Признаки износа вкладышей коленвала
Перейти к содержимому

Признаки износа вкладышей коленвала

  • автор:

Вкладыши коленвала: борьба с трением и надежная опора коленчатого вала

Во всех двигателях внутреннего сгорания коленчатый вал и шатуны вращаются в специальных подшипниках — вкладышах. О том, что такое вкладыш коленвала, какие функции он выполняет, каких типов бывают вкладыши и как они устроены, а также о правильном подборе новых вкладышей для ремонта — читайте в статье.

Что такое вкладыши коленвала?

Вкладыш коленчатого вала — деталь кривошипно-шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания, подшипник скольжения, снижающий потери на трение и заклинивание деталей в местах контакта коленчатого вала с постелью блока двигателя и коленчатого вала с шатунами поршней. Применение подшипников скольжения обусловлено сложными условиями и высокими нагрузками, при которых подшипники качения (шариковые или роликовые) работали бы неэффективно и имели бы малый ресурс. Сегодня на большинстве силовых агрегатов используются вкладыши, и только на некоторых маломощных одно- и двухцилиндровых моторах в качестве опор коленвала находят применение подшипники качения.

На вкладыши коленвала возложено несколько основных функций:

• Снижение сил трения в месте контакта коленчатого вала, опор блока цилиндра и шатунов;
• Передача сил и моментов, возникающих в процессе работы двигателя — от шатунов на коленвал, от коленвала на блок двигателя и т.д.;
• Правильное распределение масла (образование масляной пленки) по поверхностям трущихся деталей;
• Правильная центровка и позиционирование деталей друг относительно друга.

Вкладыши коленвала играют важную роль в работе силового агрегата, но при этом они довольно просты в конструктивном плане.

Типы и характеристики вкладышей коленчатых валов

Подшипники скольжения коленвала делятся на типы по месту установки, назначению и ремонтным размерам.

По месту установки вкладыши бывают двух типов:

Коренные подшипники скольжения устанавливаются в постели коленвала в блоке двигателя и охватывают коренные шейки коленвала, обеспечивая его свободное вращение. Шатунные подшипники скольжения устанавливаются в нижней головке шатуна и охватывают шатунную шейку коленчатого вала.

Также вкладыши делятся на две группы по назначению:

• Обычные — обеспечивают только снижение сил трения в местах контакта деталей;
• Фиксирующие коренные — дополнительно обеспечивают фиксацию коленчатого вала в постели, предотвращая его осевые смещения.

Обычные подшипники скольжения представляют собой плоские тонкостенные полукольца. Фиксирующие подшипники могут выполняться в виде упорных полуколец (которые используются в комплекте с плоским вкладышем) и вкладышей с буртами; полукольца устанавливаются в торце двигателя, буртовые вкладыши монтируются на одной или двух опорах постели коленчатого вала.

Вкладыши коленвала в процессе эксплуатации изнашиваются и подлежат замене, износу подвержены и шейки коленчатого вала, что приводит к увеличению зазора между трущимися деталями. Если установить новые вкладыши той же толщины, что и старые, то зазор останется слишком большим, что чревато возникновением стука и еще более интенсивным износом. Чтобы избежать этого, используются вкладыши так называемых ремонтных размеров — несколько увеличенной толщины, компенсирующей износ шеек коленвала. Новые вкладыши имеют размер 0,00, ремонтные вкладыши выпускаются с увеличением толщины на 0,25, 0,5, 0,75, 1,0, 1,25, 1,5 мм, такие вкладыши обозначаются соответственно +0,25, +0,5 и т.д.

Конструкция вкладышей коленвала

Конструкция и размеры вкладыша коленвала

Подшипник скольжения коленчатого вала — составной, содержит два металлических плоских полукольца, полностью охватывающих шейку коленвала (сверху и снизу). В этой детали выполняется несколько элементов:

• Отверстия (одно или два) для пропуска масла в масляные каналы в коленчатом валу и шатуне;
• Замки в виде шипов или пазов под штифты для фиксации подшипника в опоре постели коленвала или в нижней головке шатуна;
• Продольная канавка для подачи масла в отверстие (выполняется только на вкладыше, расположенном со стороны канала — это нижний коренной вкладыш и верхний шатунный вкладыш);
• В буртовых упорных вкладышах — боковые стенки (бурты) для фиксации подшипника и ограничения осевого перемещения коленчатого вала.

Вкладыш — это многослойная конструкция, основу которой составляет стальная пластина с нанесенным на ее рабочую поверхность антифрикционным покрытием. Именно данное покрытие обеспечивает снижение трения и длительный срок службы подшипника, оно изготавливается из мягких материалов и, в свою очередь, также может быть многослойным. Покрытие вкладыша за счет меньшей мягкости поглощает микроскопические частицы износа коленвала, предотвращает заклинивание деталей, образование задиров и т.д.

Типичная структура вкладыша коленвала с антифрикционным покрытием на основе медного сплава

По конструкции вкладыши коленчатого вала делятся на две основные группы:

Наиболее просто устроены биметаллические подшипники. Их основу составляет стальная полоса толщиной 0,9-4 мм (в зависимости от типа и назначения детали, коренные подшипники — толще, шатунные — тоньше), на которую нанесен антифрикционный слой толщиной 0,25-0,4 мм. Данный слой изготавливается из медно-свинцово-оловянного (бронзового), медно-алюминиевого, медно-алюминиево-оловянного, алюминиево-кремниево-свинцового, алюминиево-кремниево-свинцово-оловянного или иных мягких сплавов с содержанием алюминия и меди до 75%, и олова (которое выступает в роли твердого смазочного материала) до 25%, также могут содержать небольшое количество никеля, кадмия, цинка и других металлов.

Триметаллические вкладыши помимо основного антифрикционного покрытия имеют покровный слой толщиной 0,012-0,025 мм (12-25 мкм), обеспечивающий защитные свойства (борется с коррозией и чрезмерным износом основного слоя) и улучшающие антифрикционные качества подшипника. Данное покрытие изготавливается из свинцово-оловянно-медного сплава с содержанием свинца 92-100%, олова до 12% и меди не более 3%.

Также в подшипниках скольжения могут присутствовать дополнительные слои:

• Верхний защитный слой из олова — чисто оловянное покрытие толщиной всего 0,5-1 мкм, обеспечивающее защиту от коррозии, жира и загрязнения во время транспортировки, установки и приработки вкладыша;
• Нижний защитный слой из олова — такой же слой, нанесенный с наружной стороны вкладыша (обращенной к опорам коленвала или внутренней части головки шатуна);
• Никелевый подслой (никелевый барьер, прокладка) — тонкий, не более 1-2 мкм слой никеля между основным антифрикционным покрытием и покровным слоем. Данный слой предотвращает диффузию атомов олова из покровного слоя в основной, что обеспечивает постоянство химического состава основного антифрикционного покрытия. При отсутствии никелевого барьера в основном покрытии может увеличиваться концентрация олова, что приводит к негативным изменениям характеристик подшипника.

Основные повреждения вкладышей коленвала и вызвавшие их причины

Рассмотренная структура подшипников скольжения не является стандартом, многие производители предлагают свои уникальные схемы и конструкции. Например, основной антифрикционный сплав может наноситься на стальную основу не непосредственно, а через дополнительный подслой из алюминиевого или медного сплава, покровный слой может иметь разнообразный состав, в том числе без содержания свинца, и т.д.

Вопросы выбора и замены вкладышей коленвала

При подборе подшипников скольжения необходимо отталкиваться от модели двигателя, износа сопряженных деталей и наличия ремонтных вкладышей. Как правило, вкладыши изготавливаются для одного модельного ряда или даже одной модели двигателя, поэтому заменить их деталями от другого мотора нельзя (за редким исключением). Также нельзя использовать вкладыши без учета износа шеек коленвала, в противном случае ремонт обернется еще большими проблемами.

Перед выбором ремонтного размера подшипников нужно определить износ шеек коленвала и других сопряженных деталей (постели, головки шатуна, хотя они меньше подвержены износу). Обычно износ шеек происходит неравномерно, какие-то из них изнашиваются более интенсивно, какие-то — менее, однако для ремонта покупается комплект одинаковых вкладышей, поэтому все шейки должны стачиваться до одного размера. Выбор величины, до которой будут стачиваться шейки коленвала, зависит от наличия подшипников тех или иных ремонтных размеров, подходящих для данного конкретного двигателя. Для моторов с небольшим пробегом выбираются ремонтные размеры +0,25 или +0,5, для моторов со значительным пробегом может потребоваться стачивание до ремонтного размера +1,0, в старых моторах и того больше — вплоть до +1,5. Поэтому для новых двигателей обычно выпускаются вкладыши трех-четырех ремонтных размеров (до +0,75 или +1,0), а для старых можно найти вкладыши вплоть до +1,5.

Ремонтный размер вкладышей коленвала должен быть таким, чтобы при сборке двигателя между шейкой коленвала и поверхностью подшипника оставался зазор в пределах 0,03-0,07 мм. При меньшем зазоре высок риск заклинивания, при большем — повышается биение коленвала, увеличивается интенсивность износа деталей и общая шумность силового агрегата.

При правильном выборе подшипников скольжения для коленчатого вала двигатель даже при большом пробеге будет работать качественно и эффективно на различных режимах.

Какие признаки износа коренных вкладышей коленвала?

Первым делом первым делом-полетят шатунные вкладыши. Придётся мотор разбирать от их улёта. А там-шлифовка и рихтовка коленвала, или его замена.
А для измерения зазора во вкладышах при неаварийном ремонте двигателя (не от Сталинграда), есть стержни из пластика. Стержень укладывают между поверхностью шейки коленвала и вкладышем. Затягивают требуемым моментом крышку коленвала. Потом, снимают её, и вынимают расплющенный стержень. Измеряют ширину ленты, которая получилась из стержня, и вычисляют зазор. Сравнивают полученное измерение со спецификацией, и в случае превышения предельного показателя величины зазора, принимают меры.

Остальные ответы

Прибыль сто

стук давление падает
если с ними и полукольца упорные пошли-глохнет или падают хх при выжиме сцепления

давление падает и когда износ будет предельным то начнет стучать

Резкий стук на холостых? — проверяем шатунные и коренные вкладыши

Subaru Outback 2018, двигатель

Комментарии: 0 20.06.2022 Коленвал двигателя во время работы подвергается механическому и температурному воздействию. Кривошипно-шатунный механизм поддерживается специальными вкладышами, которые используются в качестве подшипников скольжения. Они выполнены из металла и отличаются точной геометрической формой полукольца. Поверхность данного элементы покрывается антифрикционным составом. Подшипники скольжения в процессе использования могут изнашиваться, поэтому периодически их следует менять. На это указывают различные симптомы — снижение мощности мотора и стук в конструкции. Автомобилист может отличить по звучанию шатунные и коренные вкладыши, если они изношены. У шатунных вкладышей стуки более резкие. Кроме того, их можно обнаружить на холостых оборотах во время резкого нажатия на педаль газа.

277b2d4fe17cb3a834b514f7c61d7f51_w650.jpg

Еще один признак износа — резкое снижение масла в конструкции. Следует проявлять внимательность, так как это может быть не единственная причина. Если на рабочей поверхности подшипников есть дефекты, это может говорить о том, что в мотор попала грязь. В таком случае следует проверить форму шейки коленвала и геометрию опор подшипника.

043f9d02dabf189c61decd816d86a303_w650.jpg

Признаки выхода из строя. Если вкладыши уже изношены, дефект будет проявляться глухими стуками по металлу. Особенно часто такое явление встречается на холостых оборотах. Частота стуков начинает увеличиваться во время ускорения коленвала. Еще один распространенный признак — мотор постоянно глохнет. Если шейка коленчатого вала в автомобиле заклинивает, транспорт не сможет передвигаться. Это связано с тем, что коренные детали подвергаются износу. Зазор между ними и шейками коленвала возрастает, после чего начинают появляться посторонние звуки и шумы. Чтобы предотвратить преждевременный износ данных элементов, следует внимательно относиться к обслуживанию транспортного средства. Если внутри мотора появились посторонние звуки, следует провести проверку вкладышей коленчатого вала. Установить их износ можно самостоятельно по ряду признаков.

Шатунные и коренные вкладыши — как определить износ

2513fcc77748c59d85d8a56c17901cd4_w650.jpg

Комментарии: 1 13.04.2021 Коленчатый вал силового агрегата в процессе работы попадает под влияние температурного и механического воздействия. Конструкция кривошипно-шатунного механизма поддерживается вкладышами. Последние выполняют роль подшипников скольжения. Изготовлены элементы из металла и выглядят в форме ровного геометрического полукольца. Так как на эту деталь приходится повышенная нагрузка, производитель защищает ее при помощи дополнительного слоя на поверхности — антифрикционного покрытия. Основные детали вращения в двигателе внутреннего сгорания закрепляются и работают при помощи этих элементов. Все они могут отличаться по конструкции и назначению. Коренные вкладыши находятся внутри моторного отсека. Главная задача этих элементов — фиксация коленвала и облегчение его работы. Изготовлены детали в форме полуколец, которые охватывают шейки коленчатого вала. Данный вид вкладышей можно назвать опорой коленвала внутри блока мотора. При износе элементов во время работы двигателя может появляться стук.

Шатунные элементы установлены в нижней головке шатунов для обеспечения их вращения. Для этих деталей вкладыши играют роль опоры. В этом же месте располагаются упорные кольца коленвала, которые не опускают осевого перемещения. Вкладыш такого типа изготовлен из многослойной структуры. В основе лежит пластина из стали с антифрикционным покрытием.

b0f71520407da08e708c3d66ac8ee4c9_w650.jpgОба вида вкладышей во время работы должны обильно смазываться, поэтому плотный контакт между трущимися поверхностями в рабочем состоянии должен отсутствовать. В элементах предусмотрены отверстия для масла и замки. Все вкладыши, использующиеся в автомобилестроении, можно поделить на 2 группы — биметаллические и триметаллические. В основе первых присутствует пластина из металла, толщина которой составляет 0.9 — 4 мм. На поверхности пластины есть антифрикционное покрытие. Защитный слой изготовлен из сплавов меди, свинца, олова и алюминия. При помощи такой защиты вкладыши могут функционировать даже с поверхностью, которая имеет геометрические дефекты. Триметаллические элементы имеют в конструкции третий слой толщиной 0.012 — 0.025 мм. Он включает в себя сплавы свинца, олова и меди. dec302f2034def0fa47603cc6c850fe7_w650.jpgИзнос вкладышей. Со временем подшипники скольжения начинают изнашиваться и требуют замены. Об этом может говорить потеря мощности мотора и стуки во время его работы. По одному звуку можно отличить изношенные шатунные и коренные вкладыши. Первые издают более резкий стук. Они могут хорошо прослушиваться на холостых оборотах во время резкого нажатия на педаль газа. Чтобы провести диагностику, можно отключать по очереди свечу у каждого цилиндра. Еще один признак износа после стука — резкое снижение давления масла. Нужно проявлять особую внимательность, так как это может быть единственной причиной. Дефекты на поверхности элементов могут говорить о том, что в систему попадает грязь. А мусор здесь является первой причиной преждевременного выхода из строя элементов. Если заклинит шейка коленчатого вала, автомобиль не сможет передвигаться. Как правило, возникает такая проблема из-за износа коренных элементов. Между ними и шейками образуется расстояние, что приводит к появлению стуков и другим шумам. Давление масла при таком явлении резко снижается. Итог. Шатунные и коренные вкладыши в автомобиле периодически выходят из строя. Об этом может говорить появление стука на холостых оборотах и падение давления масла.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *