Для чего нужны вкладыши распредвала?
В проектировании и последующем строении автомобильных агрегатов внутреннего сгорания используются подшипники качения, которые в простонародье именуются вкладышами. Кому-то это может показаться новым, относительно привычных знаний о шариковых, роликовых или игольчатых подшипниках. Элементы такого рода применяются в двигателе вполне обоснованно. Они выдерживают большие вибрационные нагрузки и высокую скорость вращения сопряжённых деталей. Несложно догадаться, что данные вкладыши получили такое название в силу того, что части моторного механизма, сопряжённые между собой, движутся за счёт скольжения, а точнее бесконтактно.
Конструкция вкладыша состоит из втулки и корпуса, в который она и вставлена. Для обеспечения постоянного и беспрепятственного скольжения с уменьшенной силой трения, в зазор между деталями под давлением подаётся смазка. Наиболее наглядным примером такого подшипника является вкладыш распределительного вала. Он выглядит как кольцо с отверстием для подвода с сопряжёнными вращающимися поверхностями, которые обеспечивают бесконтактное скольжение деталей относительно друг друга в маслянистой среде.
Причины выхода из строя
Вкладыши распредвала могут выходить из строя из-за недостатка смазочного материала, попадания различных грязевых частиц и накопления отложений, перегрузок силового агрегата и развития коррозии. Независимо от того, какого уровня дефектам подверглись подшипники, устраняется это всё путём капитального ремонта мотора во избежание неожиданных повторов.
Чтобы осмотреть вкладыши, их будет удобнее извлечь из своих постелей, разложить на чистой рабочей поверхности в порядке установки. Как грязь, так и посторонние частицы попадают в силовой агрегат разными путями. Они могут быть оставлены внутри двигателя в процессе его сборки или попасть в вентиляционную систему картера через лазейки в фильтрах.
Все частицы, даже самые мелкие, которые попадают в моторное масло, рано или поздно проникают в подшипники. Часто в ту часть вкладышей, которая содержит мягкий материал внедряются грубые металлические опилки, которые являются побочным результатом нормального срабатывания внутренних элементов двигателя.
Нередко возникает большая вероятность наличия абразивных отложений во вкладышах, когда не было уделено нужное внимание чистке определённой области двигателя после капитального ремонта силового агрегата. Не имеет значения, каким образом посторонние частицы попадают в двигатель, важен пагубный результат их внедрения в поверхность вкладышей распредвала.
Главное, что они легко определяются при визуальном осмотре втулок. Более крупные частицы на вкладышах долго не удерживаются, но оставляют на них и на поверхности валовых шеек заметные и глубокие царапины, каверны и задиры. Самая лучшая гарантия того, что подобное не случится в двигателе вашего автомобиля, – максимально ответственное отношение к чистке элементов и тщательность соблюдения чистоты во время сборки после проведения капитального ремонта.
Как известно, частая и регулярная замена моторного масла существенно продлевает эксплуатационный срок вкладышей распредвала. Но другой стороной является масляное голодание, которое является следствием нескольких различных, но порой взаимосвязанных явлений.
Так, при перегреве силового агрегата, консистенция моторного масла существенно теряет в плотности и вытекает из рабочих зазоров втулок. Вкладыши распредвала недостаточно смазываются моторным маслом также и в результате увеличенных рабочих зазоров и обычными утечками, как наружными, так и внутренними.Регулярное превышение оборотов двигателя также является очередной причиной вытеснения моторного масла из вкладышей распредвала.
Низкая проходимость маслотоков является причиной подачи меньшего объёма смазки к втулкам. Также, пожалуй, наиболее типичным результатом масляного голодания является локализованное или полное выщербление внешнего слоя вкладышей распредвала с металлической подложки.
При этом рабочая температура достигает таких экстремальных значений, что подложка нагревается до синевы. Очередной причиной, которая оказывает очень масштабное действие на многие элементы и системы автомобиля, является манера вождения автомобилиста. Движение на малой скорости со включенной повышенной передачей приводит к большим перегрузкам вкладышей, с последующим вытеснением масляной смазки из рабочих зазоров. Такие перегрузки повышают пластичность втулок, вызывая трещины во внешнем слое – усталостная деформация. Поверхностный материал крошится и отслаивается от металлической подложки.
Постоянная эксплуатация транспортного средства в городском потоке приводит к развитию коррозии вкладышей. Из-за недостаточно разогретого двигателя происходит выпадение конденсата и выделение агрессивных по своему химическому составу газов. Эти отложения формируются в моторном масле, образуя кислоты и шлаки. При попадании такого масла на вкладыши, появляется коррозия.
Неправильно установленные втулки распредвала во время сборки двигателя после капитального ремонта быстро приходят в негодность. Слишком туго посаженные вкладыши не позволяют обеспечить необходимую величину зазора, что снова же приводит к масляному голоданию.
Как менять вкладыши распредвала
Чтобы провести замену вкладышей распределительного вала, вам потребуются:
— динамометрический ключ;
— набор накидных головок;
— набор гаечных рожковых ключей.
Подготовительный процесс:
1. Снимите крышку ремня привода газораспределительного механизма.
2. Установите коробку передач в положение нейтраль.
3. Далее, прежде чем снять ременной привод распредвала, необходимо поршень первого цилиндра поставить в положение ВМТ такта сжатия. Это делается для последующей правильной установки газораспределительных фаз. Если фазы будут перепутаны, работа двигателя будет нарушена.
Для установки поршня первого цилиндра в данное положение нужно прокрутить болт шкива коленчатого вала по часовой стрелке динамометрическим ключом до положения, в котором метка шкива распределительного вала совпадает с отметкой на внутреннем кожухе ремня. Вся информация об этом содержится в мануале вашего автомобиля. После установки шкива распредвала, коленвальный шкив автоматически выставится по метке.
Непосредственный процесс замены:
1. Снимите клапанную крышку.
2. Ослабьте ременной натяжитель.
3. Поставьте автомобиль на первую передачу и открутите болт шкива распределительного вала накидной головкой. Снимите шкив. На многих моделях автомобилей, прежде чем открутить болт, необходимо отогнуть шайбу, фиксирующую гайку.
4. Открутите болты, снимите верхние крышки постелей и уложите каждую по порядку на чистую поверхность. Предварительно сделайте в ней отверстия для болтов с проставлением номеров. Благодаря этому не возникнет путаница деталей при сборке.
5. Извлеките распределительный вал.
6. Монтируйте новые вкладыши распредвала.
7. Обратно установите распредвал, наденьте на него шкив, снова прокрутите и установите его по меткам.
8. Наденьте ремень.
Как только распредвал установлен на новые вкладыши, проконтролируйте величину зазора между ними. Она должна соответствовать допустимой величине, указанной в мануале. Для этого замерьте расстояние между шейкой распределительного вала и корпусом подшипника. Это выполняется при помощи калибровочной проволоки. Её нужно поместить между шейкой вала и корпусом подшипника.
Затем динамометрическим ключом сожмите постель распределительного вала с моментом, который равен тому, что указан в мануале.
После сжатия ослабьте болты постелей и достаньте проволоку. Измерьте сплющенный конец микрометром. Это и будет являться величиной зазора между шейкой распредвала и вкладышем. Сверьте с зазорами, указанными в инструкции. Если всё в порядке, продолжайте делать сборку в обратном порядке.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
| Fitment | ||||||
| This part fits into 77 vehicle models. Check the section «Fit these cars» | ||||||
| Additional informations | ||||||
| PR-CODE  |   Informations   | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| TP7 | 5-cylinder diesel engine 2.5 l unit 070.P | |||||
| TG0 | 4-cylinder diesel engine 1.9 l unit 03G.6 | |||||
| D5Q | 5-cyl. turbo diesel engine 2.5 l/120 kW unit-injector system base engine is T03/T86/TN7/TP7 | |||||
| T20 | 4-cylinder diesel engine 1.9 l unit 038.R | |||||
| T5X | 4-cylinder diesel engine 1.9 l unit 038.L | |||||
| D3E | 4-cyl. turbo diesel engine 1.9 l/96 kW TDI with unit-injector system base engine is T9J | |||||
| MF7 | 4-cyl. turbo diesel eng. 1.9 l/66 kW TDIunit-injector system base engine is T1T/T71/TG0 | |||||
| D3W | 4-cyl. turbo diesel engine 1.9 l/77 kW TDI with unit-injector system base engine is T71/TG0/TD0/T5X | |||||
| D6K | 4-cyl. turbo diesel engine 1.9 l/62 kW unit-injector system base engine is T23 | |||||
| T0U | 3-cylinder diesel engine 1.4 l unit 045.B | |||||
| TN7 | 5-cylinder diesel engine 2.5 l unit 070.N | |||||
| D6L | 4-cyl. turbo diesel engine 1.9 l/75 kW unit-injector system base engine is T23 | |||||
| T9M | 4-cylinder diesel engine 2.0 l unit 03G.2 | |||||
| MM3 | 5-cyl. turbo diesel engine 2.5 l/96 kW unit-injector system base engine is T85/TM7 | |||||
| TF7 | 10-cylinder diesel engine 5.0 l unit 07Z.4 (aluminum) | |||||
| G0C | 5-speed manual transmission | |||||
| D6H | 4-cyl. turbo diesel eng. 1.9 l/118 kW TDI with unit-injector system base engine is T20 | |||||
| TM0 | 4-cylinder diesel engine 2.0 l unit 03G.7 | |||||
| T80 | 10-cylinder diesel engine 5.0 l unit 07Z.2 (aluminum) | |||||
| T03 | 5-cylinder diesel engine 2.5 l unit 070.D (aluminum) | |||||
| M2M | 10-cyl. diesel engine 5.0 l/230 kW TDI unit-injector system base engine is T2M/T80/TE7/TF7 | |||||
| T71 | 4-cylinder diesel engine 1.9 l unit 03G.1 | |||||
| G0K | 6-speed manual transmission | |||||
| T86 | 5-cylinder diesel engine 2.5 l unit 070.G (aluminum) | |||||
| MA7 | 3-cyl. turbo diesel engine 1.2 l/45 kW TDI unit-injector system base engine is T4A | |||||
| T9J | 4-cylinder diesel engine 1.9 l unit 038.K | |||||
| TD0 | 4-cylinder diesel engine 1.9 l unit 03G.5 | |||||
| T4N | 4-cylinder diesel engine 1.9 l unit 038.A | |||||
| TM7 | 5-cylinder diesel engine 2.5 l unit 070.M | |||||
| T85 | 5-cylinder diesel engine 2.5 l unit 070.F | |||||
| D2C | 4-cyl. turbo diesel engine 2.0 L/100 kW (TDI) with unit-injector system base engine is T1E/TM0/TR0/TPO | |||||
| T60 | 3-cylinder diesel engine 1.4 l unit 045.D | |||||
| MS0 | 5-cyl. turbo diesel engine 2.5 l/128 kW unit-injector system base engine is T9L/T03/T86/TG7/TN7/TP7 | |||||
| TF4 | 3-cylinder diesel engine 1.4 l unit 045.F | |||||
| D7N | 4-cyl. turbo diesel engine 2.0 l/103 kW TDI with unit-injector system base engine is TM0/TP0/TR0 | |||||
| MF9 | 4-cylinder diesel engine 2.0 l/55 kW SDIunit-injector system base engine is T9M | |||||
| M3L | 4-cyl. turbo diesel engine 1.9 l/85 kW TDI with unit-injector system base engine is T4N/TD0 | |||||
| T4A | 3-cylinder diesel engine 1.2 l unit 045.C (aluminum) | |||||
| D3K | 4-cyl. turbo diesel engine 1.9 l/63 kW unit-injector system base engine is T21 | |||||
| TP0 | 4-cylinder diesel engine 2.0 l unit 03G.8 | |||||
| M6F | 3-cyl. turbo diesel eng. 1.4 l/55 kW TDIunit-injector system base engine is T0U | |||||
| MS7 | 4-cyl. turbo diesel eng. 1.9 l/74 kW TDIunit-injector system base engine is T5X/T21/T71 | |||||
| D3A | 4-cyl. turbo diesel eng. 1.9 l/110 kW TDI with unit-injector system base engine is T20/T9J | |||||
| D3L | 4-cyl. turbo diesel engine 1.9 l/77 kW unit-injector system base engine is T21 | |||||
| G0L | Six-speed manual transmission for four-wheel drive vehicle | |||||
| TA4 | 3-cylinder diesel engine 1.4 l unit 045.G | |||||
Провернуло шатунный вкладыш: решение проблемы
Вкладыши шатунов или коленвала являются подшипниками скольжения, на которые дополнительно подается моторное масло из системы смазки двигателя. Данное решение позволяет нагруженным деталям свободно и легко перемещаться, при этом достигается такое сопряжение нагруженных элементов, в котором отсутствуют зазоры и люфты. Под такими подшипниками скольжения следует понимать высокопрочный стальной лист особой формы, на который нанесено специальное антифрикционное покрытие.
Проворачивание шатунных вкладышей или вкладышей коленвала является серьезной неисправностью, которую необходимо устранять незамедлительно. Чаще всего водитель узнает о возникшей проблеме благодаря появлению отчетливого характерного шатунного стука или стука коленчатого вала двигателя. Дальнейшая эксплуатация ДВС, в котором провернут вкладыш, крайне не рекомендуется, так как поломки данного рода причиняют значительный ущерб не только сопряженным деталям, но и другим узлам силового агрегата. Далее мы поговорим о том, что делать, если провернуло шатунный вкладыш, какой может быть причина и последствия в результате такой поломки.
Содержание статьи
Почему проворачивает шатунные вкладыши или вкладыши коленвала
Вкладыши в двигателе установлены в специальные установочные места (постель вкладыша). Установка предполагает особую фиксацию, так как вкладыши имеют в своем теле отверстия, что позволяет подавать на них моторное масло. Указанные отверстия должны четко совпадать с отверстиями, которые высверлены в самих деталях для прохода смазки. Также фиксация вкладыша необходима с учетом того, что во время работы двигателя возникает трение по поверхностям сопряженных элементов.
С учетом вышеприведенной информации становится понятно, что если провернуло шатунный вкладыш, причина может заключаться в следующем:
- недостаточная фиксация вкладыша;
- сильное трение по поверхности вкладыша;
Как известно, трение возникает в результате скольжения двух тел по отношению друг к другу при наличии определенной нагрузки. Общая величина силы трения будет зависеть от величины нагрузки на трущуюся пару, а также от коэффициента трения. Для того чтобы снизить силу трения при изготовлении деталей применяются специальные антифрикционные материалы, которые имеют низкий коэффициент трения.
Что касается вкладыша, антифрикционный материал наносится на его поверхность. Коленвал по отношению к вкладышам совершает вращательное движение, в месте сопряжения вкладыша и коленчатого вала возникает сила трения, которая стремится провернуть вкладыши по отношению к их установочным местам. Для защиты от проворачивания и смещения вкладыш удерживает специальный усик. Также при установке сами вкладыши вставляются с определенным натягом, величина которого рассчитана конструкторами того или иного ДВС.
Становится понятно, что избыточное трение или недостаточно надежная фиксация (слабый натяг), являются основными причинами, по которым не удается удержать вкладыш на его посадочном месте. Отметим, что во время изготовления двигателя на заводе недостаточный натяг вкладышей при сборке ДВС встречается крайне редко. Чаще проблемы с коренными или шатунными вкладышами появляются после того, как двигатель ремонтировался. Другими словами, неправильный подбор ремонтных вкладышей и другие дефекты, которые не позволяют добиться необходимого натяга, приводят к проворачиванию. Так как на КШМ воздействуют неравномерные нагрузки, вкладыши с ослабленной посадкой начинают вибрировать, масляная пленка на их поверхности разрушается, вкладыш может «прихватить». В такой ситуации проворачивание неизбежно, так как фиксирующий усик попросту не способен противостоять моменту проворачивания на самом вкладыше.
Как уже было сказано, еще одной причиной проворачивания вкладышей двигателя является превышенный момент трения, то есть нарушаются расчетные условия работы самих подшипников скольжения. Нормальная работа вкладышей предполагает так называемое жидкостное трение, то есть поверхность вкладыша и шейку коленчатого вала разделяет масляная пленка. Это позволяет избежать прямого контакта нагруженных деталей, обеспечивает необходимую смазку и охлаждение, минимизирует трение.
Вполне очевидно, что если масляная пленка будет иметь недостаточную толщину или прорвется, коэффициент трения начнет увеличиваться. Работа сопряженных деталей, которые испытывают постоянную нагрузку, в подобных условиях будет означать, что проворачивающий момент увеличился. Если проще, чем больше сила трения, тем сильнее возрастают риски проворачивания вкладышей коленвала при таких увеличенных нагрузках.
Рост нагрузок в паре вкладыш-коленвал приводит к уменьшению толщины масляной пленки или к полному разрыву (сухое трение). Параллельно увеличению силы трения происходит усиленное выделение тепла, в области трения возникают локальные перегревы. При повышении нагрева нарушается температурная стабильность масла, толщина масляной пленки еще больше снижается, вкладыш может прихватывать к поверхности шейки коленчатого вала.
Также следует добавить, что толщина масляной пленки между сопряженными деталями напрямую зависит от того, с какой скоростью указанные детали перемещаются относительно друг друга (гидродинамическое трение). Чем быстрее детали двигаются, тем интенсивнее масло попадает в зазор, который присутствует между трущимися элементами. Получается, создается более толстый масляный клин-пленка по сравнению с такой же пленкой на меньшей скорости движения сопряженных деталей. При этом необходимо учитывать тот факт, что увеличение скорости движения деталей увеличивает и силу трения, а также растет нагрев от такого трения. Это значит, что температура моторного масла начинает повышаться, смазка разжижается, толщина пленки становится меньше.
Еще на силу трения оказывает влияние то, с какой точностью изготовлены поверхности сопряженных деталей, от степени шероховатости указанных поверхностей и т.д. Если, например, поверхность вкладыша или шейки окажется неровной, тогда возникнут зоны, в которых возникнет практически сухое трение или детали будут контактировать в условиях недостаточной толщины масляной пленки. Параллельно такие зоны сухого трения могут возникать и в тех случаях, когда в моторном масле присутствуют механические частицы, то есть масло загрязнено.
По указанным причинам после сборки нового ДВС или капитального ремонта двигателя силовой агрегат должен пройти процесс обкатки, который предполагает умеренные нагрузки и частую смену моторного масла. Дело в том, что нагруженные пары должны приработаться друг к другу, так как притирка постепенно нивелирует возможные имеющиеся микродефекты, которые оказывают влияние на эффективность образования и последующую стабильность образованной масляной пленки.
Добавим, что определенное влияние оказывает и вязкость масла в двигателе. Более вязкие масла вызывают увеличенный момент трения в нагруженных парах. Параллельно с этим толщина пленки вязкого масла также больше в месте сопряжения деталей. Однако это не значит, что нагруженные детали будут защищены от повышенного или сухого трения. Дело в том, что вязкая смазка может просто не доходить до места трения в необходимом количестве, что приводит, в свою очередь, к уменьшению толщины пленки или даже ее разрыву.
По указанной причине не так просто дать ответ, какое масло лучше применительно к вкладышам и их проворачиванию с учетом только одного показателя вязкости. Не следует забывать о том, что важнейшей характеристикой является также смазывающая способность масла, то есть свойство смазки сцепляться с металлическими поверхностями. Следует учитывать и стабильность пленки того или иного масла в условиях различных нагрузок и температур.
Провернуло шатунный вкладыш: последствия и ремонт
Начнем с того, что проворачивание шатунных вкладышей двигателя при своевременном определении поломки является менее серьезной проблемой по сравнению с проворачиванием коренных вкладышей коленвала. Если же проблему выявили поздно, тогда последствия для ДВС могут быть разными. Бывает так, что после проворачивания шатунного вкладыша двигателю может понадобиться дорогостоящий капитальный ремонт.
Распространена и такая ситуация, когда провернутый шатунный вкладыш попросту меняют на новый и двигатель работает дальше. Отметим, что делать так не рекомендуется по причине того, что ресурс отремонтированной таким образом сопряженной пары шатун-шейка коленвала может быть сильно сокращен (на 60-70%). Более приемлемым вариантом принято считать подход, когда меняется шатун, в котором провернуло вкладыш. Также шатун часто подлежит замене и по причине того, что в результате проворачивания вкладыша ломается замок шатуна. Оптимальным же способом ремонта принято считать расточку коленвала и замену вкладышей/шатунов.
Шлифовка коленвала после проворачивания вкладыша обычно является необходимой операцией, так как на шейке появляются задиры. После разборки двигателя коленчатый вал необходимо промерять, после чего осуществляется его расточка с учетом последующей установки новых вкладышей ремонтного размера. Только так удается добиться необходимого состояния поверхностей и правильного натяга вкладыша после установки.
Что в итоге
С учетом приведенной выше информации можно сделать вывод о том, что появление стука в двигателе является подом для немедленного прекращения эксплуатации ТС. Также следует учитывать, что на состояние вкладышей сильно влияет и температурный режим работы силового агрегата. Другими словами, перегрев двигателя может привести к проворачиванию шатунных или коренных вкладышей, заклиниванию мотора и т.д. В таком случае двигатель может полностью прийти в негодность, так как разбивается постель коленвала, выходит из строя сам коленчатый вал, блок цилиндров и т.д.
Что касается моторного масла, необходимо использовать только те ГСМ, которые соответствуют всем требованиям и необходимым допускам завода-изготовителя силового агрегата. Также масло и масляный фильтр необходимо своевременно менять, не допускать попадания грязи и механических частиц в смазку. Повышенного внимания заслуживает и сама система смазки, так как снижение производительности или неисправности могут привести к масляному голоданию, в результате чего существенно повышается риск проворачивания вкладышей.
Напоследок добавим, что бензиновый двигатель нуждается в прогреве после холодного запуска, затем ездить необходимо без нагрузок до момента выхода силовой установки на рабочие температуры. В случае с дизелем мотор прогревается в движении, до полного прогрева не рекомендуется резко нагружать агрегат. Также следует помнить, что как новый двигатель, так и мотор после ремонта нуждается в обкатке, так как нагруженные пары и сопряженные элементы нуждаются в притирке.
Читайте также
Вкладыши для двигателя – детали критические
На первый взгляд вкладыши – это просто штамповка. Но впечатление обманчиво: подшипники скольжения представляют собой высокотехнологические изделия из сложного композитного материала, имеющие специфическую геометрию и точные размеры. И, что немаловажно – они являются критическими деталями двигателя, отказ которых ведет к его остановке и очень дорогому ремонту…
Функции подшипников
Вращающиеся компоненты двигателей внутреннего сгорания оборудованы подшипниками скольжения, которые выполняют разные функции:
• коренные вкладыши поддерживают коленчатый вал и обеспечивают его вращение. Устанавливаются в блоке цилиндров. Каждый вкладыш состоит из верхней и нижней половин. На внутренней поверхности верхней половины, как правило, есть канавка для смазки и отверстие для подачи масла.
• шатунные вкладыши обеспечивают вращение шейки шатуна, который, в свою очередь, вращает коленвал. Устанавливаются в нижней головке шатуна.
• упорные кольца предотвращают осевое движение вала. Часто упорные кольца являются частью одного из коренных вкладышей – такие комбинированные подшипники называются буртовыми или фланцевыми вкладышами.
• втулки верхней головки шатуна обеспечивают вращение поршневого пальца, соединяющего поршень с шатуном.
• вкладыши распредвала поддерживают распредвал и обеспечивают его вращение. Устанавливаются в верхней части головки блока цилиндров (или в блоке цилиндров – у двигателей с нижним расположением распредвала).
Биметаллические (а) и триметаллические подшипники со свинцовистым покрытием (б, в)Подшипники скольжения смазываются моторным маслом, постоянно подающимся к их поверхности и обеспечивающим гидродинамический режим трения.
Непосредственный контакт между трущимися в гидродинамическом режиме поверхностями отсутствует – благодаря масляной пленке, которая образуется в сходящемся зазоре (масляном клине) между поверхностями подшипника и вала.
Условия работы подшипников скольжения
Масляная пленка предотвращает локальную концентрацию нагрузки. Однако при определенных условиях гидродинамический режим трения сменяется на смешанный. Это происходит, если имеются:
• недостаточный поток масла;
• высокие нагрузки;
• низкая вязкость масла;
• перегрев масла, дополнительно снижающий его вязкость;
• высокая шероховатость поверхностей подшипника и вала;
• загрязнение масла;
• деформация и геометрические дефекты подшипника, его гнезда или вала.
В смешанном режиме трения возникает непосредственный физический контакт поверхностей, чередующийся с гидродинамическим трением. А это может привести к задирам, повышенному износу подшипника и даже к схватыванию с валом.
ДВС характеризуются циклическими нагрузками подшипников, обусловленными переменным давлением в цилиндрах и инерционными силами, вызванными движущимися частями. И эти циклические нагрузки на подшипник могут привести к его разрушению. Отсюда – высочайшие требования к материалам, из которого он производится.
Структура подшипников скольженияМатериалы подшипников скольжения
Материалы, из которых делают подшипники, должны обладать многими, иногда противоречивыми, свойствами.
• Усталостная прочность (максимальная нагрузка) – максимальная циклическая нагрузка, которую подшипник выдерживает в течение неограниченного числа циклов. Превышение этой нагрузки приводит к образованию усталостных трещин в материале.
• Сопротивление схватыванию (совместимость) – способность материала подшипника сопротивляться свариванию с материалом вала во время прямого физического контакта между ними.
• Износостойкость – способность материала подшипника сохранять свои размеры несмотря на присутствие абразивных частиц в масле, а также в условиях механического контакта с валом.
• Прирабатываемость – способность материала подшипника компенсировать небольшие геометрические дефекты вала и гнезда за счет незначительного локального износа или пластической деформации.
• Абсорбционная способность – способность материала подшипника захватывать мелкие чужеродные частицы, циркулирующие с маслом.
• Коррозионная стойкость – способность материала подшипника сопротивляться химическим воздействиям окисленных или загрязненных масел.
• Кавитационная стойкость – способность материала подшипника выдерживать ударные нагрузки, производимые схлопывающимися кавитационными пузырьками (пузырьки образуются в результате резкого падения давления в текущем масле).
Эксцентриситет подшипника скольженияСоответственно длительная и надежная работа подшипника скольжения достигается соединением высокой прочности (усталостной прочности, износостойкости, кавитационной стойкости) с мягкостью (прирабатываемостью, сопротивлением схватыванию, абсорбционной способностью).
То есть материал должен быть одновременно и прочным, и мягким. Это звучит парадоксально, однако существующие подшипниковые материалы соединяют эти противоположные свойства – правда, с определенным компромиссом.
Для достижения этого компромисса используются композитные структуры, которые могут быть или слоистыми (мягкое покрытие, нанесенное на прочное основание) или дисперсными (мягкие частички, распределенные внутри прочной матрицы).
Биметаллические подшипники имеют стальное основание, обеспечивающее жесткость и натяг в тяжелых условиях повышенной температуры и циклических нагрузок.
Второй слой материала состоит из антифрикционного сплава. Его толщина относительно велика: она составляет около 0,3 мм. Толщина антифрикционного слоя – важная характеристика биметаллических подшипников, способных прирабатываться и приспосабливаться к относительно большим геометрическим дефектам. Биметаллический подшипник также обладает хорошей абсорбционной способностью, поглощая как мелкие, так и крупные включения в масле.
Обычно рабочий слой делают из алюминия, содержащего 6–20% олова в качестве твердого смазочного материала: именно олово обеспечивает антифрикционные свойства. Кроме этого, сплав часто содержит 2–4% кремния в виде мелких включений, распределенных в алюминии. Твердый кремний упрочняет сплав и обладает способностью полировать поверхность вала – поэтому его присутствие особенно важно при работе с валами из ковкого чугуна. Сплав может быть дополнительно упрочнен небольшими добавками меди, никеля, марганца, ванадия и других элементов.
Триметаллические подшипники, помимо стального основания, имеют промежуточный слой из медного сплава, содержащего 20–25% свинца в качестве твердой смазки и 2–5% олова для упрочнения меди.
Третий слой представляет собой покрытие на основе свинца, которое также содержит около 10% олова, повышающего коррозионную стойкость сплава и несколько процентов меди для упрочнения. Толщина покрытия составляет всего 12–20 мкм. Низкая толщина покрытия повышает его усталостную прочность, однако снижает антифрикционные свойства (прирабатываемость, абсорбционную способность, сопротивление схватыванию), особенно если мягкое покрытие было подвергнуто износу. Между промежуточным слоем и свинцовистым покрытием наносится очень тонкий (1–2 мкм) слой никеля, служащий барьером, предотвращающим диффузию олова из покрытия в промежуточный слой.
Измерение высоты выступа стыка подшипникаИнновационные материалы для подшипников скольжения постоянно разрабатываются производителями подшипников. Это новые материалы, способные работать в тяжело нагруженных двигателях (дизельные двигатели с непосредственным впрыском топлива, двигатели с турбонаддувом), а также в гибридных и старт-стоп двигателях, в том числе:
• высокопрочные алюминиевые биметаллические материалы;
• прочные металлические покрытия для триметаллических подшипников;
• полимерные композитные покрытия, содержащие частицы твердых смазочных материалов;
• бессвинцовые экологически чистые безвредные материалы.
Свойства подшипниковых материалов
Свойства материалов подшипников, характеризующие прочность и мягкость, сочетаются в различных пропорциях у разных материалов.
Отличные мягкие антифрикционные свойства триметалла ограничены толщиной покрытия (12 мкм). Если геометрический дефект или чужеродные частицы превышают толщину покрытия, ее антифрикционные свойства резко падают.
Мягкие свойства биметалла несколько ниже, чем у триметалла, однако они не ограничены толщиной покрытия, поэтому биметаллические подшипники способны прирабатываться к относительно крупным несоосностям и другим геометрическим дефектам. С другой стороны, усталостная прочность (максимальная нагрузка) биметаллических подшипников ниже (40–50 МПа), чем у триметаллических материалов (60–70 МПа). Также биметаллические подшипники без кремния хуже работают с чугунным валом.
Геометрические характеристики подшипников скольжения
Масляный зазор – это основной геометрический параметр подшипников скольжения. Он равняется разнице между внутренним диаметром подшипника и диаметром вала (внутренний диаметр подшипника измеряется под углом 90° к линии, разделяющей верхний и нижний вкладыши).
Величина масляного зазора – очень важный показатель. Большой зазор приводит к увеличению потока масла, что снижает его нагрев в подшипнике, однако вызывает неоднородное распределение нагрузки (она концентрируется на меньшей площади поверхности и увеличивает вероятность разрушения вследствие усталости). Также большой зазор производит значительную вибрацию и шум. А слишком маленький зазор вызывает перегрев масла и резкое падение его вязкости.
Типичные величины масляного зазора С: для пассажирских автомобилей Cмин = 0,0005D, Cмакс = 0,001D, для гоночных автомобилей Cмин = 0,00075D, Cмакс = 0,0015D (где D – диаметр вала).
Эксцентриситет является мерой, определяющей некруглость подшипника. Действительно, внутренняя поверхность подшипника не является абсолютно круглой. Она имеет форму, напоминающую лежащий на боку лимон. Это достигается за счет переменной толщины стенки подшипника, имеющей максимальное значение (Т) в центральной части и постепенно уменьшающейся в направлении стыка.
Принято измерять минимальное значение толщины (Te) на определенной высоте h для того, чтобы исключить зону выборки в области стыка. Разница между максимальным и минимальным значениями толщины называется эксцентриситетом: Т – Те.
Эксцентриситет, образованный переменной толщиной стенки вкладыша, добавляется к эксцентриситету, вызванному смещением вала относительно центра подшипника. Наличие эксцентриситета позволяет стабилизировать гидродинамический режим смазки за счет создания масляного клина с большим углом схождения. Рекомендуемые величины эксцентриситета: для пассажирских автомобилей 5–20 мкм, для гоночных автомобилей 15–30 мкм.
Посадочный натяг необходим для обеспечения надежной посадки подшипника в гнезде. Прочно посаженный подшипник имеет равномерный контакт с поверхностью гнезда – это предотвращает смещение подшипника во время работы, обеспечивает максимальный отвод тепла из области трения и увеличивает жесткость гнезда. Поэтому наружный диаметр подшипника и его периметр всегда больше диаметра гнезда и его периметра.
Поскольку прямое измерение наружного периметра подшипника – трудная задача, обычно измеряется другой параметр: высота выступа стыка (выступание). Высота выступа стыка равна разнице между наружным периметром половины подшипника и периметром половины гнезда.
Проверяемый вкладыш устанавливают в измерительный блок и прижимают с определенным усилием F, величина которого пропорциональна площади сечения стенки подшипника. Оптимальная величина высоты выступа стыка зависит от диаметра подшипника, жесткости и теплового расширения гнезда и температуры. Типичные значения высоты выступа стыка для подшипников диаметром 40–65 мм: для пассажирских автомобилей 25–50 мкм, для гоночных автомобилей 50–100 мкм.
Несмотря на самые совершенные конструкцию, материалы и технологии, в эксплуатации ДВС встречаются случаи износов и повреждений подшипников. Чтобы найти и устранить их причины, знание конструкции подшипников необходимо, но недостаточно. Об этом – в следующей статье.
Дмитрий Копелиович
Вкладыш распредвала комплект C040LSTD TAIHO
Информация для покупателей
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы увидеть персональные цены и скидки. Цена со скидкой доступна только при самостоятельном заказе через сайт.
Фильтр
- срок доставки
- Доступное количество
- Сбросить
Информация для покупателей
Срок доставки указан в рабочих днях, и рассчитывается со следующего дня после оплаты заказа до прихода детали в выбранный филиал. Пожалуйста, учитывайте возможные изменения сроков доставки при планировании ремонтных работ.
Для того, что бы купить с наличия или заказать Вкладыш распредвала комплект C040LSTD TAIHO , добавьте товар в корзину и продолжите оформление заказа.
Если вы сомневаетесь в подборе, обращайтесь по телефонам: Новосибирск + 7 (383) 383-09-33, Россия +7 (951) 365-75-25 (звонки или WhatsApp). Менеджеры с удовольствием подберут запчасти, помогут оформить заказ и по необходимости доставку в г. Новосибирск ул. Писарева 60.
Заказать C040LSTD TAIHO в г. Новосибирск ул. Писарева 60можно с доставкой почтой России, EMS, Сдек, Енергией, Деловые Линии, АТА, Кит и другими транспортными компаниями.
Оперативно доставляем запчасти по всей России и Казахстану. Средний срок доставки 2-4 дня.
вкладыши коленвала
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 поршни двигателя, а те в свою очередь с большой силой толкают шатуны.
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 системы смазки) 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 моторном масле 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 давления масла.
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 свечи зажигания или форсунки дизельного двигателя (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 износа масляного насоса, или от износа постелей распредвала, ну или от износа сопряжения редукционного клапана.
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» вот здесь. 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 поршневых колец) 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 индикатора часового типа, 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 сальников коленвала — 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 динамометрического ключа и можно устанавливать на место другие детали двигателя (о разборке и сборке двигателя я уже писал, например вот тут).
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.
вкладыши коленвала. Назначение, виды, проверка и замена. Вкладыши коленчатого вала
В двигателе внутреннего сгорания тысячи деталей. Все они в той или иной степени важны и нужны для сбалансированной работы сложной системы. Тем не менее, нельзя говорить об их равнозначности. Коленчатый вал, непосредственно передающий энергию сгорания топлива на движущие колеса, и все его сопряженные детали – одни из самых важных.
В частности, речь идет о вкладышах коленчатого вала, небольших полукольцах, сделанных из более мягкого, чем сталь коленвала, металла, имеющего особое антифрикционное покрытие. При длительной работе двигателя именно вкладыши должны первыми выходить из строя, а не шейки коленвала.
Назначение вкладышей коленвала
Вкладыши коленчатого вала являются, в сущности, подшипниками скольжения для шатунов, вращающих коленчатый вал под воздействием энергии микровзрыва в камерах сгорания цилиндров ДВС.
В этой системе велики скорости вращения и нагрузки, поэтому необходимо резко уменьшить трение деталей, иначе двигатель выйдет из строя почти мгновенно. Для уменьшения силы трения все значимые внутренние сопряжения деталей двигателя находятся в так называемом «масляном тумане», в тонкой микронной пленке, которая создается специальной системой смазки двигателя.
Пленка, обволакивающая металлические детали, возможна лишь при достаточно серьезном давлении масла. Между вкладышем и шейкой коленвала как раз присутствует такая масляная «прослойка», благодаря которой сила трения резко снижается. Следовательно – вкладыши коленчатого вала – защита, позволяющая увеличить срок службы столь важной для двигателя детали.
Виды вкладышей коленвала
В первую очередь, вкладыши коленчатого вала ДВС следует поделить на две группы – коренные и шатунные вкладыши. Шатунные вкладыши, как указывалось выше, находятся между шатунами и шейками коленвала, а коренные выполняют сходную роль, но ставятся между самим коленвалом и теми местами, где коленвал проходит через корпус двигателя.
Для каждого двигателя промышленностью изготавливаются вкладыши коленчатого вала (и шатунные, и коренные), отличающиеся друг от друга своим внутренним диаметром. Диаметры ремонтных вкладышей отличаются друг от друга и, соответственно, от вкладышей, установленных на новый двигатель, с шагом в 0,25 мм. Таким образом, составляется размерный ряд ремонтных вкладышей, каждый из которых больше в диаметре (внутреннем), чем заводские, на 0,25; 0,5; 0,75; 1 мм.
Проверка и замена вкладышей
Даже при правильной работе смазочной системы и постоянным уходом за ней, со временем неизбежно влияние трения на вкладыши и сам коленчатый вал. Это проявляется в том, что на шейках коленвала постепенно образуется шероховатость, бороздки. Масло под давлением свободно проходит сквозь такие «туннели», и масляная пленка образуется не так, как должна. В результате силы трения возрастают, и коленвал все больше подвергается износу.
Поэтому через определенное число километров пробега (разное для каждой марки автомобиля), требуется проводить ремонт двигателя, заменяя вкладыши коленчатого вала с обязательной шлифовкой шеек коленвала (устраняющим шероховатость).
Для различных марок автомобилей ряд ремонтных размеров может быть различным. Так, если для моделей ВАЗ их 4, то для ГАЗа – 6, с тем же шагом. Некоторые производители на вкладышах коленвала наносят их размер. Если, например, на вкладыше будет написано «0,25», это означает, что такой вкладыш имеет 1-ый ремонтный размер.
От степени шероховатости, которую устранят расточкой и шлифовкой, зависит и размер вкладышей, которые нужно будет установить по окончании ремонта. Вполне может быть, что при сильном износе 1-ый ремонтный размер нужно будет пропустить, сразу перейдя ко второму.
Одним из способов проверки степени износа вкладышей (кроме непосредственного измерения их толщины) является использование набора специальных контрольных щупов из бумаги или медной фольги. Щупы имеют толщину с шагом в 0,025 мм. Устанавливая щуп между вкладышем и шейкой вала, затягивают, как положено, все соединения, а затем пробуют провернуть коленвал. Эту операцию выполняют до тех пор, пока коленвал не будет прокручиваться с ощутимым усилием. Значение толщины используемого щупа и будет соответствовать величине зазора.
Медные щупы, при этом, смазывают маслом, а вал проворачивают не более, чем на 90 градусов, во избежание повреждения поверхности вкладыша.
Работу по проверке, подбору и замене вкладышей коленвала лучше всего доверять специалистам, знающим толк в подобном деле и имеющим немалый опыт. В каждом конкретном случае возможны индивидуальные особенности и тонкости, которые не знающий человек может и не заметить. А именно они повлияют потом отрицательно на весь результат работы. Будьте мудрыми – доверьте сложную работу профессионалам!
Подшипники распределительного вала | Шоссе и тяжелые детали
В своей основной форме подшипники предназначены для уменьшения трения, вот что они делают для вашего распределительного вала. Они заставляют его вращаться там, где он должен быть, и помогают предотвратить проблемы с трением, которые могут нанести ущерб вашему двигателю.
В вашем двигателе
Подшипники распределительного вала часто упускают из виду. Журнал Engine Professional опубликовал статью о типах подшипников распределительных валов в номере за январь-март 2015 года.В нем они упоминают, что, поскольку подшипники распределительного вала, как правило, имеют меньше проблем, чем подшипники коленчатого вала, их часто упускают из виду по мере появления новых достижений. Однако это не полностью остановило инновации, о чем говорится в статье.
Как уже упоминалось, подшипники распределительного вала поддерживают распределительный вал в двигателе и обеспечивают его вращение. Обычно двигатель имеет от 1 до 7 подшипников на распределительный вал, но это зависит от типа вашего двигателя. Engine Professional перечисляет три основные конфигурации распределительных валов: конструкция с верхним расположением клапанов, конструкция с верхним расположением распределительного вала с коромыслами и конструкция с верхним расположением распределительного вала с прямым кулачковым управлением.Эта конфигурация влияет на положение подшипника и нагрузку.
Долгое время большинство подшипников распределительных валов изготавливались из баббита, материала на основе свинца, который является довольно мягким и скользким. Однако он используется гораздо реже, поскольку современные двигатели, как правило, работают при гораздо более высоких температурах, при которых баббит плохо работает, что приводит к преждевременной усталости. Вместо этого подшипники теперь часто изготавливаются из алюминиевого сплава, который намного прочнее. Однако у него есть некоторые недостатки, поскольку сплав гораздо менее щадящий, чем баббит, и за ним необходимо более внимательно следить.
Грязь и другой мусор могут нанести еще больший вред алюминиевому подшипнику, чем баббитовому, поэтому важно следить за чистотой подшипников при их установке. Зазор и выравнивание важны при установке подшипников, чтобы предотвратить преждевременный износ и обеспечить поступление надлежащего количества масла в зазор. Эта смазка помогает уменьшить трение и обеспечивает правильное вращение распределительного вала. Обязательно прочитайте нашу предыдущую запись в блоге «Как установить распределительный вал дизельного двигателя», чтобы узнать больше об установке распределительного вала.
Причины проблем с подшипниками распредвала
Как видите, подшипники распределительного вала жизненно важны для правильной работы вашего распределительного вала. Ниже приведены некоторые факторы, которые могут вызвать проблемы с вашими подшипниками:
Неравномерная опора подшипника
Важно, чтобы каждый подшипник был установлен в правильном положении (размеры подшипников могут различаться в зависимости от предполагаемого положения установки). Если подшипники установлены неправильно, зазор может быть слишком большим.Это позволяет распределительному валу изгибаться, деформируя его. Это искажение не обеспечивает надлежащей поддержки или смазки, что приводит к износу ваших подшипников.
Неправильно установленные подшипники
Если подшипник установлен неправильно, может отсутствовать смазка, что приведет к выходу подшипника из строя. Неправильная установка может привести к частичному или полному закрытию масляных отверстий. Это препятствует смазыванию распределительного вала надлежащим количеством масла, что приводит к чрезмерному износу подшипника. Убедитесь, что подшипники правильно выровнены при установке, чтобы предотвратить эту проблему.
Чрезмерный износ
Существует несколько факторов, которые могут привести к чрезмерному износу, включая неправильную установку, неправильные размеры подшипников или более высокие рабочие температуры. Это вызывает слишком мало смазки, что приводит к износу подшипников. Этот износ только усугубляет проблему со смазкой, что в конечном итоге приводит к выходу подшипника из строя.
Есть еще вопросы о распределительных валах? В нашем Руководстве по покупке полно полезной информации. Или взгляните на наш выбор распределительных валов.
Вы также можете позвонить нам по телефону 844-304-7688, чтобы поговорить с одним из наших квалифицированных технических специалистов или запросить расценки онлайн.
MAHLE Aftermarket Северная Америка | Советы по установке
В течение многих лет почти все подшипники распределительных валов изготавливались с футеровкой из баббита. Баббит представляет собой мягкий скользкий материал, состоящий в основном из свинца и олова и очень похожий на припой. В качестве поверхностного слоя подшипника баббит обладает желательными свойствами, необходимыми для выживания в неблагоприятных условиях, таких как загрязнение посторонними частицами, несоосность и незначительное смазывание при запуске.
В современных двигателях наблюдается тенденция к более высоким рабочим температурам и более высоким нагрузкам на клапанный механизм.Баббит имеет ограниченную способность выживать в этих условиях из-за его относительно низкой прочности. Когда баббитовые кулачковые подшипники устанавливаются в таких сложных условиях, футеровка может выдавливаться или испытывать усталость. Усталость можно определить по кратерам на опорной поверхности в местах отслоения футеровочного материала.
Для удовлетворения требований более высоких нагрузок и рабочих температур в современных двигателях, а также требований, предъявляемых высокой производительностью, баббит был заменен сплавом алюминия.Этот алюминиевый сплав намного прочнее баббита и выдерживает в несколько раз большую нагрузку, которая вызывает усталость или выдавливание баббита. Однако эта дополнительная прочность достигается за счет некоторых более щадящих свойств баббита. Алюминиевый сплав тверже, что делает его несколько менее устойчивым к грязи, несоосности и маргинальной смазке. Это типично для компромиссов или компромиссов, которые часто необходимы при выборе материала подшипника в соответствии с требованиями конкретного применения и, в данном случае, более высокой нагрузки.
Как правило, всякий раз, когда встречается более высокий уровень нагрузки, для поддержания надежности требуется большая точность. Такие условия, как чистота, выравнивание, зазоры, обработка поверхности цапфы и смазка, должны контролироваться более тщательно. Ниже приведены некоторые рекомендации, которые помогут оптимизировать работу подшипников распределительных валов из алюминиевого сплава.
При первоначальной установке необходимо обеспечить достаточный зазор. Эти более прочные подшипники не будут быстро изнашиваться, создавая собственный зазор, как более мягкие материалы.Минимальный зазор должен составлять 0,002 дюйма для стандартных двигателей и 0,003 дюйма для высокопроизводительных двигателей. Оптимальный диапазон зазоров для высокопроизводительных приложений составляет от 0,003 до 0,004 дюйма. Из-за набора допусков на блок, вал и подшипник невозможно контролировать зазор в этом диапазоне только при изготовлении подшипника. Зазоры должны быть измерены при установке.
Хонингование внутреннего диаметра подшипников кулачка для увеличения зазора не рекомендуется, поскольку хонинговальная крошка может застрять в поверхностях подшипника, что приведет к износу вала.Внутренние диаметры подшипников можно развернуть, но наиболее практичным способом является шлифовка диаметра шейки распределительного вала. Даже если они не отшлифованы для обеспечения дополнительного зазора, шейки подшипников распределительного вала должны быть отполированы до чистоты поверхности 10 микродюймов Ra или лучше, при этом распределительный вал вращается в том же направлении, что и в двигателе.
Как и зазор, соосность также чрезвычайно важна, особенно для высокопроизводительных приложений. В любом блоке, которому требовалось скорректировать выравнивание отверстия основного подшипника из-за перекоса, скорее всего, также возникло искривление отверстия кулачкового подшипника.Достаточный зазор поможет компенсировать незначительное смещение менее 0,001 дюйма. Специальные комплекты подшипников распредвалов с увеличенным наружным диаметром доступны для двигателей Small Block Chevrolet, что позволяет выровнять отверстия в корпусах подшипников распределительных валов в этих двигателях. SH-1352S содержит 5 подшипников, которые Все блоки имеют одинаковый размер. Блоки должны быть расточены на 2,030/2,031 дюйма (0,010 дюйма больше, чем исходное положение № 1) во всех 5 положениях. Точно так же SH-1401S предлагает увеличенный размер 0,020 (отверстие корпуса 2,040/2,041 дюйма) .
Третий специальный комплект кулачковых подшипников, также доступный для малого блока Chevy, — это SH-1528S.Это специальные подшипники TriMetal™ с увеличенным наружным диаметром 0,010 дюйма для блоков, выровненных до 2,030/2,031 дюйма. Эти детали TriMetal™ премиум-класса стоят дороже, чем детали из алюминиевого сплава, но имеют дополнительное преимущество в виде тонкого гальванического покрытия из баббита для улучшения свойств поверхности подшипника в сочетании с высокой прочностью.
Установка подшипников в блок должна производиться с осторожностью, чтобы не стружить металл с тыльной стороны подшипников. Это истирание может привести к скоплению металла между наружным диаметром подшипника и отверстием корпуса, что приведет к уменьшению зазора.Чтобы предотвратить истирание, перед установкой кулачковых подшипников проверьте отверстия корпуса на надлежащую входную фаску от 25 до 30 градусов. На блоках без канавок за подшипниками кулачка необходимо следить за тем, чтобы смазочные отверстия совпадали между подшипниками и блоком. Если блок имеет канавку за подшипником, подшипник должен быть установлен таким образом, чтобы смазочное отверстие находилось в положении на 2 часа, если смотреть спереди, для нормального вращения распределительного вала по часовой стрелке. Это приведет к попаданию масла в зазор за пределами нагруженной зоны и позволит вращению вала создать масляную пленку перед нагрузкой.
Тщательно очистите блок и все компоненты. Горячая вода и моющее средство лучше всего подходят для очистки блоков, коленчатых и распределительных валов, чтобы удалить песок от хонингования, шлифовки и полировки. После очистки высушите феном и сразу же смажьте маслом, чтобы предотвратить ржавчину. Покройте все поверхности подшипников средством Clevite Bearing Guard, а все кулачки распределительного вала и поверхности подъемника покрытием Cam Guard, чтобы обеспечить предварительную смазку этих критических поверхностей. Также рекомендуется прокачивать двигатели, приводя в действие масляный насос извне или создавая внешнее давление в системе через отверстие для измерения давления перед первоначальным запуском.
Двигатели должны работать при частоте вращения приблизительно от 1500 до 2000 об/мин в течение первых 15 минут, чтобы обеспечить надлежащую смазку на начальных этапах обкатки. Особенности
Подходит для приложений:
262 CID (4,3 л) 16V V8 Chevrolet (1975-1976)
265 CID (4,3 л) 16V V8 Chevrolet (1994-1996)
267 CID (4,4 л) 16V V8 Chevrolet (1979-1982)
283 CID (4.6L) 16V V8 Chevrolet (1957-1967)
302 CID (5.0L) Chevrolet V8 Cyl (1967-1969)
305 CID (5.0L) 16V V8 Chevrolet (1976-1996)
305 CID (5.0L) 16V V8 Vortec (1996-2002)
307 CID (5.0L) 16V V8 Chevrolet (1968-1973)
327 CID (5.4L) 16V V8 Chevrolet (1962-1969)
350 CID (1962-1969) Chevrolet (1967-1997)
350 CID (5,7L) 16V V8 Vortec (1995-2003)
400 CID (6,6л) 16 000 2 500 CID (1970-1980)
Стандартный размер
| Компонент Нет . | SH-1349 | SH-1350 | SH-1350 | SH-1351 | ||
| позиций | 1 | 2-5 | 3-4 | |||
| Материал | B-2 | B-2 | B-2 | |||
| Мин. стандарт Диаметр вала | 1.8682IN 47.4523MM 8 | 1.8682IN 47.4523MM 8 | 1.8682IN 47.4523mm | |||
| Макс. стандарт Диаметр вала | 1,8692 дюйма 47.Мин. Верт. Оборудование для нефти | 0.0010In 0.0254mm | 0.0010In 0.0254mm | 0.0010In 0.0254mm | ||
| Макс. Верт. Оборудование для нефти | 0.0048IN 0.1219mm | 0.0048I 0.1219mm мм 0.1219 мм | ||||
| Макс.Стена | 0,0744 ДЮЙМА 1,8898 ММ | 0,0694 ДЮЙМА 1,7628 ММ | 0,0644 ДЮЙМА 1,6358 ММ 911117 Мин. брг. О.Д. Или жилище BORE | 2.0190IN 51.2826mm | 2.0090In 51.0286mm 8 | 1.9990IN 50,7746 мм |
| Макс. брг. О.Д. или Отверстие корпуса | 2,0210 дюймов 51,3334 мм | 2,0110 дюймов 51,0794 мм | 2,0010 дюймов 50.8254 мм | |||
| Макс. Длина | 0,7450 дюймов 18,9230 мм | 0,7450 дюймов 18,9230 мм | 0,7450 дюймов 18,7230 мм |
