Чаще всего шатунные вкладыши подшипника изготавливают из олова, меди или свинца, но бывают ситуации, когда материалом для изготовления подшипников становится алюминиевый сплав.

1. Определенную согласованность покровного слоя. Дело в том, что у этого материала достаточно гладкий и мягкий слой, который постепенно изнашивается для того, чтобы соответствовать размерам вала. Правда, стоит отметить некоторую несогласованность описываемого элемента с осью вращения (большей степенью это заметно при обкатке).
2. При установке шатунных вкладышей из алюминиевого склада стоит отметить большую поглотительную емкость их покровного слоя. Мягким материалом указанного покровного слоя могут поглощаться самые мелкие частицы твердых веществ, а после чего они уже покрываются мягкой пленкой, из-за чего предотвращаются не только различные повреждения, но и износ подшипника и шейки вала.
3. Подшипники с такими элементами достаточно стойки к заклиниванию. Любые истирания, рифление или задир поверхности можно объяснить трехфазной сваркой, которая была проведена между скользящими поверхностями в случае разрыва масляной пленки между шейкой вала и подшипником.

Свинец, который считается основным компонентом покрытия разных по размеру шатунных вкладышей — это достаточно мягкий металл, который прекрасно работает в условиях достаточно плохой (граничной) смазки во время запуска/остановки двигателя.

Недавно исследователями был подтвержден тот факт, что наименьшее трение обеспечивает та пленка, которая имеет высокое напряжение сдвига и малое напряжение сдвига на металле (то есть, покровный слой). Такой факт подтверждает и опыт эксплуатации автомобилей.

Стоит отметить, что до 1996 года подшипники дизельного двигателя, которые не содержали покровного слоя, при запуске могли часто заклинивать или проворачиваться.

Свинец элементов, у которых нет покровного слоя, характеризуется энергичным растворением, при этом значительно ухудшается прочность его структуры. Для того чтобы снизить вероятность разъедания покровного слоя, на производстве свинец сплавляют с оловом, которое является устойчивым к кислотам, а также делает структуру покрытия прочнее.

Кроме того, такие детали характеризуются никелевым барьером. Дело в том, что между ними и покровным слоем имеется достаточно тонкий слой никеля, который просто необходим для того, чтобы предотвратить миграцию олова в медно-свинцовый элемент из покровного слоя. Чаще всего это происходит при высоких температурах или же под действием времени.

Производить замену шатунных вкладышей на те, которые не имеют никелевого барьера неразумно, ведь тогда в их материал может проникать из покровного слоя олово, которое в паре с медью может образовывать достаточно нежелательные сплавы. Для того чтобы избежать необходимости обязательного нанесения никелевого слоя, достаточно много изготовителей применяет покровный слой из сплава свинца и индия.

Для того, чтобы избежать стука шатунных вкладышей, нужно использовать только качественные подшипники и обязательно стоит позаботиться о том, чтобы они были правильно установлены. Важно соблюдать интервалы замены масла, которые были рекомендованы производителем. Ни в коем случае в моторное масло не должно попадать топливо или охладитель.

Если вы хотите приобрести шатунные вкладыши, то без труда можете осуществить покупку с помощью нашего сайта, для этого будет достаточно лишь разместить объявление для того, чтобы поставщик сам вас нашел, или же напрямую связаться с поставщиком. На нашем портале вы можете также продать качественную деталь.

myfta.ru

Проверка состояния и подбор вкладышей коренных и шатунных подшипников коленчатого вала

Проверка состояния и подбор вкладышей коренных и шатунных подшипников коленчатого вала

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).

1. При необходимости подбора новых вкладышей СТАНДАРТНОГО размера выбирайте тот, который имеет ту же цветовую маркировку, что и старый.

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

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

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.

carmanz.com

Выясняем причину проворачивания шатунных вкладышей

Часто можно услышать в диалогах водителей и механиков – как новичков, так и бывалых – интересные фразы: «Стучит движок!» или «Крутануло вкладыш!» Ну и, разумеется, все понимают, что разговор зашёл об аварийной ситуации в двигателе внутреннего сгорания, а точнее о том, что из строя вышли коренные или шатунные подшипники скольжения коленвала. Это очень серьёзное происшествие, которое случается с двигателем достаточно часто, и винят обычно во всём этом некачественное моторное масло. Мол, куплено было масло непроверенного производителя, поэтому и произошла такая неприятность. Но по правде говоря, существует множество причин, не связанных напрямую с моторным маслом, по которым выходят из строя подшипники коленчатого вала.

В доказательство тому существуют примеры, когда подшипники выходят из строя не только из-за качества заливаемого моторного масла. И с маслом от любых, даже не самых «топовых» производителей автомобильные подшипники коленчатого вала проходили не один миллион километров пробега. Далее в данной статье мы разберём, почему проворачивает шатунные вкладыши коленвала, и какие факторы служат первопричиной для этого?

Что такое шатунные вкладыши коленвала?

Обеспечивается она благодаря системе автомобильной смазки двигателя. Плёнка появляется только в том случае, когда масло находится под достаточно сильным давлением. Вкладыши коленчатого вала и его шейка также разделены такой микроскопической масляной прослойкой. Именно благодаря такой защите сила трения сводится к минимуму настолько, настолько это возможно. Из этого можно сделать вывод, что шатунные вкладыши коленвала – это определённые защитные элементы, которые увеличивают эксплуатационный срок важнейшей части мотора автомобиля.

Давайте сначала упомянем то, что их существует две категории: коренные и шатунные. Вкладыши шатунного типа располагаются между шатунами и шейками коленчатого вала. Коренные схожи с первыми в своём эксплуатационном предназначении, но расположены на коленчатом валу в том месте, где он проходит через корпус двигателя внутреннего сгорания.

Вкладыши коленвала имеют различный внутренний диаметр. Это зависит от типа двигателей, для которых они производятся. Ремонтные вкладыши коленвала различаются между собой и, конечно же, отличаются от новых, которые установлены на автомобиль, только сошедший с конвейера. Различаются между собой ремонтные вкладыши коленвала лишь отметкой, кратной 0,25 мм. То есть их размерный ряд по внутреннему диаметру выглядит примерно следующим образом: 0,25; 0,5; 0,75; 1 мм и т.д.

Причины проворачивания шатунных вкладышей коленвала

Как уже было сказано выше, коленчатый вал работает в экстремальных температурных условиях и подвергается большим физическим нагрузкам. А для того, чтобы он удерживался на своей оси, обеспечивая корректную работу шатунного механизма, предусмотрены вкладыши коленвала. Шейки коленчатого вала функционируют наподобие внутренних обойм, а вкладыши, следовательно, – наружных. В блоке двигателя внутреннего сгорания предусмотрена сложная система подачи моторного масла на вкладыши под высоким давлением, которое и обволакивает вкладыши коленвала, позволяя ему вращаться.

Почему же приходится заменять коленвальные вкладыши? Первой причиной, по которой следует производить замену как коренных, так и шатунных вкладышей, является их полный механический износ. Как бы Вы ни пытались их уберечь, физика берёт своё, и это неизбежно. Поверхности вкладышей стираются по прошествии времени, что приводит к более свободному ходу коленчатого вала, в результате чего давление масла значительно снижается, а его подача уменьшается. Как следствие, возникают поломки, связанные с трением деталей двигателя внутреннего сгорания друг о друга.

Следующим фактором, обязующим проводить ремонт двигателя, является проворачивание шатунных вкладышей коленчатого вала. О подобных ситуациях, пожалуй, наслышаны многие автомобилисты, но вот каковы причины проворачивания шатунных вкладышей коленвала, знают, увы, немногие. Но давайте всё же разберёмся, почему это происходит? Тонкая пластина шатунного вкладыша укладывается в импровизированное «ложе». Наружные стенки полуколец имеют специальные выступы, которые ещё в неразработанном двигателе упираются во фронтальные части блока. В определённые моменты эти выступы попросту не могут удержать вкладыш, который и проворачивается, а далее слипается с шейкой коленвала. В таком случае двигатель внутреннего сгорания попросту глохнет и прекращает свою работу. Основные причины, по которым это происходит, следующие:

— слишком густая смазка, в которую дополнительно попали абразивные соединения;

— полная выработка смазки;

— крышки подшипников недостаточно натянуты;

— смазка слишком жидкой консистенции в двигателе, который постоянно работает на пределе своих возможностей.

Как поставить вкладыши на коленвал – порядок действий

Зачастую, автомобилисты доверяют такую операцию как замена вкладышей коленвала специалистам на СТО. Но если Вы уверены в своих силах и наличии необходимых навыков в ремонте автомобиля, тогда вполне справитесь с поставленной перед Вами задачей. Самое главное – это следовать определённому плану действий в правильной последовательности, приведённой ниже.

1. Основополагающее и наиболее важное – это проверить зазор между вкладышем и самим коленчатым валом. Воспользуйтесь калиброванной пластмассовой проволокой, которая располагается на нужной Вам шейке. Затем установите вкладыш и затяните крышку динамометрическим ключом с усилием в 51 Н•м. Снимите крышку и измеряйте величину зазора, которая и будет равной степени сплющивания проволоки. Чтобы определить, насколько зазор отклонился от нормы, воспользуйтесь номинальным зазором, который указан в инструкции к каждому автомобилю той или иной марки и модели. Если же проволока указывает на то, что зазор явно превышает необходимый, необходимо установить ремонтные вкладыши на коленвал.

2. После точной проверки всех зазоров, снимите все шатуны с шеек и демонтируйте коленчатый вал с целью последующей расточки. Шлифовку коленвала следует проводить на специальном станке (хотя его наличием не каждый может похвастаться). Эту процедуру лучше сделать у человека знающего. После удачной расточки коленвала можно приступать к подбору подходящих ремонтных вкладышей. Здесь Вам понадобится микрометр и последующая примерка вкладышей коленчатого вала.

3. Когда вкладыши подобраны и приобретены, проведите монтаж коленвала в точно обратном прядке. Когда все элементы установлены на свои места, закрутите крышки подшипников.

4. Далее уже решайте, как поставить вкладыши на коленвал, а также шатуны на свои позиции. Смажьте вкладыши моторным маслом и закрутите их крышками. Как видно из описания процедуры, установка новых элементов займёт не так уж и много времени, подготовительные работы и приготовления будут проходить гораздо дольше. Помните одно, что коленчатый вал – это одна из самых дорогостоящих автомобильных деталей. Он испытывает чрезмерные нагрузки, экстремальные температуры и запредельные скорости, поэтому принимайте все возможные меры для продления его функционального периода.

Важно знать! Двигатель внутреннего сгорания – чрезвычайно сложный и достаточно специфичный агрегат. Много кто может разбирать его и собирать обратно, словно автомат в армии, но замена вкладышей коленчатого вала требует специальных навыков, которыми обладают немногие. Поэтому, насколько бы это ни было материально затратным, лучше всего доверьте эту работу опытному специалисту в сфере ремонта автомобильных двигателей.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

auto.today

Смена вкладышей коренных и шатунных подшипников

Необходимый специальный инструмент и приспособления:

• микрометр;
• пассиметр;
• динамометрический ключ с головками 15, 17 и 19 мм;
• пластинка-щуп толщиной 0,08 мм.

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

Во всех случаях удовлетворительного состояния поверхности антифрикционной заливки вкладышей коренных подшипников критерием необходимости их замены служит величина диаметрального зазора в подшипнике.

При решении вопроса о замене вкладышей шатунных подшипников нужно руководствоваться следующим правилом.

Если вкладыши шатунных подшипников к моменту разборки или ремонта двигателя проработали время, соответствующее пробегу автомобиля 45000 км и более, их следует заменить новыми, независимо от состояния поверхности и степени износа. В таких случаях для замены пригодны вкладыши нормального или первого ремонтного размеров. Профилактическая замена вкладышей позволяет поддерживать шатунные шейки в состоянии сохранности длительное время.

При оценке состояния вкладышей осмотром следует иметь в виду, что поверхность антифрикционного слоя считается удовлетворительной, если на ней нет задиров, выкрашиваний антифрикционного сплава и вдавленных в сплав инородных материалов (включений). Темная окраска поверхности заливки не является браковочным признаком.

Для замены изношенных или поврежденных вкладышей в запасные части поставляются вкладыши коренных и шатунных подшипников нормального и шести ремонтных размеров. Вкладыши ремонтных размеров отличаются от вкладышей нормального размера уменьшенным на 0,05; 0,25; 0,50; 0,75; 1,00 и 1,25 мм внутренним диаметром. В продажу вкладыши поступают комплектно, в количествах, требующихся на один двигатель.

После замены вкладышей как с одновременной перешлифовкой шеек коленчатого вала, так и без нее (а для коренных шеек также и в случае использования в двигателе прежних вкладышей) следует обязательно проверить диаметральный зазор в каждом подшипнике. Это позволит проверить правильность выбора ремонтных вкладышей.

Проверить диаметральный зазор в подшипнике можно измерением диаметров шейки коленчатого вала и вкладышей (в паре) данного подшипника с последующими несложными расчетами. Диаметр подшипника измеряют при вложенных вкладышах и затянутых с необходимым усилием болтов крышки подшипника.

Диаметральные зазоры в коренных подшипниках должны находиться в пределах 0,025—0,082 мм, а в шатунных — в пределах 0,025—0,076 мм.

Проверить диаметральный зазор в подшипнике можно также и с помощью пластинки-щупа а, закладываемой между шейкой вала и вкладышем.

Пластинка как для шатунного, так и коренного подшипника должна иметь толщину 0,08 мм, ширину 13 мм и длину на 5 мм меньше длины подшипника. По кромкам пластинку зачищают оселком, смазывают ее маслом, применяемым для двигателя, и укладывают на поверхность вкладыша так, чтобы длинной стороной она расположилась по продольной оси подшипника.

Рис. Укладка контрольной пластинки-щупа в шатунный подшипник: а — пластинка-щуп

При проверке затягивают болты крышки только того подшипника, в котором уложена пластинка-щуп, болты же крышек остальных подшипников остаются незатянутыми. Затягивать болты нужно осторожно, время от времени проворачивая коленчатый вал.

Если при поворачивании коленчатого вала рукой за маховик будет ощущаться значительное сопротивление — диаметральный зазор в подшипнике находится в допустимых пределах. Если же коленчатый вал будет провертываться почти так же легко, как и без контрольной пластинки — зазор в подшипнике больше нормального.

Требуемая величина диаметрального зазора в подшипнике в отдельных случаях может быть обеспечена без перешлифовки шейки, лишь применением ремонтных вкладышей, уменьшенных на 0,05 мм. Во всех других случаях необходимые зазоры получают шлифованием шеек и установкой в подшипники ремонтных вкладышей.

Если же в результате многократных перешлифовок диаметры шеек коленчатого вала уменьшены настолько, что вкладыши последнего ремонтного размера окажутся непригодными, то при очередном ремонте необходимо собрать двигатель с новым валом. Для такого случая в запасные части поставляется комплект 408-1000107, состоящий из коленчатого вала из набора вкладышей нормального размера.

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

Невыполнение этих указаний приводит к тому, что будет нарушена правильность геометрической формы подшипников, ухудшится теплоотвод от них и вкладыши быстро выйдут из строя. Но более опасно то, что в подшипники со спиленными или пришабренными крышками нельзя в дальнейшем устанавливать новые вкладыши ремонтных размеров. В то же время испорченные механической подгонкой крышки подшипников не могут быть заменены новыми, поскольку на заводе они обрабатываются совместно с блоком цилиндров и с шатуном. Так как крышки подшипников не взаимозаменяемы, они не поставляются в запасные части, а поэтому двигатель с поврежденными крышками не поддается последующему ремонту.

При установке шатунных и коренных подшипников нужно следить, чтобы фиксирующие выступы а на стыках вкладышей свободно (усилием руки) входили в гнезда b в крышке (или теле) подшипника.

Рис. Фиксирующий выступ вкладыша и гнездо для него в крышке подшипника

После замены вкладышей шатунных или коренных подшипников (или тех и других) и сборки двигателя необходимо соблюдать правила обкатки.

ustroistvo-avtomobilya.ru

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.

Читайте в этой статье

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

krutimotor.ru