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 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 . 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.
Двигатель автомобиля - это сложный механизм, состоящий из большого количества деталей. В функционировании любого мотора вкладыши коленвала (шатунные и коренные) считаются очень важными деталями. В данной статье речь пойдет именно о них.
Описание
Вкладыши представляют собой подшипники скольжения шеек и шатунов, которые установлены между шейками коленвала и отверстиями в головках шатунов. Их задача - выдерживать существенные нагрузки между шейкой и шатуном, а также снижать трение. На современных двигателях вкладыши покрываются специальным антифрикционным покрытием и сделаны из пластичных сплавов, чтобы увеличивалось противостояние нагрузкам.
При покупке таких запчастей нужно обязательно учитывать параметры собственного автомобиля. Например, если вы владелец ВАЗа, тогда нужно знать, что отечественные машины имеют 4 разных размера вкладышей. Другими словами коленвал есть возможность растачивать не более 4-х раз. Благодаря специальному сервису по поиску автозапчастей, который находится здесь: https://zap360.ru/ , можно без труда найти любую запчасть для вашего автомобиля.
Назначение вкладышей
Коренные вкладыши коленвала осуществляют роль подшипников, которые служат для улучшения скольжения шатунов. Так как детали в процессе эксплуатации изнашиваются, автолюбитель должен периодически их менять, что соответственно сопровождается расточкой вала. Внутренние узлы в процессе работы двигателя подвергаются существенным нагрузкам. Поэтому в двигателе нужно снизить трение, ведь в противном случае он может выйти из строя.
Для уменьшения силы трения, каждый элемент двигателя функционирует в микронной масляной пленке, такая прослойка появляется только при достаточном давлении жидкости. Вкладыши из металла являются надежной защитой, благодаря которой увеличивается ресурс работы вала в целом. Перечислим по каким причинам работа ДВС будет невозможной:
- если нет смазывающей жидкости или когда в нее попал абразив;
- если применяется очень вязкое либо недостаточно вязкое масло;
- когда мотор постоянно эксплуатируется в условиях перегрузок;
- если при монтаже крышек подшипников был слабый натяг.
Рассмотрим какие бывают вкладыши и какая их роль:
1. Коренные вкладыши. Они устанавливаются в блоке двигателя в «постелях». Их трения с коренными шейками коленвала осуществляются в 5-ти местах в нижней части блока. В коренных вкладышах присутствуют отверстия/канавки для лучшего попадания смазки. На них вращается и держится весь коленчатый вал, поэтому техническое состояние этой детали является очень важным.
2. Шатунные вкладыши. Они находятся в нижних головках шатунов, которые закрепляются на шатунные шейки коленвала. Их устройство более простое, они представляют собой опоры (подшипники скольжения) для шатунных шеек коленвала и нижних головок шатунов. После определенного пробега мотора, даже с исправной системой смазки и качественным маслом, шатунные и коренные вкладыши изнашиваются, из-за чего их обязательно следует менять. О такой проблеме оповещает потеря давления масла и стуки в двигателе.
Нужно понимать, что эксплуатация автомобиля с изношенными деталями способствует выходу из строя всего двигателя.
Для бесперебойной работы двигателя автомобиля важна каждая деталь. Особое положение в системе занимают вкладыши коленвала. Тонкие полукруглые сталеалюминевые пластинки, окружающие коренные и шатунные шейки, являются наружными обоймами подшипников скольжения, и от их состояния зависит общая работоспособность мотора.
Когда необходима замена вкладышей коленвала?
В условиях тех физических и температурных нагрузок, которые доводится переносить коленчатому валу, удержать его на оси и обеспечить работу кривошипно-шатунного механизма могут только подшипники скольжения. Коренные и шатунные шейки выполняют функцию внутренних обойм, а вкладыши, соответственно, наружных. В системе блока мотора предусмотрена сеть маслопроводов, по которым под большим давлением к вкладышам подается моторное масло. Оно создаёт тонкую масляную плёнку, которая снижает силу трения и позволяет коленвалу вращаться.
Физический износ – это первое и основное условие, из-за которого приходится менять вкладыши. Как бы ни хотелось нам избежать износа, но поверхности шеек и вкладышей постепенно стираются, зазор между ними увеличивается, коленвал получает свободный ход, давление масла резко снижается. Всё это приводит к поломкам моторов.
Другая причина вынужденного ремонта – это ситуация, когда вкладыши коленвала проворачиваются. Каждому автовладельцу доводилось слышать о подобных неисправностях, но, как и почему это происходит, знают далеко не все. Тонкая пластина вкладыша укладывается в, так называемую, постель. На наружных стенках полуколец предусмотрены специальные усики (выступы), которые после сборки упираются в торцевые части блока или крышки подшипников.
Иногда при наступлении определённых условий, усики не способны удержать вкладыш и он, прилипая к шейке коленвала, проворачивается. Если провернуло вкладыши коленвала, мотор работать не может. Типичные причины подобной поломки:
- слишком вязкая смазка, её отсутствие, попадание абразива;
- слишком малый натяг при установке крышек подшипников;
- недостаточно вязкая смазка и эксплуатация мотора в режиме перегрузок.
Подбор вкладышей коленвала
Каковы бы ни были причины, по которым автовладелец вынужден разбирать мотор и производить смену вкладышей, без шлифовки коленвала не обойтись. Новые вкладыши устанавливаются либо на новый коленвал, либо после его шлифовки. Даже если повреждена или изношена только одна шейка – шлифовку до общего размера проходят все.
На заводе при сборке мотора устанавливаются стандартные вкладыши. Для ВАЗовских моторов выпускаются вкладыши 4-х ремонтных размеров. Соответственно шлифовку коленвала можно проводить не более 4-х раз. Шаг между размерами составляет 0,25 мм. Соответственно после первой шлифовки необходимо покупать вкладыши с маркировкой «0,25», после второй – 0,5, после третьей – 0,75, после четвёртой – 1,0. Моторам, которые устанавливаются на автомобили «ГАЗ» и «Москвич» доступны ещё две расточки до 1,25 и 1,50 мм.
Размеры вкладышей коленвала, которые необходимо приобрести, вычислить может только специалист, который проводит шлифовку коленвала. Иногда случается так, что повреждения шеек требуют шлифовки не до следующего размера, а через один. Вкладыши продаются только в комплекте для всех коренных или шатунных шеек.
Как заменить вкладыши коленчатого вала своими руками
Учитывая, что для доступа к коленчатому валу придётся разбирать мотор полностью, приступать к такому ремонту можно только, если автовладелец имеет необходимые знания и навыки в этом вопросе. Первым делом, необходимо извлечь и полностью разобрать мотор. Это можно сделать и в гараже, но для этого необходим полный комплект автомобильных ключей и других , а также механическая лебёдка. Для изъятия мотора необходимо выполнить следующее:
- снять капот и ;
- слить масло и охлаждающую жидкость;
- освободить двигатель от навесного оборудования: , стартер, генератор, топливный насос и насос системы охлаждения, распределитель зажигания, снимаем радиатор и головку блока цилиндров;
- далее откручиваем кожух сцепления, гайки подушек и извлекаем блок;
- уложив мотор на верстак, следует снять: маховик, шкив, крышку привода распределительного вала, цепь и шестерню привода маслонасоса, валик привода вспомогательных агрегатов, маховик, а также держатель задней манжеты;
- после того, как будут откручены 14 болтов поддона, нам станет доступен и сам коленвал;
- для того, чтобы снять его потребуется открутить болты пяти крышек коренных подшипников и болты четырёх крышек шатунов.
Снимая крышки подшипников можно сразу заметить, где произошло прокручивание вкладышей. Настоятельно рекомендуется не снимать крышки и не извлекать коленвал до того, как его не увидит специалист. По характерным признакам неравномерного износа специалист сможет определить, где произошло смещение или искривление. Для этого необходимо, чтобы каждый вкладыш оставался на своём месте.
Стоит ли браться за установку коленвала самостоятельно?
Мотор автомобиля – устройство достаточно сложное и специфичное. Многие автолюбители успешно проводят его полную разборку и ремонт. Однако для того, чтобы правильно установить вкладыши коленвала, необходимо иметь определённые навыки. Лучше, если эту работу выполнит опытный моторист. Это необходимо в первую очередь для того, чтобы избежать чрезмерного или недостаточного натяга, что может послужить причиной проворачивания вкладышей.
Проверка состояния вкладышей коренных и шатунных подшипников коленчатого вала
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.
