Двигатель автомобиля, как бензиновый, так и на дизельном топливе, имеет много парных деталей, между которыми во время работы возникает сила трения. Коленчатый вал находится под механической нагрузкой и воздействием силы трения в посадочных местах и точках соединения с шатунами. Наличие трения является ответом на вопрос, для чего нужны шатунные вкладыши. Другое их название: подшипники скольжения. Для работы коленчатого вала другие типы подшипников не подходят. Также они бывают коренными, из-за чего их часто путают. Таким образом, вкладыши шатунные — это детали максимально снижающие коэффициент трения коленчатого вала. Конструкция их состоит из жесткой основы и мягкой рабочей поверхности.
Содержание
Что такое коренные и шатунные вкладыши
Как говорилось выше, эти два вида подшипников скольжения часто путают. Это обусловлено одинаковой конструкцией и принципом работы. Однако работают эти изделия на разных участках и функции их отличаются. Независимо от того, какие вкладыши, коренные и шатунные состоят из двух одинаковых полукруглых половинок, которые соединяются друг с другом посредством специального замка в их конструкции. Есть и варианты без замков, но они используются реже. В соединенном состоянии они представляют собой изделие круглой формы. Рассмотрим, чем отличаются коренные и шатунные вкладыши.
Шатунные
Обеспечивают беспрепятственное вращение шеек коленвала в нижних головках шатунов. Одна половинка такого подшипника скольжения устанавливается в верхней части головки, а вторая вместе с ее крышкой. Каждый, кто знает, как работают шатунные вкладыши, понимает важность качества смазочного материала. Дело в том, что снижение коэффициента трения возможно только при наличии масляной пленки на поверхности подшипников скольжения. При затягивании крышки головки болтами главное выдержать момент затяжки коренных и шатунных вкладышей, чтобы не было люфта. Стягивание этих элементов болтами позволяет половинкам вкладыша сомкнуться, надежно зафиксировав шейку коленвала, не препятствуя его вращению.
Коренные
Как говорилось выше, одинаковую конструкцию имеют вкладыши коренные и шатунные, разница лишь в их расположении. В отличие от шатунных, коренные устанавливаются на тех участках, где коленвал проходит через корпус картерного отделения двигателя. Эти участки выступают для него опорой, и чтобы исключить трение, между его шейками и корпусом располагаются коренные подшипники скольжения. Теперь, зная, где находятся коренные и шатунные вкладыши, не сложно догадаться, насколько важна подача смазки к этим элементам. Поэтому в их конструкции предусмотрены масляные каналы для подачи смазочного материала.
Как узнать размер шатунного вкладыша
Размер таких деталей играет важную роль, так как малейшее отклонение приводит к появлению люфта и, соответственно, стука. Поэтому следует знать, какие именно детали покупать для замены. Выше мы рассмотрели, как отличить коренные вкладыши от шатунных, а теперь разберем основную характеристику – внутренний диаметр. Он должен быть немного больше диаметра шеек коленвала с таким расчетом, чтобы между деталями оставался технологический зазор примерно 0,025 мм. для заполнения его смазочным материалом. Заводская маркировка шатунных вкладышей позволяет легко определить их размер. Узнать, какого размера были установлены подшипники скольжения на заводе, можно по меткам на самом коленчатом вале.
Но при замене этих элементов придется ставить не такие, как были установлены с завода. В противном случае будут нарушены допуски зазора в коренных и шатунных вкладышей. Это обусловлено тем, что на момент износа подшипников скольжения поверхность шеек коленвала будет иметь выработку. Она характеризуется появлением микроскопических дефектов, которые необходимо устранить методом расточки. Каждый, кто знает, как правильно установить шатунные вкладыши, понимает, что они быстро выйдут из строя при наличии микроскопических дефектов поверхности шеек. Их расточка приводит к уменьшению диаметра. Следовательно, и подшипники скольжения должны иметь меньший внутренний диаметр.
Рассмотрим, как подобрать шатунные вкладыши исходя из всего вышесказанного. Отталкиваться необходимо от диаметра изношенных вкладышей и устанавливать новые изделия, у которых внутренний диаметр меньше на четверть миллиметра. Отсюда вытекает размерный ряд с уменьшающимся шагом диаметра, в зависимости от номера ремонта:
-
1 ремонт — 0,25 мм;
-
2 ремонт — 0,50 мм;
-
3 ремонт — 0,75 мм;
-
4 ремонт — 1 мм.
После выполнения четвертого ремонта установка шатунных вкладышей без замков и с замками не выполняется. Считается, что толщина шеек коленвала достигает критического диаметра и узел подлежит замене.
Как определить в каком состоянии шатунные вкладыши
Первым сигналом их износа выступает глухой стук металлических поверхностей, который возникает, когда при передвижении машины коленчатый вал находится под нагрузкой. Если он возникает при каждом обороте коленвала – износились коренные подшипники скольжения. Стук шатунных вкладышей возникает вдвое реже. По мере нагрева силового агрегата звук будет усиливаться. В редких случаях причиной стука выступает изменение положения подшипника скольжения. Почему проворачивает шатунные вкладыши понять не сложно, так как это происходит в результате увеличения коэффициента трения между парными деталями. При этом происходит повреждение трущихся поверхностей и появляются задиры. Рассмотрим, почему зажимает шатунный вкладыш:
-
низкий уровень вязкости моторного масла;
-
высокие нагрузки на коленвал на протяжении длительного времени;
-
перегрев мотора;
-
попадание загрязнений на поверхность подшипника скольжения;
-
недостаточное давление смазочного материала;
-
окисление моторного масла или его недостаточный уровень.
Выше мы рассматривали, как подается масло к шатунным вкладышам коленчатого вала. Его наличие в канавках подшипников скольжения зависит от давления масляной системы. Если оно недостаточное, масляная пленка на поверхностях не сможет образоваться. Это не единственная причина, почему провернуло шатунные вкладыши в двигателе. Дело в том, что для исключения их проворота используется фиксирующий усик. Его повреждение в сочетании с плохой смазкой и недостаточным натяжением подшипника скольжения способствует повороту.
Зная, как удерживаются от поворота коренные и шатунные вкладыши, не стоит исключать повреждение фиксирующего усика из причин поворота этих деталей. Но если при разборке окажется, что подшипники скольжения стоят правильно и усики целые, следует брать во внимание другие признаки износа шатунных вкладышей. Речь идет о несоответствии зазора между ними и шейками коленвала. Если он составляет 0,08 миллиметров, значит необходимо заменить подшипник скольжения.
Определить износ шатунных вкладышей методом измерения зазора можно с помощью штангенциркуля и нутромера. Первым замеряется диаметр шеек, а нутромером внутренний диаметр вкладышей.
С каким усилием зажимать шатунные вкладыши
Наименьшая проблема заключается в демонтаже таких изделий, а вот обратная установка требует профессионализма и некоторых знаний. Определив посредством инструмента, нужно ли менять шатунные вкладыши, необходимо купить новые подшипники скольжения согласно номеру ремонта. Подбирать их рекомендуется по VIN-коду автомобиля, что гарантирует соответствие размеров и правильное расположение замков шатунных вкладышей. Что касается затяжки, если сильно перетянуть болты крышки нижней головки шатуна, будет отсутствовать зазор для смазочного материала. При недостаточной затяжке возникнет люфт шатунных вкладышей, что негативно скажется на работе всего мотора.
Оптимальной затяжкой считается момент от 43 до 53 Н·м, в зависимости от специфики мотора. Точное значение можно найти в техническом мануале к машине. Достичь необходимого момента затяжки можно с помощью динамометрического ключа. Поэтому он должен быть под рукой, когда нужно менять шатунные вкладыши. После их замены необходимо залить новое моторное масло, так как в слитом могут присутствовать абразивные частички, способные повредить рабочую поверхность подшипников скольжения.