Двигатель представляет собой сложный многокомпонентный механизм, каждая деталь которого обеспечивает правильную и сбалансированную работу всей системы. При этом одни играют большую роль, а другие не обладают таким значением. так же как и все элементы, имеющие отношение к нему, является самой значимой частью двигателя. Он обеспечивает вращение колес путем передачи энергии сгорающего бензина. Вкладыши коленвала - это детали небольшого размера в форме полуколец, изготовленные из металла средней жесткости и покрытые специальным антифрикционным составом. В процессе длительной эксплуатации автомобиля они подвержены сильному износу, из-за чего возникает необходимость в приобретении и установке новых деталей.
Описание
Вкладыши коленвала выступают в качестве для обеспечения вращения коленвала. Этот процесс происходит в результате сгорания топлива в камерах цилиндров. Активное трение деталей, вызванное усиленными нагрузками и высоким скоростным режимом, способно вывести мотор из строя. Для предотвращения подобной ситуации и уменьшения степени трения, все составные элементы, обладающие наибольшим значением, покрываются тончайшим микронным слоем масла. Данная функция возлагается на смазочную систему мотора, при этом пленка на имеющихся деталях образуется только при условии высокого масляного давления. Слоем смазочного вещества также покрыты поверхности соприкосновения вкладышей и шейки коленчатого вала. Таким образом существенно снижается образуемая
Виды и размеры
Вкладыши коленвала ВАЗ выступают в качестве защитных элементов, предотвращающих преждевременный износ сопряженных деталей. В зависимости от своего месторасположения, они делятся на две разновидности: коренные и шатунные. Последние, как было указано ранее, располагаются на шейках вала, коренные находятся на коленвале в месте его прохождения через ДВС и обладают сходным предназначением. Разные типы силовых аппаратов требуют использования соответствующих элементов, в первую очередь должен подбираться внутренний диаметральный размер.
Ремонтные детали как различаются между собой, так и имеют существенные отличия по сравнению с новыми элементами, которыми оснащаются на заводах новые авто. Параметры различаются как минимум на четверть миллиметра, через аналогичный шаг идут все последующие варианты.
Назначение
Коленчатый вал постоянно подвергается высоким физическим и температурным нагрузкам в процессе работы, вкладыши шатунные удерживают его на оси, при этом функционирование кривошипно-шатунного отдела поддерживается лишь элементами, указанными выше. Механизм действия шеек представлен внутренними обоймами, как следствие, вкладыши коленвала представляют собой наружные. Подача смазки на них происходит через специальную маслопроводную сеть, в которой жидкость движется под большим давлением. Так формируется столь необходимая для коленчатого вала тончайшая пленка.
Причины поломки
Конструктивные повреждения и износ в процессе эксплуатации - это самые распространенные причины для замены деталей. Несмотря на регулярное поступление смазки и аккуратную эксплуатацию мотора, данный процесс неизбежен. С течением времени утончается поверхность шеек, свободное пространство между ними становится больше, из-за этого коленвал приобретает свободный ход, снижается давление масла и, как следствие, его подача. Все это вызывает преждевременный выход из строя всей системы двигателя.
Прокручивание является второй причиной для проведения ремонтных работ. Многим доводилось слышать об этом или заниматься решением данной проблемы самостоятельно, но не все автовладельцы знают, из-за чего возникает такая ситуация. Вкладыши шатунные имеют тонкие пластины, которые ложатся в специальную постель. При этом небольшие выступы размещены по всей внешней поверхности полуколец, они должны соприкасаться с фронтальной частью блока, как это и происходит в новых моторах. Некоторые условия снижают сопротивляемость усиков по отношению к вкладышу, он прилипает к шейке коленвала и проворачивается. В такой ситуации работа двигателя прекращается. Стоит отметить наиболее частые причины ее развития:
- функционирование мотора сопряжено с постоянным превышением установленных нагрузок;
- смазка имеет слишком жидкую структуру;
- крышки подшипников стоят с низким натягом;
- отсутствие масла, его излишняя вязкость или же присутствие в составе абразивных соединений.
Предварительные работы
В случае если становится ясно, что без ремонта силового устройства не обойтись, нужно выявить степень износа всех элементов и определить необходимые размеры вкладышей коленвала.Большинство автолюбителей решают задачу подбора габаритов путем визуального осмотра, для большей точности можно воспользоваться микрометром. Также стоит обратить внимание на возможность проведения расточки. При обнаружении прокручивания элементов, их необходимо сразу же заменить на новые. До начала ремонта это можно определить по работе двигателя, в частности он может часто глохнуть, или по специфическим звукам коленчатого вала. При заклинивании шеек дальнейшее движение становится невозможным.
Независимо от имеющейся ситуации, все детали механизмов должны быть тщательно осмотрены. На шейках могут присутствовать повреждения волнообразного вида, которые легко ощутить руками, в этом случае необходимо провести расточку и поставить ремонтные детали, размеры которых соответствуют установочному месту. Из-за большого количества повреждений может потребоваться более интенсивная расточка, и как следствие, потребуются детали размером, совершенно отличающимся от прежних. Поэтому шатунный вкладыш коленвала приобретается после осуществления всех процедур, так можно избежать необходимости возврата элемента в магазин.
Алгоритм действий по установке
Наиболее распространенным методом решения проблемы среди многих людей является обращение в автосервис. Но замена вкладышей коленвала под силу любому человеку, имеющему хоть малейший опыт в проведении ремонта и обладающему определенным набором инструментов. Для упрощения задачи стоит придерживаться определенного порядка действий.
Для начала необходимо проверить зазор, располагающийся между вкладышем и коленвалом. Проверка производится при помощи калиброванной пластиковой проволоки, которую можно найти на необходимой шейке. Затем монтируется крышка вместе с вкладышем, они затягиваются с определенным усилием, соответствующим значению 51 Нм. Стоит воспользоваться для измерения. После удаления крышки величина зазора будет аналогична степени сдавливания проволоки. При помощи номинального зазора нужно провести оценку получившегося параметра, значение которого для каждой отдельной марки различно. В случае если становится ясно, что зазор превышает номинальное значение, то есть степень сдавливания, то не обойтись без монтажа ремонтных деталей.
Расточка
Все шатуны снимаются после последовательной проверки зазоров, также демонтируется и шлифуется коленчатый вал. Проведение расточки возможно только на специальном оборудовании - центростремителе, которое нечасто можно встретить у обычных автовладельцев. Поэтому здесь потребуется обращение к специалистам. После шлифовки производится подбор вкладышей коленвала соответствующего размера. Здесь не обойтись без такого инструмента, как микрометр, и примерки выбранных элементов. Далее все детали устанавливаются в обратном порядке и завинчиваются крышки на коренных подшипниках.
Стоит отметить некоторые особенности обратного монтажа шатунов и вкладышей. Последние предварительно смазываются маслом, также должны быть закручены крышки. По сравнению с проводимыми подготовительными работами, на монтаж уходит намного меньше времени. При этом не стоит забывать про эксплуатацию коленчатого вала, которая характеризуется высокими нагрузками, а также про его высокую стоимость. Необходимо сделать все возможное для увеличения периода функционирования. Основную роль здесь играет шлифовка, проведенная в подходящее время. Такая процедура обеспечивает гладкость шеек и подготавливает их к дальнейшей эксплуатации.
Что нужно знать
Несмотря на сложность и многокомпонентность такой части автомобиля, как мотор, многие люди с легкостью разбирают его для проведения работ. Но при установке вкладышей стоит проявить особую внимательность, так как чрезмерное натяжение или, наоборот, недостаточное усилие может вызвать вторичное проворачивание элементов. При отсутствии уверенности в своих силах и знаниях, стоит обратиться к квалифицированным специалистам.
Как выбрать
Независимо от причины, вызвавшей ремонт мотора и замену вкладышей, расточка коленчатого вала является обязательным пунктом. Установка новых деталей возможна только на отшлифованный либо новый механизм. При наличии повреждений и рытвин только на одной шейке, обрабатываются все элементы для достижения единого общего размера. Стандартные детали устанавливаются в процессе конвейерной сборки двигателя. К примеру, ремонтные вкладыши коленвала для автомобилей ВАЗ реализуются в четырех вариантах. То есть расточка может производиться максимум четыре раза. Моторы для таких машин, как "Москвич" и ГАЗ, имеют дополнительную пятую и шестую шлифовки до 1,5 и 1,2 мм соответственно. Оптимальным вариантом станет подбор необходимых размеров тем человеком, который занимался шлифовкой. Расточка может привести к необходимости подбора элементов, размер которых существенно превысит прежний. Это зависит от глубины рытвин на шейках и их количества. Вкладыши представлены в продаже в виде комплектов для обоих видов шеек.
Особенности работ
Замена вкладышей коленвала требует соблюдения следующих правил:
- на шатунных шейках располагаются специальные грязеуловители, они должны быть очищены в ходе проведения работ;
- выступы, находящиеся на стыках и обеспечивающие фиксацию вкладышей, должны беспрепятственно входить в пазы (усилия рук должно быть вполне достаточно);
- замена производится без подгоночных действий;
- работы с коренными деталями осуществляются на предварительно снятом моторе, в то время как при установке шатунных его снимать не обязательно;
- по завершении всех действий двигатель должен быть обкатан.
Альтернативная замена вкладышей коленвала
Не снимая двигатель, также можно заменить вкладыши коленвала, единственное, стоит учитывать некоторые сложности. Для обеспечения свободного доступа коленвал должен находиться ниже стандартного уровня как минимум на 1 см. Здесь не обойтись без снятия коробки либо ее частичного откручивания и перемещения в противоположную сторону от мотора. Также должны быть сняты все ремни. Для установки последнего вкладыша зачастую приходится опускать вал еще ниже.
Маркировка вкладышей
При необходимости подбора деталей стандартных параметров стоит отталкиваться от цветового кода, который можно обнаружить на элементах, подвергаемых замене. Если данные обозначения на них отсутствуют ввиду значительного износа, стоит поискать маркировку на шатунах, точнее на их нижних головках. Также нужно проверить соответствие отметок на самом валу, они определяют параметры устанавливаемых шеек.
Поршневые кольца заменяют при ремонте шатуннопоршневой группы, при их износе или повреждении. Также кольца заменяют при капитальном ремонте двигателя.
Для выполнения работы потребуются:
— микрометр с пределом измерений 75—100 мм;
- нутромер.
Снятие
1. Снимаем головку блока цилиндров (см. «Головка блока цилиндров — снятие и установка »).
2. Снимаем поддон картера двигателя (см. «Поддон картера — снятие, замена прокладки и установка »).
3. Снимаем Маслозаборник (см. «Маслозаборник — снятие и установка »).
4. Надев шкив и повернув коленчатый вал за болт крепления его шкива ключом на 19 мм, устанавливаем поршень первого цилиндра в нижнее положение.
5. Ключом на 12 мм отворачиваем две гайки крепления крышки шатуна первого цилиндра.
6. Снимаем крышку шатуна.
7. Деревянным бруском или ручкой молотка выталкиваем поршень вверх.
8. Извлекаем поршень в сборе с шатуном из цилиндра.
9. На поршне маркером помечаем порядковый номер цилиндра, из которого он был вынут.
10. Аналогично извлекаем остальные четыре поршня.
Разборка и проверка
На шатунах имеется маркировка отверстия нижней головки диаметра нижней (см. табл. 8.1.4). Цифра нанесена одновременно на поверхности шатуна и её крышки.
Необходимость при сборке совместить части цифры исключает неправильную установку крышки, а также установку крышки не на свой шатун.
1. Извлекаем вкладыши из шатуна и его крышки.
2. Фиксируем поршень за шатун в тисках.
3. Слегка раздвинув замок кольца, снимаем верхнее компрессионное кольцо.
4. Аналогичным образом снимаем нижнее компрессионное кольцо.
5. Маслосъёмное кольцо — составное, снимаем верхний кольцевой диск маслосъёмного кольца...
...расширитель и нижний кольцевой диск маслосъёмного кольца.
6. Аналогично разбираем три других поршня.
7. Микрометром измеряем размер юбки поршня первого цилиндра.
При ремонте двигателя В20В измерения следует выполнять на расстоянии 15 мм от нижней кромки юбки поршня, а на двигателе B20Z — 20 мм.
8. Нутромером определяем износ стенок первого цилиндра.
Измерения выполняем в двух плоскостях — вдоль и поперек блока цилиндров.
Замеры повторяем в четырёх поясах (в верхней, в средней и в нижней частях цилиндра). Неравномерность износа цилиндров не должна превышать 0,05 мм.
9. Чтобы получить зазор между стенками поршня и цилиндра, из значения максимального размера диаметра цилиндра вычитаем размер юбки поршня.
10. Аналогичные измерения выполняем для других цилиндров.
Размеры поршня и цилиндра
Если износ стенок цилиндров не превышает допустимых значений, то, для того чтобы восстановить рекомендуемые зазоры между стенками цилиндров и поршнями, следует заменить поршни новыми. Если все размеры не превышают допустимые значения, достаточно заменить поршневые кольца.
1. Микрометром определяем овальность и конусность шатунной шейки коленчатого вала.
Конусность шейки коленчатого вала не более 0,04 мм, а допустимая овальность — 0,01. Если превышен любой из указанных допусков, необходимо заменить коленчатый вал. При замене шатунных вкладышей их необходимо подобрать под размеры соответствующих шеек коленчатого вала.
2. Определяем маркировку шатунных шеек коленчатого вала (маркировка выполнена буквой, выбитой на приливе коленчатого вала возле соответствующей шейки, на фото выделено рамкой).
На соседнем приливе коленчатого вала цифрой нанесена маркировка размера шейки коренного подшипника.
3. Подбираем размеры шатунных вкладышей в соответствии с маркировками диаметра шатунных шеек коленчатого вала и маркировками отверстий нижних головок шатунов (см. табл. 8.1.4).
Шатунные вкладыши по размеру разделены на группы, обозначенные цветом. Маркировка вкладышей выполнена краской определённого цвета, которая нанесена на их боковых кромках.
Таблица 8.1.3 Размеры поршня и цилиндра
Таблица 8.1.4 Таблица для подбора шатунных вкладышей
Сборка
1. Тщательно очищаем поршень от нагара и отложений.
2. Осматриваем поршень, шатун и палец (трещины на них недопустимы).
3. Перед установкой новых колец набором щупов измеряем зазор между поршневым кольцом и стенкой канавки, в которую кольцо будет установлено.
Если зазор превышает максимально допустимый, поршень подлежит замене.
4. Для подбора поршневых колец по тепловому зазору устанавливаем по очереди кольца в цилиндр блока на глубину 15-20 мм и набором плоских щупов определяем зазор в замке.
5. Надеваем кольца на поршень: начинаем с маслосъёмного кольца, затем нижнее компрессионное и в последнюю очередь верхнее компрессионное кольцо. При этом компрессионные кольца ориентируем заводской маркировкой вверх.
Верхние компрессионные кольца имеют фаску с верхней стороны внутренней кромки. Нижние компрессионные кольца двигателя В20В выпуска имеют скос наружной кромки. Кольца установлены широкой стороной вниз. На деталях двигателя B20Z, дополнительно выполнена кольцевая проточка снизу наружной кромки колец. При установке неоригинальных колец ориентируйте их так, как указано на упаковке.
Таблица 8.1.5 Допустимый тепловой зазор в замке поршневых колец
6. Поворачиваем их замки так, чтобы они располагались под утлом 90° относительно друг друга (замок расширителя должен находиться развернутым на 90° относительно замка верхнего компрессионного кольца, замки дисков маслосъёмного кольца смещены относительно замка расширителя на 15° в противоположные стороны).
7. Наносим чистое моторное масло на стенки цилиндра...
...и наружную поверхность поршня.
8. Надеваем оправку на поршень и обжимаем ею кольца, периодически слегка постукивая ручкой молотка по оправке для самоустановки колец.
9. Вытираем насухо постели вкладышей в шатуне и крышке и устанавливаем в них вкладыши.
10. Покрываем чистым моторным маслом внутреннюю поверхность вкладышей.
11. Устанавливаем поршень в цилиндр блока.
Стрелка на днище поршня должна быть направлена в сторону шкива коленчатого вала. При этом надпись PNA на шейке шатуна также должна быть обращена в ту же сторону. Если условие не соблюдается, значит поршень на шатун был установлен неправильно.
12. Прижимая оправку к блоку и постукивая рукояткой молотка по днищу поршня, утапливаем поршень в цилиндр (при этом контролируя продвижение шатуна к шейке коленчатого вала).
13. Устанавливаем на шатун крышку (так, чтобы части цифры, обозначающей маркировку диаметра отверстия нижней головки, совпали см. выше) и затягиваем гайки крепления моментом 31 Н.м.
14. Другие три поршня собираем и устанавливаем аналогично.
15. Далее собираем двигатель в последовательности, обратной разборке.
Проверка состояния и подбор вкладышей коренных и шатунных подшипников коленчатого вала
Проверка состояния и подбор вкладышей коренных и шатунных подшипников коленчатого вала
Выход подшипников из строя может происходить вследствие недостатка смазки, попадания частиц грязи, перегрузок двигателя и развития коррозии. Вне зависимости от характера дефектов, причина повреждения вкладышей должна быть устранена в процессе выполнения капитального ремонта двигателя во избежание рецидива.
Для осмотра извлеките вкладыши подшипников из своих постелей в блоке двигателя/нижних головках шатунов и коренных/шатунных крышках и разложите их в порядке установки на чистой рабочей поверхности. Организованность размещения вкладышей позволит привязать характер выявленных дефектов к состоянию соответствующих шеек вала.
Грязь и посторонние частицы попадают в двигатель различными путями. Они могут быть оставлены внутри блока в процессе сборки агрегата, либо проникнуть через фильтры или систему вентиляции картера. Все частицы, попадающие в двигательное масло, в конечном итоге, рано или поздно, оказываются в подшипниках. Часто в мягкий материал вкладышей внедряются металлические опилки, образующиеся в процессе нормального срабатывания внутренних компонентов двигателя. Велика вероятность присутствия в подшипниках следов абразива, в особенности, когда не было уделено должное внимание чистке блока после завершения восстановительного ремонта двигателя. Вне зависимости от способа, которым посторонние частицы попадают в двигатель, в результате они с высокой степенью вероятности оказываются внедренными в мягкую поверхность вкладышей подшипников коленчатого вала и легко выявляются при визуальном осмотре последних. Крупные частицы обычно не задерживаются во вкладышах, но оставляют на их поверхности и поверхности шеек вала заметные следы в виде царапин, каверн и задиров. Наилучшей гарантией от такого рода неприятностей является ответственное отношение к чистке компонентов после завершения капитального ремонта двигателя и тщательности соблюдения чистоты при сборке. Частая регулярная смена двигательного масла также позволяет существенно продлить срок службы подшипников.
Масляное голодание может являться следствием нескольких различных, но часто взаимосвязанных явлений. Так, перегрев двигателя ведет к разжижению моторного масла и вытеснению его из рабочих зазоров подшипников. Недостаток смазки подшипников может объясняться чрезмерной величиной рабочих зазоров, а также обычными утечками (внутренними или наружными). Часто встречающейся причиной вытеснения масла из зазоров подшипников является постоянное превышение оборотов двигателя. Нарушение проходимости маслотоков (обычно связанное с неправильным совмещением отверстий при установке компонентов) также ведет к сокращению подачи смазки к подшипникам. Типичным результатом масляного голодания является полное или локальное вытирание/выщербливание поверхностного слоя вкладышей с металлической подложки. При этом рабочая температура может подниматься до такого уровня, что подложка в результате перегрева приобретает голубоватый оттенок.
Существенное влияние на срок службы подшипников оказывает также свойственная владельцу автомобиля манера вождения. Движение с малой скоростью на повышенной передаче приводит к значительным перегрузкам подшипников, сопровождающимся вытеснением масляной пленки из их рабочих зазоров. Такого рода перегрузки приводят к повышению пластичности вкладышей и возникновению трещин в поверхностном слое (усталостная деформация). При этом поверхностный материал начинает крошиться и отделяться от стальной подложки. Эксплуатация автомобиля в городском цикле (частые поездки на короткие расстояния) ведет к развитию коррозии подшипников вследствие того, что недостаточный разогрев двигателя влечет за собой выпадение конденсата и выделение химически агрессивных газов. Данные продукты скапливаются в двигательном масле, формируя шлаки и кислоты. При попадании такого масла в подшипники агрессивные вещества способствуют развитию коррозии вкладышей.
Неправильная установка вкладышей в процессе сборки двигателя также может явиться причиной быстрого их разрушения. Слишком тугая посадка не обеспечивает требуемую величину рабочего зазора подшипников, что приводит к их масляному голоданию. Результатом попадания под вкладыши (в процессе их установки) посторонних частиц является образование возвышений, поверхностный слой с которых быстро вытирается.
Подбор вкладышей
В случае износа или повреждения вкладышей коренных подшипников, а также, когда не удается добиться правильной величины рабочего зазора (см. Раздел Установка коленчатого вала и проверка рабочих зазоров коренных подшипников или Установка шатунно-поршневых сборок и проверка величины рабочих зазоров в шатунных подшипниках коленчатого вала), ситуация может быть исправлена описанным ниже способом, путем подбора и установки новых вкладышей. Если коленчатый вал подвергался проточке, он должен быть укомплектован вкладышами соответствующих ремонтных (с принижением) размеров (в этом случае приведенная ниже процедура производиться не должна). Обычно подбор вкладышей осуществляют специалисты, производившие проточку шеек вала. Вне зависимости от методики определения требуемого размера вкладышей рабочие зазоры подшипников должны быть затем проверены с применением измерительного набора Plastigage (см. ниже).
Коренные подшипники
1. При необходимости подбора новых вкладышей СТАНДАРТНОГО размера выбирайте тот, который имеет ту же цветовую маркировку, что и старый.
3. Также проверьте маркировку класса коренных подшипников собственно на валу.
Шатунные подшипники
1. При подборе новых вкладышей СТАНДАРТНОГО размера ориентируйтесь на цветовую маркировку снимаемых с автомобиля компонентов.
2. В случае утраты цветового кода на старых вкладышах, отыщите маркировку на нижних головках шатунов. Метка в виде цифры характеризует размерный класс шатунного подшипника (не следует путать ее с номером цилиндра).
3. Проверьте также литерные метки собственно на валу, определяющие размер соответствующих шатунных шеек (см. сопроводительную иллюстрацию).
Идентификационная карта выбора вкладышей коренных подшипников коленчатого вала для 4-цилиндровых двигателей - используйте маркировку, нанесенную на блок двигателя, и сборку коленчатого вала, например: маркировка С3 означает необходимость установки вкладышей желтого и зеленого цветов (где они должны быть разного цвета), причем любой из них может быть установлен как в крышку подшипника, так в его постель в блоке 4. При подборе новых вкладышей воспользуйтесь соответствующей идентификационной картой цветовой маркировки подшипников.
Идентификационная карта выбора вкладышей шатунных подшипников коленчатого вала для 4-цилиндровых двигателей - используйте маркировку, нанесенную на щеки кривошипов и соответствующие шатуны, например: маркировка D4 подразумевает необходимость установки вкладышей синего цвета
Все подшипники
Помните, что окончательным параметром, определяющим правильность подбора вкладышей, является результат измерения рабочих зазоров в подшипниках. С любыми вопросами смело обращайтесь к представителям фирменных сервис-центров компании Honda.
