мм. — имейте это в виду, забирая свой коленчатый вал из шлифовальной мастерской.

Для проверки выше описанных допусков на грамотную шлифовку, опять же устанавливаем коленчатый вал крайними коренными шейками на две призмы и выставляем коленвал так, чтобы ось шатунной шейки первого цилиндра была в горизонтальной плоскости, проходящей через оси коренных шеек. После этого индикатором часового типа проверяем смещение в вертикальном направлении шатунных шеек второго, третьего и четвёртого цилиндров относительно шатунной шейки первого цилиндра двигателя.

Основные размеры для ремонтной шлифовки коленвала ВАЗ 2108-09

После шлифовки шеек коленчатого вала до ближайшего ремонтного размера, можно устанавливать новые ремонтные вкладыши коленвала. Для большинства двигателей изготавливают сталеалюминиевые тонкостенные вкладыши. И как правило верхние вкладыши (для отечественных переднеприводных вазовских машин) первой, второй четвёртой и пятой опор имеют канавку на внутренней поверхности, а нижние вкладыши не имеют канавок. А верхние и нижние вкладыши третьей опоры не имеют канавки. Ну и все шатунные вкладыши (как верхние, так и нижние) не имеют канавок.

Следует помнить , что на вкладышах коленвала нельзя производить никаких подгоночных работ. А если ваши бэушные вкладыши имеют задиры, риски, или отслоения антифрикционного слоя, то разумеется такие вкладыши следует заменить новыми.

Рабочий зазор между вкладышами и шейками коленвала можно проверить расчётом после промерки деталей микрометром. Но гораздо легче проверить зазор с помощью специально предназначенной для этого пластиковой калиброванной проволоки (наподобие рыболовной лески).

Купив проволоку и сняв крышки подшипников скольжения, перед проверкой тщательно очищаем рабочие поверхности вкладышей и шеек коленвала и укладываем кусочек проволоки между проверяемой шейкой и вкладышем. Далее устанавливаем шатун с крышкой или крышку коренного подшипника скольжения (зависит от того, зазор какой шейки вы проверяете) и затем остаётся затянуть гайки илиболты крепления крышек подшипников.

Гайки шатунных болтов следует затянуть с моментом 51 Н м (5,2 кгс м). Ну а болты крышек коренных подшипников следует затянуть с моментом 80,4Н м (8,2кгс м). Это данные требуемого момента затяжки для вазовских переднеприводных машин, а для двигателей иномарок и других машин следует уточнить данные в мануале конкретного (вашего) двигателя.

После затяжки вышеописанным моментом, крышка опять снимается, сплющенная проволока изымается и с помощью специальной шкалы, показанной на фото 3 слева (шкала имеется в комплекте с проволокой) проверяется рабочий зазор между вкладышем и шейкой коленвала.

Для большинства двигателей с объёмом не более 1,5 литра номинальный расчётный рабочий зазор должен быть в пределах 0,02 — 0,07 мм для шатунных шеек, и 0,026 — 0,073 мм для коренных шеек коленвала. Однако эти данные советую уточнить в мануале конкретного (вашего) двигателя.

Если зазор меньше предельно допустимого 0,1 мм для шатунных и 0,15 мм для коренных шеек, то можно снова использовать эти вкладыши. Если же замеренный с помощью проволоки рабочий зазор больше предельно допустимого, то вкладыши на этих шейках можно установить стандартные новые. Однако если зазор больше предельно допустимого, то советую промерить на износ шейки, возможно их пора шлифовать. Вообще шейки по любому сперва следует проверить на износ и овальность.

Если же шейки коленвала изношены (допуски были описаны выше) то их следует шлифовать до ближайшего ремонтного размера и вкладыши соответственно устанавливаются новые ремонтные, увеличенной толщины.

Разумеется перед снятием шатунов и крышек (как шатунных, так и коренных), вы пометили где какая деталь стояла и теперь остаётся установить все детали на свои места, но уже с новыми вкладышами (старые изношенные вкладыши разумеется вытащены).

Следует помнить, что шатуны на автомобильных заводах обрабатываются вместе с зажатой крвшкой и поэтому нельзя менять местами крышки и шатуны, а также не рекомендуется менять и крышки коренных подшипников (они тоже обрабатываются совместно с блоком). Поэтому перед разборкой помечаем все детали маркером или чертилкой и при сборке устанавливаем строго на свои места.

вкладыши коленвала — места установки замка

Ещё следует обратить внимание, что в посадочных местах имеются выемки — так называемые замки (они указаны жёлтыми стрелками на фото слева). Эти выемки служат для укладки замков вкладышей и позволяют не ошибиться при сборке и также не допускают проворота вкладышей.

При установке все шейки коленвала и новые вкладыши смазываем новым моторным маслом и устанавливаем на свои места. Ну и останется затянуть все крышки подшипников с требуемым моментом, с помощью и можно устанавливать на место другие детали двигателя (о разборке и сборке двигателя я уже писал, например ).

Ну а замену вкладышей наглядно можно посмотреть в видеоролике ниже, на примере автомобиля Форд Транзит.

Надеюсь эта статья о вкладышах коленвала будет полезна начинающим водителям и ремонтникам, а если кому то что-то непонятно, то задавайте вопросы в комментариях, успехов всем.

Руководство по замене вкладышей и устранению повреждений вкладышей

Вкладышам (подшипникам скольжения) свойственно изнашиваться. После определенного срока эксплуатации антифрикционный слой на них вырабатывается, тогда их следует заменить новыми вкладышами. Обычный срок службы вкладышей в двигателях легковых автомобилей составляет примерно 200 000 — 300 000 км пробега, а в современных грузовых моторах — до 1 000 000 км.

Выбор вкладышей (подшипников скольжения)

Выбор необходимых вкладышей для ремонта мотора необходимо производить с помощью каталогов вкладышей Federal-Mogul. После определения типа мотора, в каталоге можно найти номера деталей соответствующих шатунных и коренных вкладышей, а также упорных полуколец и втулок. Помимо данных о вкладышах, в каталоге также имеются все необходимые сведения о размерах постелей коленчатого вала в блоке, нижних головок шатунов, коренных и шатунных шеек, а также о монтажных зазорах. Формы поставки Вкладыши (подшипники скольжения) для ремонта моторов поставляются в виде готовых комплектов коренных и шатунных вкладышей со стандартными размерами (STD) или увеличенной толщины, для шлифованных шеек коленчатого вала. Как правило, существуют следующие ремонтные увеличения: 0,25 мм, 0,50 мм и 0,75 мм. Для некоторых типов моторов, в программе выпуска, существуют также вкладыши с размером ниже номинального — до 1,5 мм. Вкладыши с внутренними размерами ниже рекомендованных производителем мотора границ не выпускаются. Вкладыши с увеличением по наружному диаметру не выпускаются. Упорные полукольца коленчатого вала не включаются в комплекты коренных вкладышей и поставляются отдельно. Вкладышам (подшипникам скольжения) свойственно изнашиваться. После определенного срока эксплуатации антифрикционный слой на них вырабатывается, тогда их следует заменить новыми вкладышами. Обычный срок службы вкладышей в двигателях легковых автомобилей составляет примерно 200 000 — 300 000 км пробега, а в современных грузовых моторах — до 1 000 000 км. заменa вкладышей и устранения повреждений вкладышей

Обслуживание и хранение

Вкладыши (подшипники скольжения) — очень хрупкие детали. Упаковка предохраняет их от механических повреждений и коррозии во время транспортировки и хранения. Повреждения вкладышей при неумелом обращении или неправильном хранении могут привести к преждевременному износу или, даже, к поломке мотора. Вкладыши должны храниться строго в оригинальной неповрежденной упаковке. Они должны быть защищены от ударов, сильных перепадов температур и попадания влаги. Упаковку следует открывать аккуратно, без помощи острых предметов. Следует избегать падения деталей на твердую поверхность. После вскрытия упаковки следует поместить вкладыши на чистую поверхность и осмотреть на предмет повреждений. Вкладыши с различными повреждениями, в том числе с царапинами на рабочей поверхности использовать нельзя!

Несмотря на тщательный контроль со стороны производителя в комплектах могут встречаться бракованные детали или пересортица. Рекомендуется сравнить номера и обозначения ремонтного увеличения на деталях с обозначениями в каталогах.

Описание процесса ремонта

Износ вкладышей (подшипников скольжения) до истечения предусмотренного срока службы, как правило, зависит не от самого вкладыша, а зачастую является следствием различных неполадок в моторе. Причину появления неполадок следует выяснить и устранить до капремонта мотора, чтобы не допустить повторения поломки. Причинами повреждений могут быть неисправности системы смазки, или же они могут быть вызваны разжижением или загрязнением масла, поломкой деталей механизма газораспределения или нерегулярным обслуживанием мотора или отсутствием такого обслуживания. Разборка двигателя Во время разборки маркируйте снятые детали, в соответствии с теми позициями, в которых они находились, а также отмечайте положение поврежденных вкладышей. Это облегчит последующий процесс сборки и выяснение причин поломки. Маркировка на крышках вкладышей (подшипников скольжения) особенно важна, так как при сборке они должны быть установлены четко на свое место и ни в коем случае не должны быть перевернуты!

Перед монтажом в мотор следует тщательным образом измерить толщину каждого вкладыша с помощью специального микрометра.

Более подробную информацию и наглядные примеры читайте в буклете:

Руководство по вкладышам FM

Типы повреждений подшипников двигателя

Подшипники двигателя уменьшают трение между вращающейся частью двигателя и неподвижной частью и поддерживают кривошип. Материал подшипника должен быть чрезвычайно прочным из-за напряжений, вызванных взрывами внутри двигателя внутреннего сгорания. Уменьшение трения частично достигается за счет того, что разнородные металлы скользят друг относительно друга с меньшим трением и износом, чем аналогичные материалы.

Рисунок 1: Подшипник из медного сплава с покрытием, залитый обломками чугуна.На врезке показаны мелкие детали выбоин.

Таким образом, материал подшипников из сплава гораздо лучше удерживает стальной коленчатый вал в движении, чем стальной или чугунный подшипник.

Хотя сам материал может придавать подшипнику двигателя некоторые свойства снижения трения, его характеристики улучшаются за счет смазки между подвижной и неподвижной поверхностями. Еще одна задача подшипников — создавать и поддерживать масляную пленку.

Рисунок 2: Баббитовый подшипник, залитый механическим мусором.На врезке показаны микроскопические детали обломков.

Подшипники обычно очень хорошо удерживают движущиеся части в движении; однако, если подшипник выходит из строя, результаты могут быть катастрофическими.

Рисунок 3: Этот алюминиевый подшипник был поврежден заделкой стеклянных шариков. На этой фотографии показан размер повреждений.

Даже когда они выходят из строя, это обычно не ошибка подшипника. Проведя небольшое исследование, специалист по двигателям или техник может обнаружить и устранить одну из буквально десятков причин преждевременного износа или выхода из строя.

Грязь или мусор

Мусор, например грязь или пыль, может вызвать серьезные повреждения поверхности подшипника. Если она находится в системе смазки, грязь обычно оставляет периферийные царапины и часто остается на поверхности подшипника.

Рисунок 4: Посторонние частицы в футеровке подшипника могут быть результатом неправильной очистки или невозможности замены фильтра и могут включать дорожную грязь и песок.

Обязательно тщательно промывайте систему смазки перед повторной сборкой двигателя, чтобы избежать повреждения подшипников двигателя.

Еще одна причина, по которой грязь может нанести ущерб, — это неочищенные детали двигателя. Посторонние частицы, попавшие между задней частью подшипника и корпусом, вызывают приподнятую поверхность подшипника.

Этот небольшой выступ может привести к контакту подшипника с шейкой кривошипа. Всегда следите за тем, чтобы подшипники устанавливались на чистые поверхности.

Недостаточная смазка

Полное отсутствие смазки в картере обычно приводит к заклиниванию подшипника и полному выходу из строя двигателя.Но эксперты говорят, что более частая проблема со смазкой — это просто недостаточное смазывание. Отсутствие надлежащей масляной пленки приведет к контакту металла с металлом, иногда только с одним подшипником или часто с несколькими из них.

Рисунок 5: Смазка жизненно необходима. Это показывает результат сухого старта.

Подшипники слева от масляного насоса подвержены наибольшему износу.

Когда подшипник поврежден из-за масляного голодания, вы обнаружите очень блестящую поверхность и следы протирания.

Помните, что разрыв масляной пленки на подшипниках можно увидеть по-разному.Проверьте такие вещи, как заблокированные масляные каналы, неисправный масляный насос, неправильный выбор или установка подшипников, неисправности масляных уплотнений, разбавление топлива (часто вызванное выбросом топлива и воздуха через поршневые кольца) или пенообразование или аэрация, вызванные, по иронии судьбы, переполненный коленвал.

Разборка

Иногда сбои являются результатом простых ошибок установки. Например, если половина подшипника без отверстия для масла неправильно помещена в положение, в котором отверстие необходимо, эта цапфа не будет смазываться.

Рис. 6. Низкая подача масла или масляное голодание — это не просто плохо, это плохо работает внутри двигателя.

Могут наблюдаться и другие типы ошибок сборки. Если шатун или крышка коренного подшипника установлены в неправильном положении или подшипник не установлен на место надежно, смазки будет недостаточно, что приведет к поломке.

Тщательные процедуры установки, конечно, важны во всех аспектах двигателестроения — небрежные ошибки всегда обходятся дорого.

Разрушение подшипника

Термин «раздавливание» относится к внешней силе, создаваемой частью подшипника, которая выступает над отверстием корпуса, когда половины подшипника устанавливаются на место.Этот «дополнительный» материал плотно прижимает наружный диаметр подшипников к отверстию корпуса, когда узел затягивается в соответствии со спецификацией.

За счет увеличения поверхностного контакта между подшипником и отверстием корпуса шатуна раздавливание сводит к минимуму перемещение подшипника, помогает компенсировать деформацию отверстия и способствует теплопередаче.

Рисунок 7: Слишком богатая смесь или прорыв через поршневое кольцо могут привести к разбавлению масла.

Этот ущерб можно увидеть здесь.

Проще говоря, раздавливание подшипника — это то, что удерживает подшипник на месте.Думайте об этом как о том, как положить 10 фунтов чего-то в пятифунтовую сумку. Хвостовик или фиксатор на кожухе, который подходит к седлу, предназначен только для фиксации подшипника во время сборки.

Если сжатие правильное, слегка эллиптические вкладыши подшипников образуют идеальный круг, когда они затягиваются на место. Таким образом, коленчатый вал правильно вращается.

Однако, когда происходит чрезмерное сжатие, дополнительная сжимающая сила заставляет подшипник выпирать внутрь на линиях разъема, вызывая боковой защемление.

Чрезмерное раздавливание может быть результатом попытки уменьшить расход масла путем опускания крышки подшипника, слишком плотной сборки крышек подшипника путем чрезмерного затягивания крепежных деталей или, в некоторых случаях, использования слишком малого количества регулировочных шайб.

Недостаточное сжатие, с другой стороны, приведет к тому, что подшипники не будут надежно удерживаться в отверстии и будут свободно перемещаться вперед и назад внутри корпуса.

Рисунок 8: Чрезмерный износ, наблюдаемый возле линий разъема верхнего и нижнего вкладышей, был вызван смещением крышки подшипника.Это приводит к контакту металла с металлом и износу, вызывающему чрезмерное давление.

Поскольку контакт между задней частью подшипника и отверстием корпуса необходим для охлаждения, это условие означает, что теплоотвод от подшипника затруднен, что приводит к перегреву и износу поверхности подшипника.

Недостаточное сжатие может быть вызвано неправильной попыткой добиться лучшего прилегания путем опиливания разделяющих поверхностей, грязью или заусенцами, удерживающими крышки подшипников открытыми, неправильным затягиванием крепежных деталей во время установки, неправильным определением размера отверстия в корпусе или (при необходимости) использованием слишком много регулировочных шайб в процессе сборки.

Рисунок 9: Скругление происходит, если радиус скругления в углу каждой шейки кривошипа больше необходимого. В этом случае края подшипника могут скользить по этим галтелям, а не аккуратно вставляться между ними.

Другие ключи к выходу из строя подшипников

— На задней части подшипника будут видны блестящие участки из-за его трения взад и вперед. В некоторых случаях обесцвечивание можно увидеть там, где масло пробилось между двумя поверхностями и сгорело.

— Перегрузка может быть вызвана ошибкой оператора транспортного средства.Чрезмерный холостой ход может привести к образованию масляной пленки, которая не сможет выдержать необходимую нагрузку.

— Буксировка двигателя может деформировать картер и / или коленчатый вал, затрагивая шатун и / или коренные подшипники.

— Горячая штанга или чрезмерные нагрузки могут аналогичным образом повлиять на подшипники. Всегда следует соблюдать настройку двигателя и условия эксплуатации и выбирать подходящие материалы подшипников для конкретного применения.

У автомобиля с утечкой масла есть свои проблемы. Но некоторые владельцы транспортных средств, у которых есть легковые или грузовые автомобили, в которых нет утечек масла, находятся в еще более потенциально серьезной ситуации. По крайней мере, утечка дает вам знать, что ему время от времени нужно добавлять масло, при этом свежее масло поддерживает его уровни.

Двигатель, который кажется герметичным, можно не заметить, но по прошествии определенного времени масло начинает разлагаться. Кислоты в масле разрушают поверхность подшипника.

Правильный выбор подшипников будет иметь большое значение для создания успешного двигателя. А проверка зазоров подшипников в сборе, чтобы убедиться, что подшипники не слишком затянуты или не слишком ослаблены, всегда должна выполняться в качестве окончательной проверки, чтобы убедиться, что масляные зазоры находятся в пределах желаемого диапазона для двигателя.

Рис. 10: При чрезмерном сжатии дополнительная сжимающая сила заставляет подшипник выпирать внутрь на линиях разъема, вызывая боковой защемление.

Внимание к процессам обработки и выбора материала на передней части должно помочь снизить вероятность выхода подшипников из строя в будущем. Но если произойдет таинственная неисправность подшипника, вы легко сможете найти причину.

Подшипники коленчатого вала, подшипники шатуна

MGA With An Attitude
ПОДШИПНИКИ КОЛЕНВАЛА, ИЗНОС И УСТАНОВКА — CS-205B
Подшипники шатуна

Подшипники коленчатого вала — это 5 этапов на 5 веб-страницах.
Щелкните зеленую стрелку внизу, чтобы последовательно переходить по страницам.
A — Износ подшипников и давление масла
B — Подшипники шатуна — (эта страница).
C — Коренные подшипники
D — Осмотр и переточка коленчатого вала
E — Установка подшипника

При снятии крышек шатунных подшипников убедитесь, что крышки подшипников находятся в правильном порядке с их исходными шатунами. При первоначальной механической обработке на заводе крышка подшипника сначала вырезалась и собиралась на шатун, а затем просверливали гнездо подшипника.Отверстие почти никогда не находится точно по центру линии разъема, поэтому смешивание крышек подшипников всегда приводит к ослаблению крепления некоторых подшипников и заеданию некоторых подшипников на коленчатом валу. Рекомендуется пометить шатуны и крышки подшипников для стыковки. Если у вас нет штампов с номерами, подойдут и штампы. Нанесите одну метку на конец крышки подшипника и соответствующую метку рядом с шатуном. То же для всех частей. Одна метка для удилища №1, два пуансона для удилища №2 и т. Д.

Чтобы снять заглушку шатуна, отогните фиксирующие лапки (если таковые имеются), отвинтите болты или гайки, слегка постучите по крышке с одного или другого конца, чтобы ослабить ее, и снимите крышку. . Затем вы можете протолкнуть поршень вверх в отверстие цилиндра, чтобы вывести шатун из коленчатого вала. В большинстве случаев половинные вкладыши подшипника остаются вложенными в шатун и крышку, и для их снятия потребуется немного поддеть с помощью небольшой отвертки.

Вкладыши подшипников состоят из толстой стальной основы с очень тонким медным покрытием и немного более толстого слоя мягкого белого металла внутри.В новом состоянии внутренняя поверхность подшипника по всей поверхности имеет мягкую полированную поверхность. По мере износа он приобретает блестящую поверхность в середине (по всей длине), но может иметь очень небольшой износ на концах. Вероятно, вы обнаружите больший износ верхнего вкладыша подшипника, чем нижнего. Если вы видите только белый металл на подшипнике, скорее всего, коленчатый вал все еще находится в хорошем рабочем состоянии. Если вы видите очень маленькое количество меди, просвечивающее через белый металл, это несущественно.Если вы видите какую-либо стальную опорную оболочку, просвечивающую сквозь медь, коленчатый вал, скорее всего, потребуется переточить.

На этой фотографии показаны шатунные подшипники в хорошем состоянии (слева) и сильно изношенные (справа), при этом весь мягкий белый металл изношен, чтобы обнажить промежуточный слой меди. Слой меди очень тонкий, поэтому немного больше времени работы приведет к обнажению стальной опорной пластины, что приведет к серьезному повреждению поверхности шейки шатуна коленчатого вала.

Проведите пальцем по шейке подшипника коленчатого вала спереди назад. Журналы должны быть зеркально чистыми и идеально гладкими. Повторите то же самое с верхней, нижней и боковыми сторонами журнала. Если чувствуете малейшую шероховатость, ее нужно заново отшлифовать. Если он проходит испытание кончиком пальца, используйте 2-дюймовый микрометр, способный считывать с шагом 0,0001 дюйма, чтобы измерить диаметр шейки подшипника на коленчатом валу. Измерьте в двух или трех разных ориентациях, так как журнал может быть не круглым. Обратитесь к руководству по ремонту для определения правильного диаметра. Если размер меньше 0,001 дюйма в любом направлении, его необходимо переточить.Размеры переточки будут увеличиваться с шагом 0,010 дюйма. Вкладыши подшипников меньшего размера обычно имеют обозначение меньшего размера, выбитое на стальной задней стороне, например, 010, 020 и т. Д.

Подшипник двигателя — работа, признаки неисправности, причины и профилактика

Подшипник двигателя — функции, признаки неисправности, причины и профилактика

Подшипник двигателя небольшой и относительно; недорогой компонент двигателей внутреннего сгорания.

Однако выход из строя подшипника двигателя обычно приводит к: серьезный ремонт двигателя.

Чаще всего, включая его разборку; переточка коленвала и замена подшипника двигателя.

Пока идет постоянный поток чистого масла; подшипник двигателя обычно служит долго. Но, если масло грязное или если подача отключена; вот тогда и начинаются проблемы. Вот почему смазка подшипников так важна. Со второго раза двигатель переворачивается, пока он не заглохнет. Также выявление первопричины выхода из строя подшипника; имеет решающее значение для предотвращения повторного сбоя.

Иногда сбои являются результатом простых ошибок установки.

Как работают подшипники двигателя Масляная пленка подшипника двигателя Иллюстрация

Хотя подшипник двигателя, на первый взгляд, не так уж много; это настоящее чудо инженерной мысли. Для всех подшипников используется масляная пленка, обеспечивающая разделение валов и поверхностей подшипников:

В состоянии покоя вал и подшипник всегда в контакте.
При запуске вал на короткое время соприкасается с подшипником.
Ход , вал вытягивает масло из зазора; в клиновидную область между валом и подшипником.

Этот масляный клин поднимает вал с опорной поверхности и поддерживает его во время работы двигателя. Следовательно, при нормальных условиях эксплуатации и постоянной подаче чистого масла; вал и опорные поверхности останутся разделенными.

Свойства, необходимые для материалов подшипников:

Усталостная прочность (грузоподъемность)
Сопротивление схватыванию (совместимость)
Износостойкость
Соответствие
Возможность встраивания
Коррозионная стойкость
Сопротивление кавитации

Общие подшипники двигателя, используемые в двигателях:

Коренные подшипники

Большинство двигателей имеют как минимум два коренных подшипника. По одному на каждом конце коленчатого вала. Коренные подшипники поддерживают коленчатый вал в блоке цилиндров. Коренной подшипник состоит из двух частей. Верхний и нижний. Верхняя часть коренного подшипника обычно имеет масляную канавку на внутренней поверхности.

Нижняя часть коренного подшипника имеет отверстие для прохождения масла; к подающим отверстиям в коленчатом валу. Наконец, некоторые коренные подшипники могут иметь упорные элементы; поддерживая осевые нагрузки и предотвращая перемещения по оси коленчатого вала.

Подшипники шатуна

Подшипники шатуна установлены на Большом конце шатуна.Подшипник состоит из двух частей (обычно взаимозаменяемых). Подшипники шатуна обеспечивают вращательное движение шейки кривошипа; внутри шатуна.

Втулки шатуна

Малые концевые втулки обеспечивают относительное движение поршня. Относительно шатуна, соединенного с поршнем.

Подшипники распредвала

Подшипники распределительного вала поддерживают распределительный вал в двигателе и позволяют ему вращаться.

Таким образом, правильный выбор подшипников будет иметь большое значение для успешного восстановления двигателя.Кроме того, рекомендуется проверить свои старые подшипники; перед началом любой новой перестройки или ремонта. Потому что они рассказывают историю и помогают найти исходную проблему.

Изношенные подшипники двигателя

Итак, определение первопричины отказа подшипника; имеет решающее значение для предотвращения повторения сбоя. Простая замена подшипников не устранит следующие факторы: привело к провалу. Важно отметить, что во многих случаях происходит преждевременный выход подшипников из строя; происходит из-за сочетания причин.Одна из частых причин — неправильный зазор подшипника. Так что, если не найти первопричину, выход подшипника из строя может повториться.

Признаки неисправности — причины и профилактика

Потому что производители подшипников проделывают огромную работу по их производству; у них всегда будет самая лучшая информация. Мы позволим им говорить за себя. Поскольку у их инженеров есть вся необходимая информация. Итак, вот список наиболее распространенных, которые мы нашли.

Следующие примечания и иллюстрации помогут вам в диагностике и причинах неисправности подшипников:

Clevite — Подшипники двигателя

Clevite 77 — отказ подшипника

King — Подшипники двигателя

Mahle — Подшипники двигателя

Отказ подшипника двигателя также может произойти в результате неправильной обработки или небрежной сборки.

Коленчатый вал

Иногда отказы являются результатом простых ошибок установки:

Если есть половина подшипника без масляного отверстия; неправильно поставили в положение, в котором нужно отверстие.
Когда шатун или крышка коренного подшипника; установлен в неправильном положении.
Если подшипник установлен ненадежно; смазка будет недостаточной и приведет к поломке.

Другие причины выхода из строя подшипников:

Чрезмерный холостой ход может привести к образованию масляной пленки; которые не могут выдержать необходимую нагрузку.
Буксировка двигателя может деформировать картер и / или коленчатый вал; влияющие на шатун и / или коренные подшипники.
Чрезмерные нагрузки также могут повлиять на подшипники.

Заключение

Итак, подшипники старого двигателя могут многое рассказать о вашем двигателе. А также условия, которые могли способствовать их провалу. Все подшипники будут иметь некоторый износ. Но при более внимательном рассмотрении могут быть обнаружены некоторые царапины, протирание, грязь или; другой мусор, застрявший в поверхности подшипников.

Наконец, воспользуйтесь ссылками выше, чтобы сравнить свои старые подшипники с теми, что изображены на фотографиях. Следовательно, эта информация может помочь вам понять, почему оригинальные подшипники вышли из строя. В результате вы экономите время и деньги.

Спасибо!

При выходе из строя подшипников двигателя — СКЛАД CIRCLE TRACK | ДИСТРИБЬЮТОР PERFORMANCE RACING

Когда подшипники двигателя выходят из строя, часто возникает вопрос «курица или яйцо». Правильный анализ первопричин может помочь свести к минимуму риск повторного отказа и дать представление о потенциальных скрытых проблемах.

Возникает довольно часто, когда в гоночной машине выходит из строя двигатель. Проблема обычно начинается с внезапной потери производительности. После проверки нескольких вещей выясняется, что у двигателя серьезная проблема, когда во время проверки масляного фильтра обнаруживается значительное количество мусора подшипника. Затем двигатель необходимо снять с автомобиля, разобрать, диагностировать и отремонтировать. Сначала снимаются впускной коллектор и головки цилиндров, а затем полностью разбирается короткий блок, так как он потребует полной очистки, независимо от того, что было найдено.

Когда двигатель выходит из строя при таких обстоятельствах, обычно возникает так много связанных повреждений, что становится трудно определить причину первоначального отказа, создавая настоящую проблему «курица или яйцо». Когда происходит сбой, двигатель становится своего рода «эффектом снежного кома», и то, что первоначально могло начаться как отказ шатунного подшипника, вскоре приводит к разрушению шатуна, коленчатого вала и всех подшипников двигателя.

Если двигатель проработает какое-то время в таких условиях, мусор подшипника быстро циркулирует по системе смазки и разбрасывается по картеру, повреждая распределительный вал и подъемники.Мусор подшипников также попадает в цилиндры, где быстро царапает юбки поршня и повреждает кольца. Когда это произойдет, вся вращающаяся сборка может быть готова для мусорной кучи.

Показанные здесь шатун и подшипники вышли из строя из-за детонации и перегрузки.

В данном конкретном случае шатунный подшипник вращался, повредив подшипники, шатун и коленчатый вал. Что произошло первым? Был ли отказ вызван детонацией, перегрузкой, поломкой масла или выходом из строя шатуна? Это ситуация, когда правильная диагностика имеет решающее значение для предотвращения будущих проблем.Очень вероятно, что масляный клин сломался, что привело к выходу подшипника из строя и, в конечном итоге, к вращению в корпусе штока. Однако сломался ли масляный клин из-за проблемы, связанной с маслом, или большой конец шатуна деформировался из-за перегрузки и / или детонации, что затем вызвало поломку масляного клина?

Когда масляный клин выходит из строя и подшипник начинает физически контактировать с коленчатым валом, он быстро разрушает баббитовый и медный слои подшипника и начинает разрывать стальную основу.Отсутствие смазки и, как следствие, интенсивное трение приводят к резкому увеличению температуры компонентов, что приводит к тому, что подшипник начинает буквально привариваться к коленчатому валу, в результате чего подшипник вырывается из фиксирующих выступов и вращается внутри корпуса шатуна.

К сожалению, весь этот процесс может происходить очень быстро в гоночном двигателе, и его ремонт может стоить тысячи долларов. Однако после правильной диагностики и ремонта или замены необходимых компонентов двигатель можно без проблем собрать и снова ввести в эксплуатацию.Перед повторной сборкой необходимо тщательно очистить блок и все компоненты системы смазки и заменить всасывающий патрубок масляного насоса. После отказа пикап обычно загружается обломками подшипников, которые практически невозможно удалить, и эти загрязнения определенно не принадлежат отремонтированному двигателю.

Диагностику подобных отказов можно упростить, если приобрести книгу, такую как «Руководство по анализу отказов подшипников двигателя», предлагаемую Mahle / Clevite в формате PDF на их веб-сайтах. Он включает полный анализ преждевременных отказов двигателя, а также корректирующие действия.Он включает иллюстрации и фотографии нормального износа подшипников и отказов, вызванных грязью и посторонними частицами, недостаточным или чрезмерным раздавливанием подшипников, неправильной сборкой, несоосностью (изогнутый / перекрученный шатун, изогнутый коленчатый вал или деформированный картер), недостаточной смазкой, перегрузкой, коррозией (охлаждающая жидкость). / топливо в масле) и ненадлежащей отделкой шейки. Каждый диагноз включает в себя примеры внешнего вида подшипников, повреждений, возможных причин и необходимых корректирующих действий.

При осмотре подшипников двигателя имейте в виду, что вкладыши верхних подшипников штока и нижние коренные подшипники подвержены повышенному износу и нагрузке по сравнению с их аналогами из-за того, что поршни и шатуны буквально пытаются вытолкнуть коленчатый вал из блок в процессе горения.В частности, следует тщательно проверять упорные подшипники, поскольку их ремонт может быть очень дорогостоящим. Выход из строя упорного подшипника может быть вызван множеством причин, включая недостаточный или чрезмерный осевой люфт коленчатого вала, раздутый гидротрансформатор или напряжение, вызванное чрезмерным использованием сцепления.

По данным экспертов Mahle / Clevite, почти 50% преждевременных отказов двигателей вызваны грязью и посторонними частицами. Многие сбои, вызванные несколькими факторами, такими как, например, перегрузка и детонация, типичны для гонок.Хотя отказ подшипников двигателя никогда не приветствуется, в конечном итоге это обязательно произойдет даже с лучшими программами гоночных двигателей. Когда это происходит, правильная диагностика и профилактика — ключ к успеху в будущем.

В руководство также включены рекомендации по допускам при установке подшипников, шлифовке и полировке коленчатого вала.

Анализ отказов подшипников шатуна

Подшипники шатуна шатуна представляют собой прецизионные вкладыши. Вставной подшипник обычно не регулируется.Однако его можно заменить, если шатун, шатун и другие компоненты двигателя находятся в хорошем состоянии. При падении стержневого подшипника необходимо провести анализ, чтобы определить причину. Тогда
причину можно устранить, чтобы неисправность не повторилась. Перейдем к анализу отказов шатунных подшипников .

Прочтите:

Анализ неисправности подшипника шатуна

Отказ подшипника из-за отсутствия масла

Когда к подшипнику поступает недостаточное количество масла, возникает фактический контакт металла с металлом.Подшипник перегревается, металл подшипника плавится или вытирается из вкладыша подшипника. Между вращающейся шейкой и вкладышем подшипника могут образовываться сварные швы. Есть шанс, что двигатель «накинет штангу». Это означает, что шток «замерзнет» на шатунной шейке и сломается, а части штока пробьют отверстие в блоке двигателя. Масляное голодание подшипника может быть результатом засорения маслопроводов, неисправности масляного насоса или регулятора давления или недостаточного количества масла в картере. Кроме того, подшипники с чрезмерным зазором могут пропускать все масло из насоса, поэтому другие подшипники не работают и выходят из строя.

Усталостное разрушение подшипника

При многократном приложении нагрузок на подшипник усталость несущий металл. Он начинает трескаться и отслаиваться. Кратеры или карманы образуются в подшипник. По мере того, как теряется все больше и больше металла, остаток несет большая нагрузка и утомляемость быстрее. Затем полный выход из строя подшипника происходит.

Усталостное разрушение редко происходит при среднем открытии условия. Однако определенные условия могут вызвать этот тип отказа. Для Например, если цапфа изношена вне круглого сечения, подшипник будет перенапряжен. при каждом обороте коленчатого вала.Также, если двигатель работает на холостом ходу или на большую часть времени низкая скорость, центральная часть верхней половины подшипника шатуна выдержит большую часть нагрузки и будет «утомляться». Если двигатель «тянут», работая на максимальном крутящем моменте с широко открытой дроссельной заслонкой, затем больше всего изнашивается верхняя половина подшипника. Высокая скорость работы имеет тенденцию вызывать усталостное разрушение нижней половины подшипника.

Подшипник поцарапан грязью в масле

Возможность встраивания позволила подшипнику защитить себя позволяя частицам проникать в подшипник.Тогда они не выдолбят материал подшипника или поцарапать вращающуюся шейку. На рисунке показано, что происходит когда частица внедряется. Металл выталкивается вверх вокруг частицы, уменьшая масляный клиренс в районе. Обычно металл может вытекать наружу достаточно, чтобы восстановить адекватный масляный зазор. Однако, если частицы грязи слишком велики, они не встроить полностью. Их переносят с помощью вращающейся цапфы, выколачивая царапины в подшипнике. Кроме того, если масло очень грязное, подшипник становится перегружен частицами.В любом случае вскоре произойдет отказ подшипника.

Выход из строя подшипника из-за конической шейки

Если цапфа коническая, одна сторона подшипника несет большую часть или всю нагрузку. Эта сторона перегреется и потеряет несущий металл. У конической шейки обе половины подшипника выходят из строя с одной стороны. При гнутом стержне выход из строя будет на противоположных сторонах.

Выход из строя подшипника из-за радиуса

Если радиус шейки кривошипа не срезан в достаточной степени при обработке коленчатого вала, край подшипника скользит по радиусу.Это вызывает забивание подшипника, возможно, плохую посадку, усталость от изрезания и преждевременный выход из строя. Радиусный ход чаще всего возникает на переточенном коленчатом вале.

Выход из строя подшипника из-за неправильной посадки

Неправильная посадка вкладыша подшипника в отверстии приводит к появлению локальных выступов, в которых масляные зазоры слишком малы. На рисунке показано, что происходит, когда частицы грязи попадают между вкладышем подшипника и отверстием подшипника. Это уменьшает масляные зазоры (как в X). Также имеется воздушное пространство, которое препятствует надлежащему охлаждению подшипника (A).Комбинация может привести к преждевременной поломке подшипника. Поэтому следует соблюдать осторожность при установке и замене шатунного подшипника.

Выход из строя подшипника от гребня

Рельеф шатуна или кулачок может привести к выходу из строя заменяемого подшипника с частичной масляной канавкой, установленного без удаления гребня. Гребень образуется на шатунной шейке из-за неравномерного износа между частью шатунной шейки, контактирующей с частичной масляной канавкой, и частью, которая движется по твердому подшипнику. Оригинальный подшипник изнашивается по краю.Однако при установке нового подшипника центральная зона может быть перегружена (на гребне) и может выйти из строя. Гребень настолько небольшой, что его может быть достаточно, чтобы вызвать отказ. Сообщалось об отказах такого рода в двигателях с гребнями менее 0,001 дюйма (0,025 мм).
Пожалуйста, прочтите главные статьи:

Отказ шатуна и коренных подшипников (автомобиль)

20,5.

Неисправности шатуна и коренных подшипников

Причины и классификации.

Причины отказов подшипников с указанием их процента представлены в таблице 20.1. Отказы шатуна и коренного подшипника можно классифицировать следующим образом:
(i) Задиры или царапины (ii) Вытирания или задиры (v) Эрозия.
(Hi) Усталость или разрыв футеровки (iv) Коррозия

Задницы и рубцы.

Посторонние материалы, такие как металлические частицы, песок и песчинки в масле, вызывают задиры и царапины на подшипниках. Плохая обработка шейки коленчатого вала и шейки коленчатого вала также является причиной выхода из строя подшипников такого типа.На рисунке 20.33 показано попадание посторонних частиц в подшипник. c

Рис. 20.33. Посторонние частицы, застрявшие в подшипнике.
Моторное масло, если оно загрязнено крупными абразивами, вызывает серьезные царапины (рис. 20.34) на подшипниках крышек коренных подшипников и верхней половине шатунов, так как эти подшипники подвергаются наиболее сильным нагрузкам. Когда автомобиль эксплуатируется в условиях чрезвычайно высокой запыленности, моторное масло может быть загрязнено мелким песком, что приводит к мелкому истиранию подшипников.

Рис. 20.34. Плохо забитые подшипники.
При выходе из строя поршня алюминиевые чешуйки могут вмятин или царапины на поверхностях подшипников. Если поверхности коленчатого вала не были должным образом отполированы после шлифовки шейки, на поверхностях подшипников появляется множество мелких порезов. Эти мелкие отметки выглядят как бороздки на пластинке.

Таблица 20.1. Причины выхода из строя шатуна и коренных подшипников.

Грязь	43.1%
Отсутствие смазки	14,9%
Разборка	13,6%
Несоосность	10,0%
Перегрузка	8,4%
Коррозия	4,7%
Прочие	5.3%

Рис. 20.35. Повреждение подшипника из-за отсутствия смазки.

Рис. 20.36. Износ подшипника из-за конической цапфы.

Протер и сгорел.

Пригорание и протирание подшипников может произойти из-за сухого пуска и задержки подачи масла. Недостаточный зазор подшипника также приводит к обгореванию и стиранию подшипников. Сильный перегрев и недостаточная смазка вызывают смазывание свинца и ожоги подшипников.Если масло разбавить бензином, подшипники станут полированными. В верхней половине основного подшипника есть отверстие для впуска масла для смазки, а в нижней половине подшипника нет отверстия для масла. Если половинки подшипника меняются местами, подача масла к подшипнику прекращается, и подшипник протирается и сгорает. На рис. 20.35 показано повреждение подшипника из-за отсутствия смазки. Отсутствие подачи масла к подшипникам
приводит к обгоранию и выдавливанию футеровок подшипников.
Если подшипники не имеют надлежащей посадки с деформацией, они могут двигаться и проворачиваться вместе с коленчатым валом.В этом случае задняя часть подшипников обгорает при повороте в шатуне. Если уплотнение заднего коренного подшипника слишком плотно, это вызывает чрезмерное нагревание задней шейки коленчатого вала, в результате чего задняя половина заднего коренного подшипника сгорает. Если отверстия коренных подшипников смещены, центральные коренные подшипники и соседние коренные подшипники сгорают и
заедает. Горение края происходит, если корпус главного боба или корпус шатуна
сужается. На рис. 20.36 показан износ подшипника конической шейки.

Усталость.

Коленчатый вал может иметь выступы в области шейки непосредственно под масляными канавками в верхних половинах коренных подшипников. Когда возникают такие выступы, гребень коленчатого вала вызывает усталостную полосу в нижней половине коренных подшипников. На рисунке 20.37 показано усталостное разрушение подшипника.
Если шатун смещен, на краю подшипников шатуна возникает V-образная усталость. Усталость соседних поверхностей разъема подшипников возникает, если корпус подшипника имеет неправильную форму.Усталость кромки подшипника вызывается шейкой подшипника коленчатого вала в форме песочных часов.
Самая тяжелая зона нагрузки в подшипнике — это дуга подшипника в 120 градусов из-за указанного масляного зазора. Нагрузка прилагается к верхней половине подшипников шатуна и нижней половине коренных подшипников. Если масляный зазор подшипника превышает спецификации, подшипники подвергаются перенапряжению по дуге от 30 до 45 градусов из-за чрезмерного перемещения коленчатого вала или шатуна.
Большая нагрузка на двигатель вызывает усталость подшипников в верхних шатунных подшипниках, особенно при низких оборотах двигателя.Также чрезмерная частота вращения коленчатого вала двигателя вызывает усталость подшипников в верхнем и нижнем шатунных подшипниках.

Коррозия.

Коррозионные кислоты могут загрязнять моторное масло из-за чрезмерного «прорыва» поршневого кольца, внутренних протечек антифриза или использования топлива с высоким содержанием серы. Редкие интервалы замены масла также вызывают загрязнение масла коррозионными кислотами. Эти коррозионные кислоты превращают свинец в материале подшипника в свинцовое мыло, которое впоследствии вымывается из подшипника, открывая доступ к другим материалам подшипника.

Эрозия.

Это необычный тип отказа подшипника. Когда происходит эрозия, происходит постепенный неравномерный износ опорной поверхности, который вызывается попаданием на поверхность масла с высокой скоростью и давлением.

Рис. 20.37. Усталостный отказ подшипников.

состояние подшипника

от Had Robinson
обновлено 17 июля 2019 г.

В двухтактных парамоторных двигателях имеются (4) важные подшипники: (2) большие подшипники главного коленчатого вала, (1) нижний подшипник шатуна и (1) верхний подшипник шатуна.

Подшипник, который быстрее всего изнашивается, — это верхний шатунный подшипник (он же поршневой роликоподшипник), затем нижний шатунный подшипник и затем основные подшипники коленчатого вала. К сожалению, Если нижний шатунный подшипник вышел из строя, необходимо заменить весь коленчатый вал в сборе.

Примечание: проверьте страницу замены подшипника для получения дополнительной информации и простого теста для проверки состояния основного подшипника.

Чтобы узнать, что означают коды и суффиксы подшипников, перейдите на справочную страницу по подшипникам MicroBlue.Для Например, коренной подшипник со стороны маховика в Minari 180 имеет код 6304 C3. Это означает, что подшипник представляет собой типичный шарикоподшипник с радиальной канавкой (6), рассчитанный на средние нагрузки (3), размер отверстия (04) и имеет внутренние зазоры больше, чем обычно (C3). На подшипнике не указаны его размеры, поэтому его необходимо измерить.

Состояние подшипников двухтактного парамотора — это то, что пилоты должны отслеживать, когда их двигатели имеют более 100 часов работы. Многое зависит от аккуратности, с которой эксплуатировался двигатель e.грамм. Пилот использовал бензин премиум-класса без этанола с синтетическим маслом или он использовал масло для двухтактных газонокосилок с дешевым бензином, наполненным этанолом? При грамотном уходе за двигателем можно легко проработать более 500 часов без капитального ремонта, т.е. когда необходимо разделить картер двигателя и заменить коленчатый вал и коренные подшипники.

Ниже приведена фотография нижнего шатунного подшипника Minari, который был разрушен, когда пилот перегрел двигатель. Пришлось отремонтировать весь двигатель и заменить все движущиеся части, включая коренные подшипники.

В автомобильных двигателях общее состояние подшипников можно проверить, внимательно прислушиваясь к двигателю, работающему на средних или малых оборотах. Любой стук (например, удар молотком по металлической части) указывает на чрезмерный износ одного или обоих шатунных подшипников. Но двухтактные парамоторные двигатели не так-то просто проверить, потому что они по своей природе очень шумные. По этой причине, неизбежный выход из строя верхнего шатунного подшипника трудно предсказать — и почему этот подшипник следует менять на регулярной основе.Не спрашивайте, откуда я это знаю …

Нижний шатунный подшипник и общее состояние коренных подшипников коленчатого вала можно проверить, взявшись за маховик двигателя и слегка повернув его вперед и назад. Переместите маховик из стороны в сторону. Наконец, потяните маховик внутрь и наружу. Ни в одном из этих тестов не должно быть заметного люфта. Если есть, двигатель требует капитального ремонта. Пилоты могут заметить чрезмерный износ этих деталей из-за детонации двигателя во время его работы, но это очень трудно услышать.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Когда подшипники начинают выходить из строя, это происходит быстро и может привести к выходу из строя двигателя, если не отремонтировать вовремя.

Замену верхнего шатунного подшипника (вместе со стопорными кольцами / пружинами) на большинстве двигателей следует производить каждые 100 часов (200 часов для Minari). Я обнаружил, что этот подшипник прослужит намного дольше, чем 100 часы. Однако его замена — простая и недорогая работа по сравнению с капитальным ремонтом всего двигателя, если этот подшипник выйдет из строя.Если поршневой палец (шток) имеет любой износ (бороздки) замените. Можно использовать микрометр, чтобы проверить, не изношен ли штифт посередине.

испытания на износ» на сайте компании Механика по ремонту автомобилей

Немного теории

Твердость вкладыша

Идти в ногу с технологией

Проверить испытаниями

Результаты испытаний

Износ вкладышей подшипников двигателя и замена их.

Вкладыш состоит

Определение износа вкладышей

Признаки износа вкладышей

Признаки для замены вкладышей шатуна

Как заменить шатунные вкладыши и для чего это нужно?!

Одной из основных причин быстрого износа шатунных вкладышей, может стать недостаточное давление масла в моторе.

Замена вкладышей коленвала.

Примеры наших работ: Ремонт двигателя G4KE KIA Sorento

Проверка и замена вкладышей коренных и шатунных подшипников

Почему застучал вкладыш?

что должен знать о них автолюбитель? Чрезмерная эрозия из-за кавитации

Описание работы вкладышей

Признаки и причины износа

Попадание инородных тел

Грязевая эрозия

Коррозионное истирание

Усталость металла

Износ из-за проникновения олова

Коррозия поверхности

Недостаточно смазывание

Неправильная обработка шеек коленвала

Царапины на поверхности

Чрезмерная эрозия из-за кавитации

Несоосность

Методы профилактики

Заключение

Что такое ремонтные вкладыши коленвала?

Как определить износ вкладышей коленвала и помочь механизму?

Как поставить вкладыши на коленвал – порядок действий

Вкладыш состоит

Определение износа вкладышей

Признаки износа вкладышей

Руководство по замене вкладышей и устранению повреждений вкладышей

Типы повреждений подшипников двигателя

Грязь или мусор

Недостаточная смазка

Разборка

Разрушение подшипника

Другие ключи к выходу из строя подшипников

Подшипники коленчатого вала, подшипники шатуна

Подшипник двигателя — работа, признаки неисправности, причины и профилактика

При выходе из строя подшипников двигателя — СКЛАД CIRCLE TRACK | ДИСТРИБЬЮТОР PERFORMANCE RACING

Анализ отказов подшипников шатуна

Анализ неисправности подшипника шатуна

Отказ подшипника из-за отсутствия масла

Усталостное разрушение подшипника

Подшипник поцарапан грязью в масле

Выход из строя подшипника из-за конической шейки

Выход из строя подшипника из-за радиуса

Выход из строя подшипника из-за неправильной посадки

Выход из строя подшипника от гребня

Отказ шатуна и коренных подшипников (автомобиль)

состояние подшипника

Добавить комментарий Отменить ответ