Вкладыш двигателя что это такое

Вкладыши коренные, шатунные и их ремонты

Но причин значительно больше, и они напрямую не связаны со смазкой и ее качеством. В доказательство этому есть множество примеров, когда коренные вкладыши выходят из строя, если в двигатель залито брендовое оригинальное масло. Или наоборот – подшипники работают не одну сотню тысяч километров на маслах среднего качества. Давайте разберемся, почему проворачивает вкладыши коленчатого вала, какие факторы на это влияют и что является главной причиной этого явления.

Материалы

Вкладыш представляет собой стальную полосу с нанесенным на нее антифрикционным покрытием. В качестве этого покрытия применяются различные сплавы, в основе которых лежит медь, алюминий, свинец. Сплавы на основе алюминия и меди равноценные по несущим характеристикам, но сплавы алюминия и олова быстрее приработаются к шейке вала, меньше подвержены износу, меньше изнашивают шейку, имеют меньшую чувствительность к качеству масла.

В дизельных моторах применяют вкладыши на основе стали и алюминия. В качестве антифрикционного материала чаще выступают такие сплавы, как А020, А06. В карбюраторных бензиновых силовых агрегатах применяют сплавы АМО1-20 с промежуточным слоем из чистого алюминия. В большегрузных КамАЗах используются вкладыши шатунные из стали и бронзы. В качестве антифрикционного слоя примется сплав БрС30.

Детали, изготавливаемые из прочных материалов, дополнительно имеют очень тонкий слой свинца и олова. Слой, несмотря на толщину всего 0,02 миллиметра, позволяет значительно улучшить приспосабливаемость вкладыша к дефектам и деформациям шейки вала и лучше поглощать абразивные частицы. Повышается усталостная прочность базового антифрикционного покрытия.

Порядок замены и маркировка вкладышей

Ниже приводится инструкция для самостоятельной работы. Замена вкладыша двигателя пройдёт быстрее и легче, если последовательно выполнять её.

1. Поставить автомобиль на ремонтную яму. Снять защитную накладку силовой установки, если она присутствует. Поставить домкрат под одно из ведущих колёс. Обязательно слить моторное масло.
2. Убрать выхлопные штаны и другие узлы, которые мешают работе снизу. Открутить также подвесы, соединяющие мотор с КПП. Ослабить цепь распредвала, демонтировать стартер, а на некоторых автомобилях — и балку.
3. Вывернуть болты, гайки, шпильки масляного поддона.

1. Вращая колесо, перевести шатуны в наиболее удобное положение для отвинчивания болтов. Они затянуты силой примерно в 3 кг, поэтому надо подобрать соответствующий инструмент (как правило, головка подходящего размера с удлинителем). После срывания шпилек, можно продолжать их откручивать уже рукой.
2. Снять полукольца вместе с крышками шатуна, потянув вниз. Обязательно проверить состояние внутренних поверхностей полуколец.
3. Вытащить коренные подшипники, используя толкатель — болт подходящего размера или заклёпку.
4. Поставить новый комплект полуколец, затянуть и собрать всё в обратной последовательности.

Для быстрого монтажа полуколец, шатун полностью приподнимается вверх, убирается в сторону и опускается. Теперь работе ничего не помешает, элемент скольжения можно вставить быстрее. Затем шатун ставится на своё место.

Болты фиксаторов важно плотно затягивать, чтобы они не ослабли после длительного пробега автомобиля и не вызвали неисправность — например, проворачивание. Для этого затяжка осуществляется под конкретный момент:

Маркируются шатунные вкладыши цифрами прямо на головке. После начальной шлифовки КВ устанавливаются подшипники размером 0,25 мм. После второй — 0,5 мм, а после третьей — 0,75 мм. Самый последний размер — 1-сантиметровый. Дальше уже обрабатывать коленчатый вал не имеет смысла.

Чтобы замена вкладышей коленвала не снимая коленвал удалась, рекомендуется доверить подбор деталей специалисту. Он грамотно вычислит размер и не придётся заново переустанавливать детали.

Порядок установки

Чаще всего ставят данные элементы в автомастерских, где работают опытные специалисты. Однако, если человек имеет определённые навыки в плане ремонта и хорошо умеет обращаться с инструментами, то можно попробовать поставить элементы коленвала самостоятельно. Для этого необходимо соблюдать такой порядок действий:

1. Проверяется зазор между валом и вкладышем. Здесь используется пластмассовая проволока. Её затягивают с усилием 51 ньютон на метр и после этого по степени сплющивания проволоки определяют имеющийся зазор. Если таковой больше номинального, то требуется замена вкладыша.
2. Все шатуны снимаются с реек, коленвал демонтируется и растачивается. Затем подбирается ремонтный элемент. Производить указанные процедуры следует на центростремителе, также важно иметь микрометр.
3. После подбора элемента производится обратный монтаж коленвала. Вставляются в свои посадочные места компоненты и закручиваются крышки коренных подшипников.
4. Ставится коленвал и шатуны обратно. Смазываются вкладыши маслом и закручиваются их крышки. В результате процесс полностью завершается, вкладыши будут работать длительное время.

Вкладыши. Подшипники двигателя.

Практически во всех существующих автомобилях применяются подшипники скольжения. В зазор между подшипником и шейкой коленчатого вала под давлением подается масло. За счет смещения вала в подшипнике в сторону действия нагрузки создается масляный клин, который не дает валу коснуться поверхности подшипника.

Нагрузка, которую способен выдерживать подшипник зависит от следующих факторов:

• Ширина подшипника (чем шире подшипник, тем больше будет рабочая площадь);
• Давление масла;
• Вязкость масла.

Чем выше эти параметры, тем более высокую нагрузку способен выдержать подшипник.

Чтобы обеспечить высокую работоспособность подшипников скольжения (вкладышей) и продлить их ресурс необходимо выполнение следующего ряда условий:

• Сочетание высокой твердости поверхности коленчатого вала с мягкой поверхностью вкладышей;
• Высокие антифрикционные свойства материала вкладыша;
• Высокая усталостная прочность и коррозийная стойкость поверхности вкладыша;
• Высокое качество поверхности, низкий коэффициент трения и хороший отвод тепла вкладыша;
• Отсутствие перекосов вала и вкладыша;
• Маленький, но стабильный зазор между подшипником и валом;
• Отсутствие биение вала;
• Соответствующая вязкость масла. Достаточный уровень давления масла и высокое качество фильтрации масла, которое обеспечивают современные масляные фильтры.

В отличие от двигателей прошлых лет в современных двигателях легковых автомобилей вкладыши являются тонкостенными, их толщина составляет 1.0-2.5 мм. Коренные вкладыши выполняются с более толстой стенкой, это связано с наличием у них масляной канавки, для подачи масла через коленчатый вал к шатунным подшипникам (масляные каналы коленчатого вала).

Все вкладыши являются многослойными, количество слоев и материалы для них являются в большей мере индивидуальными (у каждой фирмы), но их все объединяет то, что в каждом из них в качестве основы используется стальная лента.

В основу слоев используемых при изготовлении современных вкладышей входят следующие материалы:

1. Al Pb5 Si4 Sn1. Алюминиевые сплавы с содержанием свинца, кремния и олова. Сплав, наносится на стальную основу, является мягким и легко прирабатывается.
2. Al Sn20 Cu1. Алюминиевый сплав с содержанием 20% олова. Сплав, как и предыдущий, может наноситься без покрытия.
3. Al Sn6 Cu1. Сплавы алюминия, в которых содержание олова снижено до 6%. Такие сплавы применяются только с покрытием олова и свинца Pb Sn10 Cu2, так как они сами по себе являются твердыми сплавами и при приработке могут привести к повреждению.
4. Al Cd3 Nil Si1. Сплавы алюминия, с кадмием и никелем. Такие сплавы также из-за своей твердости применяются с покрытием олова и свинца Pb Sn10 Cu2.
5. Al Zn5 Si2 РЫ Cu1. Сплавы алюминия, содержащие цинк и свинец. Покрытие Pb Sn10 Cu2.
6. Си Pb22 Sn1. Бронзовые сплавы, содержащие свинец и олово. Применяются с покрытие Pb Sn10 Cu2.
7. Си Pb24 Sn3. Бронзовые сплавы с отличным от предыдущего сплава содержанием свинца и олова. Покрытие также Pb Sn10 Cu2.
8. Бронзовые сплавы Си РМ4 Sn3. Покрытие Pb Sn10 Cu2.

Количество слоев вкладыша зависит от материалов, из которых он состоит. Например, первый и второй материалы из предыдущего списка не требуют покрытия. Добавление промежуточных слоев во вкладыше связано с необходимостью нанесения подслоя никеля перед Pb Sn10 Cu2, так же часто встречается, что для лучшей приработки вкладыша, по верх всех слоев наносят тонкий слой олова.

Обычно на практике толщина слоев материалов используемых при изготовлении вкладышей следующая:

• стальная основа — 0,9 мм и более;
• основной слой — 0,25+0,50 мм;
• никелевый подслой — 0,001 мм;
• оловянно-свинцовый сплав — 0,02+0,04 мм;
• олово — 0,003+0,005 мм.

Материалы, входящие в состав вкладышей для каждого двигателя индивидуальны и рассчитываются с учетом твердости материала коленчатого вала. Для увеличения продолжительности ресурса и работоспособности двигателя как нового, так и отремонтированного, вкладыши должны использоваться именно те, которые рекомендует завод изготовитель.

Чем тоньше вкладыш, тем лучше его характеристики (он лучше прилегает к постели, больше теплоотвод, уменьшение допустимого зазора, что ведет к снижению шумности двигателя). Поэтому в современных двигателях идет борьба за снижение толщины вкладышей: коренные 1.8-2.0 и 1.4-1.5 шатунные.

В связи с повышенными нагрузками вкладыши дизельных двигателей в отличие от бензиновых имеют отличительную особенность. При их изготовлении применяют сплавы под номерами 2, 6 и 8, в то время как для вкладышей бензиновых двигателей применяется вся выше перечисленная линейка материалов.

Вкладыш должен быть определенной формы, дело в том, что при установке его в постель необходимо, чтобы он обладал натягом по диаметру постели.

Вкладыш должен иметь натяг не только по диаметру постели, но и по ее длине (этот натяг можно именовать выступанием), таким образом, достигается хороший контакт прилегания между вкладышем и постелью. Выступание для валов диаметром 40 мм выполняют 0.03 – 0.05 мм, для валов 70 мм – 0.06 – 0.08 мм.

Вкладыши изготавливают штамповкой из ленты, именно тогда ему придают определенную форму. Потом обрабатывают торцы и рабочую поверхность вкладыша. Вкладыш является очень точной деталью, его погрешность должна составлять не более 0.01 – 0.02 мм по длине и 0.002 – 0.005 мм по толщине.

Для обеспечения смазкой шатунных подшипников у коренных вкладышей по всей длине выполняется канавка шириной 3.0 – 4.5 мм и глубиной 1.0 – 1.2 мм. На старых двигателях канавка выполнялась на обоих вкладышах (верхнем и нижнем). В современных двигателях, с учетом увеличения возможных нагрузок, нижний вкладыш стали выпускать без проточки. При наличии канавки на нижнем вкладыше максимальная нагрузка существенно снижается, это можно видеть на ниже расположенном рисунке.

К тому же ликвидировав канавку у нижнего вкладыша, нагрузка которую он способен выдерживать, возрастает, что позволяет уменьшить его площадь (ширину вкладыша, а с ней и размеры самого двигателя).

Обычно при штамповке вкладыша, на нем сразу делают замок. Замок представлен в виде усика шириной 2.5 – 4.5 мм, отогнутый на 0.8 – 1.2 мм. На коренных вкладышах замок располагают ближе к середине, а на шатунных к краю. Для придания прочности замку, он всегда выполнен без разрыва.

Можно встретить коренные вкладыши с двумя замками, но такая конструкция ничем не надежнее традиционной.

Традиционно замки располагают в зависимости от направления вращения вала. Шатунные подшипники у большинства двигателей имеют следующее расположение:

— верхний замок по направлению вращения, нижний напротив.

— редко, но можно встретить обратную схему расположения замков, например на V – образных двигателях GM.

— или замки ориентированы в одну сторону (старые двигатели BMW).

Подобная схема расположения замков применяется и на коренных подшипниках.

Замок на вкладыше несет больше центровочный характер при установке его в постель и подстраховку от проворачивания при ослаблении натяга. При масляном голодании, когда идет интенсивный разогрев подшипника от проворачивания вкладыша не спасет даже самый прочный замок.

На некоторых двигателях VOLVO вкладыши выполняются без замков, они удерживаются в постели лишь за счет натяга.

На некоторых оппозитных двигателях выпускаемых фирмой VOLKSWAGEN вкладыши установлены только в середине коленвала, на крайних шейках установлены алюминиевые втулки, покрытые сверху оловянно-свинцовым сплавом. Толщина этих втулок достегает 3 – 5 мм. Фиксация втулок в постели достигается за счет штифтов или замков.

При сборке нового двигателя зазор между подшипником и коленчатым валом составляет 0.03 – 0.08 мм. Чем меньше зазор, тем ниже шумность коленчатого вала при работе двигателя. Зазор 0.03 мм требует большой точности и высокого качества поверхности вкладыша, а зазор в 0.02 мм может оказаться губительным даже при выдерживании самого высокого качества подшипников, так как при столь малом зазоре может произойти местное подплавление и повреждение антифрикционного слоя в процессе приработки подшипника. Предельно допустимым зазором при изготовлении двигателя является 0.08, так как при большем зазоре может наблюдаться повышенная шумность двигателя и снижения показателей давления масла, что может сказаться на его ресурсе.

В следующей статье речь пойдет об упорных подшипниках, которые поддерживают вал в осевом направлении.

Замена вкладышей коленвала

Чтобы мотор транспортно средства работал без сбоев, в нем должна отлично работать каждая деталь, в особенности те, которые обеспечивают надежный и гладкий ход вращающихся элементов. Одной из таких деталей является вкладыш коленчатого вала, о котором мы и поговорим в рамках данной публикации.

В каких случаях требуется замена вкладыша коленчатого вала?

Единственной причиной, по которой приходится производить замену вкладышей коленчатого вала, является их физический износ. Как бы ни старался автовладелец отсрочить замену вкладыша коленчатого вала, рано или поздно он сотрется, из-за чего сильно увеличится зазор между ним шатунными шейками, вследствие чего, кривошипно-шатунный механизм начнет работать с перебоями. В результате таких перебоев, коленчатый вал начинает двигаться в режиме свободного хода, в результате чего, снижается уровень давления масла. Если во время не пресечь данную неисправность, может очень сильно пострадать двигатель, ремонт которого обойдется куда дороже замены вкладышей коленчатого вала.

Отметим, что есть и еще одна причина, по который заменяется вкладыш коленчатого вала. Она заключается в том, что вкладыш начинает проворачиваться. Данная проблема встречается достаточно редко, но все же о ней нужно знать. Также, не лишним будет знание о том, из-за чего данная неисправность возникает. Все дело в том, что иногда случается так, что пластина вкладыша, которая к слову очень тонкая, складывается в «постель». Из-за этого, выступы полуколец не могут удержаться за торцевые части блока или крышки подшипника. Все это и приводит к тому, что вкладыш коленчатого вала начинает проворачиваться.

В целом, причин для того, чтобы произошел поворот вкладыша коленчатого вала три:

1. Смазка имеет слишком высокий уровень вязкости, или же она полностью отсутствует, или же на нее попал абразив. 2. При монтаже крышки подшипника натяг был выставлен неверно. 3. Смазка имеется недостаточный уровень вязкости, из-за чего двигатель работает в режиме перегрузки.

Видео. Расточка и фрезеровка вкладышей

Напомним, что в предыдущей статье мы рассматривали как заменить прокладку гбц своими руками. Выполнить данную процедуру довольно просто, нужно лишь ознакомиться с основными положениями.

Как правильно подобрать вкладыш коленчатого вала?

Для начала, вы должны понимать, что по какой бы причине вам не приходилось производить замену вкладыша коленчатого вала, последний придется шлифовать. Даже в тех случаях, когда повреждение получила только шейка, требуется шлифовкой подогнать все элементы до одного размера.

Если говорить о машинах, которые выпущены автомобильным концерном «АвтоВАЗ», то для них выпускается четыре размера вкладышей коленчатого вала. Как следствие, шлифовку коленчатого вала можно проводить не больше четырех раз, а на пятый придется менять коленчатый вал полностью. Шаг между вкладышами для машин Лада, составляет 0,25 миллиметра. Минимальный размер вкладыша – 0,25 миллиметра, ну а максимальный размер вкладыша – 1 миллиметр.

Стоит отметить, что для машин «Газ» и «Москвич», выпускается на два вкладыша больше: для них есть еще вкладыши размеров 1,25 миллиметра и 1,5 миллиметра. Соответственно и шлифовать их коленчатые валы можно не четыре, а шесть раз.

Видео. Замена вкладышей коленвала своими руками

Напомним, что правильно подобрать вкладыш, может только опытный мастер, который сможет определить, до какого уровня необходимо шлифовать коленчатый вал. Все дело в том, что иногда повреждения настолько существенны, что приходится «проскакивать» один размер.

Можно ли заменить вкладыш коленчатого вала самостоятельно?

На самом деле, процесс замены вкладышей достаточно сложный, так как требует от мастера глубоких познаний в конструкции двигатель, ведь его придется полностью разбирать. Плюс к этому, чтобы провести замену вкладышей коленчатого вала, потребуется весьма специфический набор ключей, а также механическая лебедка, на который нужно будет поднять двигатель.

Если у вас есть все необходимое и вы уверенны в своих познаниях конструкции мотора транспортного средства, то выполните работы согласно нижеследующей последовательности:

— демонтируйте капот и аккумулятор; — слейте тосол и моторное масло; — снимите с двигателя все навесные агрегаты, в числе которых карбюратор, стартер и тому подобное; — открутите крепежные гайки кожуха сцепления и извлеките блок; — уложите двигатель на подготовленный верстак и произведите его полную разборку; — далее, как только вы доберетесь до коленчатого вала, вы должны выкрутить крепежные болты крышек, которыми прикрыты коренные подшипники, а также болты крышек, которые прикрывают шатуны; — далее нужно определить степень износа и заняться шлифовкой.

На самом деле, описанный выше процесс, приведен больше для ознакомления, так как без должного уровня образования и опыта, вы сделаете только хуже своему двигателю. Мы, настоятельно рекомендуем обращаться за заменой вкладышей коленчатого вала в специализированный автомобильный сервис.

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.

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.

Коренные и шатунные вкладыши: назначение, устройство и особенности работы подшипников скольжения. Как правильно затягивать вкладыши, момент затяжки.

Что следует понимать под определением «стуканул двигатель». Почему мотор начинает стучать. В каких случаях стук в двигателе указывает на поломку ДВС.

Что значит капремонт двигателя автомобиля, какие работы выполняются. От чего зависит ресурс двигателя до капремонта и как его увеличить. Полезные советы.

По каким причинам возникает стук поршневых пальцев во время разгона автомобиля и работы под нагрузкой: качество топлива, зажигание, состав смеси и другие.

Что может стучать, свистеть, шелестеть и издавать другие посторонние звуки под капотом после запуска двигателя. Диагностика и определение неисправностей.

Назначение и устройство коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания.