Вкладыши коленвала: назначение, виды, особенности проверки и замены
Содержание:
- Вкладыши шатунные
- Причины поломки
- Причины поломки
- Расточка
- Рабочие характеристики мотора 21083
- Обзор популярных моделей поршневых колец ВАЗ 2109 – 2115
- Что такое шатунные и коренные вкладыши и в чем их функция
- Предварительные работы
- Назначение
- Разница между коренными и шатунными вкладышами
- Применяемость выпускаемых комплектов коренных и шатунных вкладышей коленчатого вала в дизелях Д-65/75, РМ-80/120 производства ОАО «Рыбинские моторы»
- Устройство
- Причины износа
- Размеры и маркировка поршневых колец Ваз 2109 – 2115
- Почему вкладыши выходят из строя
- Описание вкладышей коленвала
- Недостатки и преимущества
- Ремонт
- Как поставить вкладыши на коленвал – порядок действий
Вкладыши шатунные
Шатунные вкладыши двигателя применяются в соединении коленчатого вала двигателя с шатунами двигателя и участвуют в обеспечении вращения шатунов относительно шеек коленчатого вала.
Для чего нужны шатунные вкладыши двигателя?
Шатунные вкладыши двигателя являются по своей сути подшипниками скольжения и обеспечивают надежное вращение (перемещение) шатунов двигателя относительно шеек коленчатого вала при вращении коленчатого вала со значительными скоростями.
Конструкция коленчатого вала, шатунно-поршневой группы и вкладышей предусматривает подачу масла в места сопряжения вкладыша и шеек коленчатого вала с целью образования масляной пленки и снижения трения.
Сам вкладыш остается неподвижным относительно шатуна, поскольку зафиксирован в специально подготовленных для этого местах. Дополнительно, на поверхность вкладыша наносится специальное антифрикционное покрытие.
Как часто менять шатунные вкладыши двигателя?
Конструкция шатунных вкладышей двигателя со временем остается традиционной – это подшипник скольжения, представляющий из себя согнутый металлический лист определенного радиуса с нанесенным антифрикционным покрытием.
Шатунные вкладыши работают в очень тяжелых условиях. Поэтому, к вкладышам, а также к их установке предъявляются очень серьезные требования. Теоретически долговечность вкладышей сравнима со сроком службы двигателя, т.е. более 200 тыс. км.
Необходимость замены шатунных вкладышей возникает в случае их износа (как правило, в случае недостаточной смазки, попадания в смазку металлических частиц либо некачественного материала вкладышей). В случае недостаточной смазки, за счет увеличения силы трения между вкладышем и шейкой, вкладыши может сорвать со своего места, при этом может быть поврежден сам шатун и коленчатый вал.
Необходимость замены шатунных вкладышей возникает также при ремонте (шлифовке) шеек коленчатого вала, так как в этом случае меняется размер шеек. В этом случае требуется установка вкладышей другого размера.
Некачественная сборка двигателя, несоблюдение технологии изготовления и размеров отдельных деталей, перегрев двигателя, работа на некачественном или слишком жидком масле так же может привести к износу или повреждению шатунных вкладышей.
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.
Причины поломки
Из-за высоких нагрузок данные части коленвала имеют повышенный риск поломки. Основными причинами возникающих проблем с данными элементами являются их физический износ и проворачивание. Первая считается естественной поломкой, поскольку со временем они имеют свойство стираться, это ведёт к большему ходу вала и сниженной подаче масла из-за низкого давления.
Вторая ситуация происходит потому, что пластина вкладышевого элемента слишком тонкая и при проворачивании он слипается с шейкой коленвала. Это фактически ведёт к поломке двигателя. Причины второго случая могут быть такими:
- предельные показатели вязкости смазки, попадание в неё вредных примесей или полное отсутствие таковой;
- плохое натяжение для поставленных подшипниковых крышек;
- смазка слишком жидкая;
- двигатель часто эксплуатируется в условиях регулярных перегрузок.
Всё это ведёт к поломке указанных компонентов и фактически делает невозможной эксплуатацию двигателя
Поэтому важно при обнаружении указанной неисправности заменить поломанные детали новыми и произвести их полноценную установку.
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 коленчатого вала 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.
Рабочие характеристики мотора 21083
В теории технические характеристики ДВС 2108 должны были удовлетворять режимам передвижения трехдверного хэтчбэка ВАЗ 2108. На практике потребовался тюнинг, чтобы увеличить мощность, а чуть позже – снижение объема до 1,1 л для поставок «Восьмерки» на экспорт в страны со специальными требованиями к характеристикам ДВС.
Причем, модель 2108 проектировали немцы из концерна Порше под 5 ступенчатую МКПП, на большее бюджета завода производителя АвтоВАЗ не хватило, поэтому форсировка ДВС производилась отечественными конструкторами, результатом стал мотор 21083 объемом 1,5 л, а затем 21081 объемом 1,1 л.
Для последнего варианта создали специальный входной коллектор, как для двигателя экспортного исполнения. На модификацию 21083 монтировался впускной коллектор от 2108, что изначально неверно, поскольку не удовлетворяются потребности в качестве топливной смеси для формированного мотора. В мануал занесли те же требования, какое масло лить, и оставили прежними регламенты замены охлаждающих жидкостей.
На выходе характеристики двигателя получились следующими:
Обзор популярных моделей поршневых колец ВАЗ 2109 – 2115
Фирм, которые изготовляют поршневые кольца много, а так же много и подделок и все их просмотреть просто не хватает времени. Поэтому давайте рассмотрим тех производителей поршневых колец, которые отличаются от других нормальным качеством и ценой. Первое что хочу порекомендовать, это поршневые кольца фирмы “SM”.
Поршневые кольца фирмы “SM Поршневые кольца от фирмы “Mahle”.
Эти фирмы выпускают поршневые кольца для Вазовских автомобилей разного диаметра и прекрасно нам подходят. Производят их, скорее всего, в Китае, потому как оригинальные будут стоить на много дороже. Но это не означает что всё так плохо, качество у них отличное. Я рекомендую всё же кольца фирмы “SM”, потому что цена у них на много меньше, чем у “Mahle”, а качество одинаковое так зачем платить больше и переплачивать за бренд.
Верхнее компрессионное кольцо у этих производителей стальное хромированное, но у фирмы “SM” оно омеднённое, на верхних фотографиях это прекрасно видно. Второе компрессионное кольцо черного цвета чугунное, но кольцо от фирмы “Mahle” имеет более тёмный цвет. На фото
Нижние маслосъемные кольца металлические наборные.графии слева “SM”, а справа “Mahle”.
Я рекомендую использовать именно металлические наборные маслосъемные кольца, потому что в отличие от коробчатого типа колец они прекрасно притираются в цилиндре, устойчивы к перегреву (не теряют свои пружинные свойства) и главное их достоинство, они работают как два не зависимых друг от друга кольца. Кольца коробчатого типа, очень боятся перегрева. Они при перегреве теряют свои пружинные свойства и плохо справляются со своей работой
И ещё один серьезный минус, они требуют очень осторожной обкатки. При малейшем отклонении от обкаточных режимов рабочие кромки кольца в некоторых местах могут откалываться и будут пропускать масло
Конечно же, есть и другие производители поршневых колец, но они как обычно идут сплошные подделки и выбрать качественные порой не реально
Что такое шатунные и коренные вкладыши и в чем их функция
В двигателе погрузчика есть элемент, называемый коленчатым валом. Это высоконагруженный элемент, и конструкционно устанавливается он не на обычные, шариковые подшипники, а на подшипники скольжения.
Подшипники скольжения представляют собой металические пластины, покрытые специальным антифрикционным слоем.
Эти пластины и есть шатунные вкладыши. Они крепятся в специальных местах, называемых постелями. Необходимость крепления шатунных вкладышей обусловлена несколькими причинами.
Во-первых, на вкладыше имеется отверстие, которое предназначено для движения масла и должно быть совмещено с аналогичным отверстием в постелях.
Во-вторых, правильное крепление обеспечивает трение на поверхностях, специально для этого предназначенных.
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.
Назначение
Коленвал предназначается для того, чтобы трансформировать движения, совершаемые поршнями при горении топливовоздушной смеси и ее расширении, в энергию вращения. Именно по этой причине коленвал имеет достаточно сложную геометрическую форму и большое количество колен, которые соединяют его как с шатунами, так и с корпусом ДВС — отсюда и возникло само название вала.
Коленчатый вал двигателя является одной из тех частей, которые находятся в постоянном движении и вращаются с достаточно высокой скоростью. Это приводит к высоким нагрузкам на металл коленчатого вала и корпус двигателя, в связи с чем возникает риск преждевременного износа детали.
- Во-первых, в двигателе сконструировали систему масляных каналов, по которым смазка постоянно циркулирует с большой скоростью и предотвращает трение и перегрев всех, без исключения, подвижных деталей.
- Во-вторых, поверхности, которыми друг с другом трутся подвижные детали, облачили в так называемые вкладыши, которые выполняют функцию прокладок между металлическими составляющими. Материал, из которого будут изготовлены эти вкладыши, должен обладать антифрикционным свойством, то есть минимально подвергаться какому-либо трению.
Именно с целью предотвратить трение и износ деталей и придумали вкладыши — коренной и шатунный. Первый тип разделяет непосредственно вал и корпус двигателя, к которому он закреплен. Второй тип прокладывается между телом вала и шатунами, которые соединяют его с поршнем. Таким образом, даже при больших оборотах не происходит большого трения, и система не выходит из строя.
Разница между коренными и шатунными вкладышами
Необходимо знать, что есть два вида вкладышей. Это шатунные и коренные. Первые находятся между шатуном и шейкой коленвала. Коренной элемент похож на первый по своему предназначению. Однако он располагается там, где коленчатый вал проходит в корпусе двигателя. Вкладыши отличаются по своим размерам. Габариты зависят от типа ДВС, для которого конкретная деталь изготовлена. Существуют и специальные ремонтные вкладыши. Они отличаются от оригинальных новых, установленных в двигателе. Ремонтные вкладыши различаются лишь отметками, кратными 0,25 мм. Так, их размеры примерно такие — 0,25 мм, 0,5 мм, 0,75 мм, 1 мм.
Применяемость выпускаемых комплектов коренных и шатунных вкладышей коленчатого вала в дизелях Д-65/75, РМ-80/120 производства ОАО «Рыбинские моторы»
№
п/п |
Обозначение комплекта вкладышей | Характерные особенности комплекта | Исполнительные размеры | Диаметр шейки коленвала | Эскизы | Применяемость | Примечания |
1.1 | А23.01-95сб.-40/48 | В сборе с литыми алюминиевыми упорными полукольцами. Широкие вкладыши 5-й коренной опоры с замками под упорные полукольца.
Эти вкладыши взаимозаменяемы с буртовыми вкладышами, которые не выпускаются с 1993 г. |
Н1 | 85,17-0,022 | Дизели Д-40/48 без ограничения срока выпуска. Дизели Д-65/75, РМ-80 со сроком выпуска до 01.01.1999 г. | Серийно выпускаемые | |
Н2 | 84,92-0,022 | ||||||
Р1 | 84,42-0,022 | ||||||
Р2 | 83,92-0,022 | ||||||
Р3 | 83,42-0,022 | ||||||
Р4 | 82,92-0,022 | ||||||
1.2 | А23.01-95-65сб. А1 | В сборе со штампованными биметаллическими упорными полукольцами. Широкие вкладыши 1, 3 и 5-ой коренных опор унифицированы. | Н1 | 85,17-0,022 | Дизели Д-65/75, РМ-80 со сроком выпуска с 01.01.1999 г. | Серийно выпускаемые | |
Н2 | 84,92-0,022 | ||||||
Р1 | 84,42-0,022 | ||||||
Р2 | 83,92-0,022 | ||||||
Р3 | 83,42-0,022 | ||||||
Р4 | 82,92-0,022 | ||||||
1.3 | А23.01-95-65 сб. Б | В сборе со штампованными биметаллическими упорными полукольцами для 5-ой коренной опоры. Широкие вкладыши унифицированы. Диаметр коренных шеек коленчатого вала увеличен на 4 мм, до 89,13 мм. | Н1 | 89,13-0,022 | Дизели Д-65/75, РМ-80/120 и их модификации со сроком выпуска с 2000 г. | Выпускаются по заявкам потребителей | |
Н2 | 88,88-0,022 | ||||||
Р1 | 88,38-0,022 | ||||||
Р2 | 87,88-0,022 | ||||||
Р3 | 87,38-0,022 | ||||||
Р4 | 86,88-0,022 | ||||||
2.1 | А23.01-81-65сб | 4 верхних вкладыша и 4 нижних вкладыша шириной 40 мм с разным расположением фиксирующего уса. (В старых двигателях ширина вкладыша может быть 42 мм). | Н1 | 75,175-0,019 | Дизели Д-40/48 и их модификации без ограничения срока выпуска. Дизели Д-65/75, РМ-80 и их модификации со сроком выпуска до 01.01.93 г. | Серийно выпускаемые | |
Н2 | 74,925-0,019 | ||||||
Р1 | 74,175-0,019 | ||||||
Р2 | 73,425-0,019 | ||||||
Р3 | 72,675-0,019 | ||||||
Р4 | 71,925-0,019 | ||||||
2.2 | А23.01-81-65сб. Б | 8 вкладышей шириной 40 мм с одинаковым расположением фиксирующего уса. | Н1 | 75,175-0,019 | Дизели Д-65/75, РМ-80 и их модификации со сроком выпуска 01.01.1993 г. – 01.01.1996 г. | Серийно выпускаемые | |
Н2 | 74,925-0,019 | ||||||
Р1 | 74,175-0,019 | ||||||
Р2 | 73,425-0,019 | ||||||
Р3 | 72,675-0,019 | ||||||
Р4 | 71,925-0,019 | ||||||
2.3 | А23.01-81-65сб. Б1 | 8 вкладышей шириной 35 мм с одинаковым расположением фиксирующего уса. | Н1 | 75,175-0,019 | Дизели Д-65/75, РМ-80 и их модификации со сроком выпуска 01.01.1996 г. с усиленным коленвалом по щекам Д03-СО8Есб. | Серийно выпускаемые | |
Н2 | 74,925-0,019 | ||||||
Р1 | 74,425-0,019 | ||||||
Р2 | 73,925-0,019 | ||||||
Р3 | 73,425-0,019 | ||||||
Р4 | 72,925-0,019 |
Устройство
В отличие от коренных подшипников, вкладыши шатуна работают в более нагруженных условиях. Деталь состоит из двух половин — металлических полуколец. Верхняя половина подвержена непродолжительным, однако очень значительным нагрузкам. Нижняя половина детали воспринимает на себе более длительные нагрузки от силы инерции поступательного движения и вращающихся масс.
Вкладыш шатунный — это тонкостенные металлические полукольца из стальной полосы со специальным антифрикционным покрытием. Вкладыш устанавливается в головку шатуна с определенным натягом. Он создается за счет того, что дуга элемента удлиняется на расстояние сжатия по периметру постели.
Причины износа
Как было упомянуто выше, при работе двигателя на каждый коренной вкладыш двигателя постоянно воздействует сила трения, стремящаяся сместить его с исходного места. В исходном состоянии в исправном двигателе прочность деталей рассчитана с запасом, для того чтобы выдерживать такие нагрузки. Для силовых агрегатов мощностью до 200 л. с. напряжения на вкладыш составляют от 0,1 до 1 кгс. Величина силы его пропорциональна нагрузке при постоянном коэффициенте трения.
К тому же вкладыши коренные защищены тем, что функционируют в режиме жидкостного трения. Это обеспечивается применением масла, которое создает пленку между шейкой вала и рабочей поверхностью вкладыша. Таким образом рассматриваемые детали предохраняются от прямого соприкосновения, и достигается минимальная сила трения. Образование масляной пленки определяется скоростью взаимного перемещения трущихся деталей. С ее возрастанием увеличивается гидродинамический режим трения. Под данным термином понимают возрастание эффективности затягивания пленки в зазор и увеличение ее толщины вследствие этого. Однако с возрастанием скорости деталей также увеличивается количество выделяемого при трении тепла, и, следовательно, температура масла возрастает. Это приводит к его разжижению, в результате чего толщина пленки снижается. Поэтому для оптимального режима работы необходимо достижение баланса между рассмотренными процессами.
В случае нарушения целостности масляной пленки коэффициент трения возрастает. Вследствие этого проворачивающий момент, создаваемый коленчатым валом, увеличивается даже при постоянной нагрузке.
Однако иногда встречается обратная ситуация, когда повышенные по каким-либо причинам нагрузки приводят к уменьшению толщины масляной пленки. Также в результате этого возрастает температура, особенно в зоне трения. Вследствие этого смазка разжижается, еще больше сокращая толщину.
Данные процессы могут быть взаимосвязаны и проявляться совместно. То есть один из них может являться следствием другого.
Следовательно, на проворачивающий момент значительно влияет вязкость масла. Связь между данными факторами прямо пропорциональна, то есть чем она выше, тем больше сила трения. К тому же при большой вязкости увеличивается масляный клин. Однако при чрезмерной вязкости масло не поступает в достаточных объемах в зону трения, вследствие чего толщина масляного клина снижается. Вследствие этого влияние вязкости масла на проворачивание вкладышей невозможно определить однозначно. Поэтому в учет принимают другое свойство данного материала: смазывающую способность, под которой понимают прочность его сцепления с рабочей поверхностью.
Коэффициент трения определяется шероховатостью и точностью геометрии соприкасающихся поверхностей, а также наличием в смазочном материале посторонних частиц. В случае присутствия частиц в смазке либо неровностей поверхности пленка нарушается, вследствие чего на некоторых зонах проявляется режим полусухого трения. Причем данные факторы наиболее интенсивно проявляются в начале эксплуатации автомобиля, когда происходит приработка деталей, поэтому трущиеся детали в этот период особо чувствительны к перегрузкам.
Помимо этого, коренные вкладыши коленвала проворачиваются по причине недостаточного усилия, удерживающего их в постели. Оно может быть обусловлено неграмотной установкой либо являться следствием износа в результате воздействия проворачивающего момента.
Размеры и маркировка поршневых колец Ваз 2109 – 2115
Основные размеры шатунно-поршневой группы я дам вам сейчас ниже на рисунке
Основные размеры шатуна Ваз 2109 – 2115
Классы диаметров поршня и отверстия под поршневой палец клеймятся на днище поршня (рис. 4).
Поршень — алюминиевый литой. По наружному диаметру поршни разбиты на пять классов (А, В, С, D, Е) через 0,01 мм. Наружная поверхность поршня имеет сложную форму. Поэтому измерять диаметр поршня необходимо только в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу, на расстоянии 55 мм от днища поршня.
Размеры поршневых колец Ваз 2109 – 2115
По диаметру отверстия под поршневой палец поршни подразделяются на три класса (1, 2, 3) через 0,004 мм.
Классы диаметров поршня и отверстия под поршневой палец клеймятся на днище поршня.
Почему вкладыши выходят из строя
Вкладыши — детали прецизионного типа, обеспечивающие зазоры в определенных пределах во время вращения коленвала. В зазор под давлением подается смазка, которая из-за эксцентричного смещения вала образует так называемый масляный клин. Фактически в нормальных условиях коленвал не касается подшипника, а вращается на масляном клине.
Снижение давления масла или недостаточная его вязкость, перегрев, отклонение размеров деталей от номинальных, перекосы осей, попадание инородных частиц и иные причины вызывают нарушение жидкостного трения. Тогда в некоторых местах шейки вала и вкладыши начинают соприкасаться. Возрастает трение, нагрев и износ деталей. Со временем процесс приводит к выходу подшипников из строя.
После разборки и извлечения вкладышей о причинах износа можно судить по их внешнему виду.
Изношенные или поврежденные вкладыши не подлежат ремонту и просто заменяются новыми.
Описание вкладышей коленвала
Все коренные и шатунные шейки коленвала имеют свои собственные размеры, речь идет о параметрах, которые принимают шейки после процесса шлифовки. Размеры этих элементов должны полностью соответствовать габаритам, которыми обладают ремонтные вкладыши коленвала. Соответственно, при покупке таких запчастей необходимо учитывать параметры своего транспортного средства, ведь каждый отдельный мотор имеет свои размеры.
Отработавшие свой ресурс вкладыши коленвала
К примеру, если вы являетесь владельцем классического автомобиля ВАЗ, то должны иметь в виду, что отечественные авто имеют четыре различных размера вкладышей. Это означает, что коленвал в принципе может быть расточен не более четырех раз. Также нужно учесть, что вкладыши коленвала имеют и наружный размер, который никогда не изменяется, а вот внутренний может регулироваться из-за увеличения толщины элементов.
Назначение вкладышей
По сути, коренные вкладыши коленчатого вала, вне зависимости от маркировки, выполняют роль подшипников, предназначенных для улучшения скольжения шатунов. Шатуны, как известно, предназначены для вращения коленвала под воздействием микровзрыва горючей смеси в камерах сгорания мотора. Поскольку элементы периодически изнашиваются, автомобилист должен своевременно выполнять их снятие и замену, что также должно сопровождаться расточкой вала.
Не секрет, что при работе двигателя внутренние узлы подвергаются высоким нагрузкам и скоростям вращения. Это означает, что мотору просто необходимо снизить трение, в противном случае агрегат может выйти из строя практически сразу. Чтобы показатель силы трения был значительно ниже, все необходимые компоненты внутри мотора функционируют в микронной пленке, которая является масляной.
Износившийся и новый вкладыш
Эта прослойка, которая обволакивает металлические компоненты агрегата, образовывается исключительно при достаточном давлении рабочей жидкости. В частности пленка всегда должна находиться между коренной шейкой коленвала и вкладышем, в результате чего показатель трения не такой высокий, как мог бы быть. Соответственно вкладыши, изготовление которых осуществляется из металла, представляют собой надежную защиту, которая позволяет повысить ресурс эксплуатации вала в целом.
Конструкция
Казалось бы, вкладыш коленвала — обычная деталь, но ее изготовление осуществляется с применением нескольких различных металлов.
Соответственно вкладыш состоит из нескольких слоев, которые мы рассмотрим ниже:
- изготовление первого слоя осуществляется из меди, ее процент может составлять от 69 до 75%;
- изготовление второго слоя осуществляется из свинца, его процент составляет от 21 до 25%;
- третий слой — олово, около 2-4%.
В целом общая толщина вкладыша составляет 250-400 микро. Следует отметить, что иногда для изготовления вкладыша применяется не медь, олово и свинец, а специализированный алюминиевый сплав. Маркировка в этом случае будет зависеть исключительно от производителя.
Виды
Что касается видов, то маркировка здесь будет зависеть от типа компонента.
В целом вкладыши для коленчатого вала подразделяются не несколько групп:
- Коренные. Вне зависимости от маркировки, коренные вкладыши выполняют сходные функции. Они монтируются между коленчатым валом и тем местом, где этот вал проходит через корпус мотора.
- Шатунные. Шатунные компоненты расположены непосредственно между шатунами и шейками вала.
В принципе вкладыши, как шатунные, так и коренные, производятся для каждого типа мотора, но все они различаются между собой по внутреннему диаметру. В зависимости от модели двигателя диаметры элементов будут различны, даже для одного двигателя. Как правило, разница в диаметре, то есть шаг, составляет 0.25 мм. Это значит, что размерный ряд деталей, составляется следующим образом: 0.25 мм, 0.5 мм, 0.75 мм и т.д.
Недостатки и преимущества
Основное достоинство – двигатель 21083 не гнет клапана при обрыве ремня ГРМ. Кроме того, в двигатель заложены конструкционные решения, обеспечивающие ряд преимуществ:
- отсутствие масляного голодания при запуске – для сохранения масла на поверхности поршней использовано специальное покрытие;
- свободное вращение пальца в бобышках шатуна – капремонт производится реже;
- массивная верхняя головка шатуна – повышается ресурс КШМ, капитальный ремонт дешевле;
- доработка помпы – система охлаждения служит дольше.
Несмотря на то, что цилиндры имеют максимальный диаметр, возможен тюнинг ДВС своими руками другими способами. Минусами являются:
- на вал ДВС невозможно установить шкивы дополнительного навесного оборудования;
- крутящий момент на высоких оборотах низкий;
- высокие тепловые нагрузки опасны продавливанием плоскости головки, смятием бобышек и трещинами выпускного коллектора.
Ремонт
Для замены коренных вкладышей требуются комплекты гаечных ключей и отверток и микрометр. Ремонт коренных вкладышей включает несколько операций.
- Прежде всего нужно обеспечить доступ к автомобилю снизу. То есть следует установить его над смотровой ямой либо на эстакаду.
- С клеммы аккумуляторного блока снимают минусовой провод.
- Далее демонтируют поддон картера двигателя (это наиболее простой способ доступа, можно начать разборку сверху и вывесить двигатель).
- После этого с блока цилиндров снимают держатель заднего сальника коленвала.
- Потом удаляют крышку привода распредвала с прокладкой.
- Затем снимают со звездочки-шкива коленвала цепь.
- Далее нужно пометить взаимное расположение крышек подшипников относительно блока цилиндров и шатунов относительно их крышек.
- Затем ключом на 14 откручивают гайки крышки шатуна и демонтируют ее с вкладышем.
- Данные операции повторяют для всех шатунов.
- По завершении крышки сдвигают вверх.
- Потом вынимают вкладыши коренные из крышек и шатунов.
- Далее ключом на 17 откручивают болты крышек коренных подшипников коленвала.
- Сначала демонтируют крышку последнего из них.
- Она открывает доступ к упорным полукольцам в проточках задней опоры коленвала. Их извлекают, нажимая на концы тонкой отверткой.
- Данные операции повторяют для оставшихся крышек подшипников. При этом нужно придерживать коленчатый вал. Следует отметить, что крышки обозначены номерами, а отсчет ведется от носка коленвала.
- Затем его вынимают из картера.
- Сначала извлекают вкладыши шатуна, а затем коренные вкладыши коленвала.
- Коленчатый вал нужно осмотреть на предмет повреждений. Если они присутствуют, деталь меняют.
- Также исследуют шатунные и коренные крышки путем измерения микрометром. Полученные данные соотносят с табличными.
- При необходимости детали шлифуют. В таком случае нужно будет измерить их для вычисления ремонтного размера вкладышей.
- Коленвал очищают путем промывки керосином и продувания полостей.
- Затем устанавливают новые вкладыши подшипников.
- В проточки постели пятого подшипника монтируют упорные полукольца канавками к коленвалу.
- Далее проверяют зазор между данными деталями. Нормальной величиной считают 0,06-0,26 мм. Если он более 0,35 мм, используют кольца увеличенной толщины.
- Коленвал устанавливают в блок, предварительно смазав маслом.
- Затем монтируют крышки подшипников и проверяют свободу вращения коленвала.
- На него устанавливают шатуны, вкладыши и крышки.
- Потом монтируют поддон масляного картера.
- После этого устанавливают держатель коленвала с задним сальником.
- Наконец, устанавливают оставшиеся детали.
- В завершение регулируют натяжение цепи ГРМ, ремня генератора и момент зажигания.
Как поставить вкладыши на коленвал – порядок действий
В большинстве случаев замена вкладышей производится на СТО, однако при желании любой водитель, имеющий навыки ремонта и умеющий пользоваться инструментом, вполне может попытаться осуществить эту операцию самостоятельно. Для этого нужно последовательно сделать такие действия:
Первым делом важно проверить зазор между вкладышем и коленвалом. Для этого калиброванная пластмассовая проволока располагается на нужной шейке
После этого устанавливается крышка с вкладышем и затягивается с необходимым усилием (примерно 51 Н·м (Ньютон на метр), измерить эту величину можно, затягивая обследуемый узел динамометрическим ключом). После снятия крышки зазор определяется по степени сплющивания проволоки. Для оценки этого параметра существует номинальный зазор для каждой марки авто, и если проволока свидетельствует о том, что зазор больше, то потребуется ремонтный вкладыш.
После проверки зазоров на всех шатунных шейках необходимо снять шатуны, демонтировать коленчатый вал и отправить его в расточку. Шлифовка проводится на специальном станке (центростремителе), который есть, конечно, не у каждого. Поэтому лучше это делать у мастера. После проведения расточки нужно выполнить подбор вкладышей коленвала, тут опять поможет микрометр и дальнейшая примерка с замером зазора.
Когда размер вкладышей окончательно подобран, производится установка коленчатого вала в обратном порядке. Его элементы необходимо расположить на свои посадочные места и закрутить крышки коренных подшипников.
Далее нужно решить вопрос, как поставить вкладыши на коленвал, и установить шатуны на свои места. Для этого они смазываются моторным маслом, их крышки закручиваются, так что непосредственная установка занимает минимум времени, не говоря о подготовке. Сборку коленчатого вала важно проводить с тем же сцеплением и маховиком, установленным в двигателе до ремонта.
Надо помнить, что коленчатый вал является одной из дорогих деталей в любом автомобиле. Кроме того, на него приходится самая большая нагрузка. Поэтому необходимо принимать все меры, чтобы продлить срок его эксплуатации. В этом вопросе своевременная расточка коленвала играет решающую роль. После этой процедуры все шейки становятся идеально гладкими и готовыми к дальнейшей работе. Именно этот фактор и определяет качество проведенного капитального ремонта.
Главная →
Устройство → Двигатель → Коленвал (коленчатый вал) →