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.
Как заменить вкладыши, не снимая двигатель?
Чтобы замена вкладышей прошла успешно, вовсе не обязательно демонтировать мотор. Если вас уверяют, что добраться до них, без снятия и вытаскивания движка из капота нереально, срочно меняйте автосервис. Но одно условие обязательно учитывайте — коленвал (КВ) не должен быть изношен. В противном случае без извлечения движка и полной разборки не обойтись!
Без демонтажа силового агрегата легче поменять шатунные вкладыши, сложнее — коренные. Для последнего случая надо ослабить крепления и отпустить коленвал на 10-15 см. Хотя есть и другой способ, перенятый нашими дедами ещё у судовых мотористов. Выталкиваются коренные подшипники скольжения с помощью мягкой заклёпки или болта, который вставляется в нужный проход для смазки и вращается по часовой стрелке. Главное — размер алюминиевой вставки должен быть чуть меньше отверстия и не царапать коленчатый вал.
После снятия полуколец следует в обязательном порядке оценить их состояние. Если видимых задиров и повреждений нет, можно обойтись простой заменой. Однако при сильной потрёпанности, шлифовка КВ обязательна. Поэтому придётся снимать его с креплений, а для этого — вытаскивать мотор.
Подробнее про оценку состояния:
- ямки или карманы — усталостный износ;
- царапины и въевшаяся грязь — некачественное моторное масло;
- истёртая поверхность — недостаточное количество смазки;
- фаски на кромке — конусность шеек.
Процесс установки коленчатого вала
Перед установкой коленвала на ВАЗ 2106 нужно вымыть, почистить и высушить блок цилиндров. И только после этого начитать процесс.
Инструменты
Для выполнения установки понадобятся следующие инструменты:
- набор ключей;
- набор отверток;
- микрометр;
- расходные материалы (вкладыши, сальники, полукольца);
- динамометрический ключ.
Если на поверхности вкладышей обнаружены дефекты в виде царапин, задиров, следов износа, их необходимо заменить. Вкладыши нельзя подгонять. При дальнейшем использовании снятых вкладышей нужно проверить зазор между ними и коренными, а также шатунными шейками коленвала. Для коренных допустимый размер — 0,15 мм, для шатунных — 0,10 мм. Если размеры превышают допустимые, вкладыши меняют на большей толщины после расточки шеек. Если правильно отшлифованы шейки и подобраны соответствующие вкладыши, то коленчатый вал должен свободно вращаться.
Сальники, обеспечивающие герметичность коленвала, меняются независимо от того, сколько они простояли. Полукольца, также как и вкладыши, нельзя подгонять. Если обнаружены задиры и царапины, полукольца меняют. Их также меняют в случае, если осевой зазор коленвала больше максимально допустимого, который составляет 0,35 мм. Подбор новых колец осуществляется согласно номинальной толщины или с толщиной, увеличенной на 0,127, чтобы осевой зазор находился в пределах 0,06-0,26 мм.
Рекомендуем посмотреть:
- Что значит провернуло вкладыши в двигателе
- Полукольца коленвала ваз 2106 размеры
- Провернуло вкладыши что это такое
-
При заводе машины слышен стук
-
Момент затяжки шатунных вкладышей ваз 2108
- Момент затяжки болтов коренных и шатунных шеек
Причины выхода поршней из строя
Большинство современных двигателей внутреннего сгорания сконструированы таким образом, что ремонт поршней не представляется возможным. Поэтому при их поломке существует два варианта действий: приобретение нового блока цилиндров с кривошипно-шатунным механизмом (КШМ) или полная замена силового агрегата.
Поршни работают под воздействием высоких температур, и именно это чаще всего становится основной причиной их поломки. При перегреве происходит уменьшение зазора между поршнем и стенками цилиндра, что усиливает трение. Сами поршни нагреваются и увеличиваются в размерах. В результате на юбках и взаимодействующих с ними поверхностях появляются задиры.
Характер и положение задиров позволяет определить причины их возникновения. Например, если они появились по всей поверхности юбки поршня, то это свидетельствует об общем перегреве двигателя.
Причинами перегрева двигателя могут быть:
- Нарушение циркуляции охлаждающей жидкости или моторного масла
- Нерабочий термостат
- Засорение радиатора
- Уменьшение уровня антифриза из-за утечки
- Повреждение помпы
- Неисправность вентилятора охлаждения и т.д.
При недостаточной смазке поршневой палец становится синим, а в зоне бобышек возникают зазоры. В зависимости от конструкции двигателя пальцы могут быть плавающими (независимыми) или неподвижно установленными в верхней части шатуна. При заклинивании первого типа пальцев во втулке шатуна происходит перегрев бобышек, из-за чего на юбке образуются задиры в области их расположения.
При перегреве головки поршня задиры образуются между нижней частью поршня и верхней канавкой компрессионного кольца. В бензиновых двигателях это происходит из-за детонации или калильного зажигания, когда происходит преждевременное воспламенение топливной смеси.
Причинами появления задиров, помимо перегрева двигателя, могут быть:
- Неисправность датчика детонации
- Использование низкооктанового топлива
- Нарушение регулировки топливных форсунок в дизельных двигателях
- Несоответствие калильного числа свечей зажигания параметрам двигателя
- Неправильно выставленный угол опережения зажигания
- Слишком обогащенная/обедненная топливная смесь
Из-за перегрева на отдельных участках нижней части поршней могут образовываться трещины, а также может оплавиться металл, из которого изготовлены детали.
При несвоевременном обнаружении детонации или калильного зажигания внутри цилиндров двигателя стоит готовиться к ремонту цилиндро-поршневой группы. Из-за подобных проблем разрушаются поршневые кольца и их посадочные места, оплавляются кромки днища, возникают прочие повреждения, которые полностью выводя из строя поршни.
В дизельных двигателях повреждения поршневых колец и их посадочных мест свидетельствует о жестком сгорании топливной смеси. То же самое может происходить из-за применения некачественного топлива, большого количества различных присадок, некорректной работы форсунок или перебоев в работе системы зажигания.
Повышенный износ поршней может возникать из-за смывания защитной масляной пленки с их стенок. Часто это происходит по причине некорректной работы зажигания, загрязнения сажевого фильтра, постоянных запусков холодного двигателя и нарушения процесса воспламенения топливной смести внутри цилиндров.
Если отсутствует механический износ цилиндро-поршневой группы, определить, нуждаются ли рабочие элементы в замене можно по состоянию поршневых колец и их посадочных мест. На практике наиболее частой причиной срочного ремонта ЦПГ является обрыв ремня или цепи ГРМ.
При повреждении поршневых кольцах на этих элементах, поршнях и стенках цилиндров начинается образовываться нагар. Компрессия снижается либо полностью пропадает, внутрь картера начинают попадать отработанные газы, увеличивается расход масла, повышается вероятность его коксования.
Значительное снижение подвижности колец влечет за собой проблемы с запуском двигателя, появление дыма в выхлопных газах.
Признаки провернутого вкладыша
Проворачивание, смещение или разрушение вкладышей диагностируется сразу даже неопытным, но информированным водителем. Есть точный признак того, что провернуло вкладыши коленвала или шатуна. Это стук в нижней части двигателя, над поддоном.
При запуске холодного двигателя могут быть разные скрипы и свисты, например, при начале движения замерзших резиновых ремней, вращении насосов и т.д. Но это разовые звуки. Когда провернуло вкладыши, стук не прекращается, а нарастает. Между шатуном и шейкой коленвала образуется аварийный зазор, люфт, и шатун просто бьет по шейке коленвала, издавая достаточно громкий металлический стук.
Последствия для авто
В большинстве случаев подшипник скольжения трескается. Выработанный металл оставляет на коленчатом валу следы задиров. Иногда вал можно отшлифовать, но часто придется менять эту громоздкую деталь на новую, потому что даже при замене вкладышей останется приличный зазор, который нельзя убрать. Машина проедет десяток километров и снова застучит.
Последствия проворота: задиры на шатуне
Бывают ситуации похуже. Вкладыш распадается на маленькие части, стружка забивает масляные каналы. Силовой агрегат сразу ощущает недостаток смазки. Температура переходит за красную отметку. Появляются все проблемы, свойственные для перегрева: прогорают поршни и клапаны, деформируется прокладка головки блока цилиндра (ГБЦ).
В нашей практике были случаи, когда металлическая пластина наглухо «приваривалась» к коленвалу. Этот нарост начинал стачивать все на своем пути. На внутренней поверхности блока цилиндров появлялись большие задиры. На финальном этапе вкладыш все же отвалился и пробил картер. Масло моментально вытекло наружу.
Односторонние задиры на юбке поршня без мест противодействия на противоположной стороне
На одной стороне юбки поршня имеются сильные задиры темного цвета с сильно истертой поверхностью. В результате высоких температур на поршне (рис. 1) в зоне заедания материал поршня оторван на большой площади юбки. Кромка поломки на высоте поршневого пальца ясно показывает это. Характерным является полное отсутствие повреждений на противоположной стороне задира на юбке поршня, что в начальной стадии в большинстве случаев касается зены кольца.
Здесь речь идет о типичном задире от работы всухую. Повреждение появляется, если смазочная пленка разрушается хотя бы только на одной половине цилиндра. Повреждение возникает большей частью на нагруженной стороне, реже на ненагруженной стороне. Это возникает или в результате локально недостаточной смазки или в результате перегрева соответствующей стороны цилиндра. Недостаточный зазор не может быть причиной повреждения, поскольку несмотря на сильные задиры на противоположной стороне нет никаких мест противодействия.
Возможные причины повреждения
• Частичное нарушение охлаждения из-за нехватки охлаждающего средства, из-за воздушных пузырьков, отложений загрязнений или прочих нарушений охлаждающего контура.
• В цилиндрах с ребрами может возникнуть локальный перегрев цилиндра в результате отложения грязи снаружи на цилиндре и тем самым может разрушиться смазочная пленка.
• Дефектные, отсутствующие или неправильно установленные воздухоотражатели в двигателях с воздушным охлаждением.
• В двигателях, в которых нагруженная сторона цилиндра с конструктивно более высокой нагрузкой дополнительно опрыскивается маслом через форсунки в шатуне, это повреждение может возникнуть из-за забитой форсунки или недостаточного давления масла.
• Разбавление масла или неподходящие марки масла, что сначала на нагруженной стороне цилиндра с более высокой нагрузкой приводит к недостаточной смазке.
Что такое вкладыши
Первым делом дадим определение. Вкладыши — фрикционные накладки, установленные в точках вращения коленчатого вала. Металлические пластины снижают силу трения, а значит увеличивают ресурс мотора. Если провернуло вкладыши коленвала, он теряет точку опоры, начинает вибрировать и цепляться за корпус двигателя. На металле появляются задиры, шатуны разбалтываются. Нарушаются такты работы силового агрегата. Есть разница между коренными и шатунными пластинами.
Шатунные
Устройство шатунно‐поршневой группы
Если у вас провернуло шатунный вкладыш, значит мотор скоро застучит. На картинке деталь значится под цифрой 8. Это подшипник скольжения, установленный внутри крышки. Внешней стороной пластины прижаты к коленвалу для обеспечения легкого скольжения. От перегрева и усталости металла шатуны истончаются, приходят в негодность. В какой‐то момент они проворачиваются вокруг своей оси. Упор не срабатывает. Между шатуном и коленчатым валом появляются зазоры. Нарушается работа всего силового агрегата. Последствия этого явления — заклинивание мотора.
Коренные
Схема устройства коленчатого вала
На картинке видны коренные шейки. Это посадочные места для установки коренных вкладышей. Они помогают удерживать коленвал на месте, не дают сместиться оси. Вот что значит, если провернуло коренной вкладыш: пластина утратила фиксирующую способность. Сразу после поломки возникает вибрация и биение вала, но цилиндро‐поршневая группа может работать сносно. Зазоры по центру оси фатально влияют на воспламенение топливо‐воздушной смеси, как и проворот подшипников на шатунных шейках. Но последствия для двигателя все те же — со временем он застучит и потребует серьезного ремонта.
Излом поршня в результате сталкивания днища поршня с головкой блока цилиндров
Описание повреждения
На поршне на рис, 1 видны следы ударов на днище поршня. Поршень ударялся как по поверхности головки, так и по обоим клапанам. Как следствие сотрясений и воздействия больших сил в работе образовался излом в направлении пальца.
В поршне на рис.2 юбка поршня имеет излом в нижней канавке маслосъемного кольца. Поверхности излома имеют характер усталостного изломе
Оценка повреждения
Из-за чрезвычайно быстрых жестких ударов при сталкивании днища поршня с головкой блока цилиндров поршень испытывает такое сотрясение, что в нем появляются трещины. В поршнях с нижним маслосъемным кольцом (как на рис. 2 при этом почти всегда ломается юбка в зоне нижней канавки маслосъемного кольца. Из-за сталкивания с головкой блока цилиндров происходит перекос поршня в цилиндре и поршень в дальнейшем ударяет юбкой о стенку цилиндра. В связи с тем, что толщина материала в зоне нижней канавки маслосъемного кольца меньше, чем, напр., на жаровом поясе, поршень ломается в этой зоне.
Возможные причины повреждения
• Зазор между днищем поршня в верхней мертвой точке и головкой блока цилиндров оказался недостаточным. Причины могут быть в следующем:
а) монтаж поршней с неправильной высоты головки поршня. При капитальном ремонте часто дополнительно обрабатывается торцевая поверхность блока цилиндров. Если после обработки используются поршни с первоначальной высотой головки, то выступ поршня может оказаться слишком большим. В случае ремонта поэтому предлагаются поршни с уменьшенной высотой головки, так что выступ поршня остается в пределах диапазона допуска, определенного изготовителем двигателя.
б) недостаточная толщина уплотнения головки блока цилиндров. Многие изготовители предусматривают для одного и того же двигателя уплотнения головки блока цилиндров различной толщины. С одной стороны, это необходимо для компенсации суммирования допусков конструктивных элементов при производстве, с другой стороны, для регулирования выступа поршня при ремонте. Поэтому при ремонте необходимо всегда следить за тем,чтобы использовались уплотнения головки блока цилиндров предписанной толщины материала. Только так можно гарантировать, что после ремонта будет достигнут предписанный зазор между днищем поршня в верхней мертвой точке и головкой блока цилиндров. Толщина уплотнения должна быть вновь определена по указаниям изготовителя двигателя на основе выступа поршня, если в ходе ремонта предусмотрена доработка или замена блока цилиндров.
Внимание:
Контроль свободного хода, который после капитального ремонта двигателя проводится вручную прокручиванием двигателя несколько раз в холодном состоянии, не является гарантией того, что поршень после достижения двигателем рабочей температуры не столкнется с головкой блока цилиндров. Из-за нагрева поршня и шатуна они расширяются также в продольном направлении, что уменьшает зазор между днищем поршня и головкой блока цилиндров. При этом особенно в больших двигателях для грузовых автомобилей с большой высотой головки поршня появляются существенные изменения размеров, которые сокращают свободный ход поршня в верхней мертвой точке еще на несколько десятых долей миллиметра.
• слишком большой зазор в опорах шатунов или изношенный подшипник шатуна, особенно при очень высокой частоте вращения при движении в спусках.
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.
Ремонт и последствия
Типичная ситуация — провернуло вкладыши. Что делать? Решить проблему можно по-разному, в зависимости от характера повреждений. В некоторых случаях можно обойтись заменой вкладышей со шлифовкой коленвала. В сложных ситуациях ремонт будет значительно дороже.
Если провернулся шатунный вкладыш, то в современных двигателях это не является серьезной проблемой. Но это не касается коренного. Часто случается ситуация, что поврежденный вкладыш просто меняется, и мотор работает дальше. Специалисты не рекомендуют такой подход. Ресурс восстановленной таким образом пары шатун-шейка коленчатого вала может сильно сократиться. Гораздо более приемлемый вариант — это замена шатуна, с которым случилась проблема. Также если провернуло вкладыши (ВАЗ-2172 в том числе), обязательно ломается и замок на шатуне. Более оптимально будет расточить коленвал под следующий ремонтный размер и выполнить полную замену вкладышей и шатунов. Шлифовать вал после проворачивания необходимо в обязательном порядке.
На шейке механизма образовываются задиры. Только так можно добиться нужного состояния поверхности и двигатель будет работать правильно.
Двигатель 2,4 литра
ИТАК, начнем с самого простого, а именно с силовых агрегатов 2,4 литра – И ЕГО ПРОБЛЕМ! Аббревиатура G4KE (G4KJ), устанавливался на OPTIMA, CORENTO, SORENTO PRIME, SONATA, SANTA FE, GRAND SANTA FE. Проблем с задирами у него не было, это может быть по разным причинам, многие сходятся в том что:
- Сейчас у современных моторов зачастую идет непосредственный впрыск топлива, это косвенно может охлаждать поршни.
- На некоторых моторах шел радиатор охлаждения масла
- Ход поршня здесь больше, это также могло повлиять на отвод тепла
Сейчас точно никто не знает, почему такое происходит, но задирами они действительно не страдают.
Проблема у этих моторов была другая. У НИХ ПРОВОРАЧИВАЛО ВКЛАДЫШИ коленчатого вала, примерно на 100 000 км. Причем проворачивало именно шатунные, коренные ходили без проблем. Не сказать, что проблема была массовая, но достаточная чтобы поднялась небольшая шумиха. Если верить статистике машин в нашей стране то с двигателем 2,4 литра (если сложить все авто KIA и HYUNDAI), с 2010 примерно по 2016 год было продано около 500 000 автомобилей, и проблема с вкладышами только у 0,5 – 1% машин
НО УЖЕ С НАЧАЛА 2016 года эта проблема была успешно решена. А в США и самой Кореи, была большая отзывная компания, которая только в первой волне затронула 150 000 автомобилей, а вообще обновили около 500 000 экземпляров
Что было сделано
- Проворачивание вкладышей происходило из-за преждевременного их износа. Как определи — некачественного материала. Вкладыши обновили. Сейчас с ними проблем быть не должно.
- НА машинах с 2016 года, по некоторым данным идут более производительные масляные насосы, что позволило лучше смазывать вкладыши
- НУ и была немного пересмотрена сама конструкция шатуна.
Сейчас такие моторы устанавливаются на большое количество автомобилей, с 2018 года начали ставить на TUCSON, значит скоро будет и на SPORTAGE
Что нужно делать, если провернуло вкладыши
Если у Вас стуканул двигатель или провернуло вкладыши, неважно какой — коренной или шатунный, то для начала Вам надо понять, что даже после того, как Вам восстановят постель коленвала, отремонтируют шатуны, прошлифуют коленчатый вал, Вам понадобится найти причину произошедшего. Причин может быть много
Одной из главных причин является – неправильная затяжка болтов и гаек при сборке двигателя. Очень много людей экономят деньги на мотористах и лезут в двигатель сами. Так же у большинства этих людей отсутствует динамометрический ключ или знание момента затяжек. Вот именно такие горе-мотористы тянут болты монтировкой до тех пор, пока тянется. В последствие, после такой сборки болты вытягиваются или вообще рвутся и коренную крышку пришлепывает. В итоге такая шейка уменьшается в диаметре и начинает зажимать коленвал, доводя до проворачивания коренного вкладыша
Причин может быть много. Одной из главных причин является – неправильная затяжка болтов и гаек при сборке двигателя. Очень много людей экономят деньги на мотористах и лезут в двигатель сами. Так же у большинства этих людей отсутствует динамометрический ключ или знание момента затяжек. Вот именно такие горе-мотористы тянут болты монтировкой до тех пор, пока тянется. В последствие, после такой сборки болты вытягиваются или вообще рвутся и коренную крышку пришлепывает. В итоге такая шейка уменьшается в диаметре и начинает зажимать коленвал, доводя до проворачивания коренного вкладыша.
Вторая причина – это масленое голодание. Эта причина проворачивания вкладыша встречается на много чаще. Происходит это обычно из-за поломки теплообменника (если таковой имеется), поломка масленого насоса, увеличенного зазора между распредвалом и его посадочными местами (сопровождается слабым давлением), забиты масленые каналы (как правило, в таких случаях датчик давления масла будет показывать большое давление).
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.
Как уберечь цилиндр авто от появления задир
Возникновение задиров на цилиндрах третьего и четвертого поколения «Kia Sportage» легче предотвратить, чем устранить. Для этого необходимо соблюдать правила эксплуатации транспортных средств и правила вождения. Своевременная замена смазочных и охлаждающих жидкостей позволит увеличить срок службы поршнево-цилиндрового блока. Также путем поддержания функциональных систем машины в хорошем рабочем состоянии. Чтобы избежать протечек, рекомендуется соблюдать следующие правила
- не запускайте машину, пока двигатель не прогреется;
- не используйте машину в агрессивной манере, пока температура охлаждающей жидкости не поднимется до рабочей температуры;
- не ездите долгое время с предельной скоростью;
- не используйте автомобиль в очень холодную погоду.
Эффективность основных рекомендаций можно повысить, если менять масло каждые 10 000 км и использовать жидкости с вязкостью, соответствующей условиям эксплуатации автомобиля. Хорошие результаты при использовании присадок, компоненты которых способствуют образованию на поверхности детали металлического слоя с наноструктурами. Такое покрытие восстанавливает уже поврежденные участки и предотвращает дальнейшее повреждение.
Подробнее о детали
Вкладыши по своей сути – это подшипники скольжения, в которых нуждаются шатуны, вращающие коленвал, и отдельные части самого вала. Вращение обеспечивает сгорающая в цилиндрах двигателя смесь воздуха и топлива. Разумеется, двигатель работает при больших нагрузках и стремится как можно сильнее раскрутить коленчатый вал. Проблема возможного трения деталей здесь стоит особенно остро, причем возникновение т.н. сухого (безмасляного) трения может вывести двигатель из строя очень быстро. Решение простое: обеспечить постоянное наличие тонкой масляной пленки. Выходит, что вкладыши коленчатых валов представляют собой лишь своеобразную защиту, которая поддерживает масляную пленку в местах трения. В идеале из строя по адекватным причинам вкладыши должны выходить. Сразу отметим, что вкладыши коленвала бывают следующие:
- Коренные . Такие вкладыши располагают между самим валом и теми местами, в которых он проходит через корпус двигателя;
- Шатунные . Их устанавливают между шатунами и шейками автомобильного коленвала.
Как уже было указано выше, вкладыши коленвала не похожи на классические роликовые или шариковые подшипники – они выглядят как обычные полукольца . Дело в том, что обычные подшипники не выдержат нагрузок, которые выдает силовой агрегат автомобиля. Лишь в некоторых маломощных моторах установлены подшипники качения, тем временем как наиболее распространенными являются именно подшипники скольжения . Резюмируя, назначение вкладышей коленчатого вала в следующем:
- Обеспечить нормальную передачу сил и моментов, которые возникают при работе силового агрегата;
- Минимизация сил трения, которые возникают в местах контакта коленвала, опор блока цилиндров, а также шатунов;
- Центровка деталей, правильное позиционирование;
- Распределение масла.
Здесь стоит отметить, что со временем геометрия вкладышей меняется. Сильно изношенные детали необходимо менять, но в качестве замены не всегда подходят оригинальные вкладыши , установленные еще на заводе автоконцерна. Рекомендуется установка вкладышей ремонтных размеров , толщина которых больше. Если на старый двигатель установить не ремонтные вкладыши, зазор между деталями будет слишком большим, что может вылиться к появлению стуков и интенсивному износу коленчатого вала.
Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)
Это механизм, в котором происходит преобразование поступательного движения (движения поршня при четырёх тактах – впуске-сжатии-сгорании-выпуске) во вращательное (колёса же надо крутить, а не толкать).
Схема кривошипно-шатунного механизма. Именно здесь происходит преобразование поступательного движения во вращательное.
Коленчатый вал (8) установлен в блоке цилиндров и вращается на подшипниках скольжения (10, это называется коренные вкладыши). Гладкие поверхности шеек коленвала (10) и коренные вкладыши, установленные в блоке цилиндров, образуют пару трения. Масло между ними снижает коэффициент трения до минимально возможного.Частота вращения коленчатого вала (коленвала) – это и есть обороты двигателя, то есть то, что мы видим на тахометре. За два полных оборота коленвала каждый цилиндр делает 4 такта.К коленвалу на таком при помощи такого же подшипника скольжения (1, это называется шатунный вкладыш) крепятся шатуны (7). Это ещё одна пара трения.Сверху в шатун вставлена втулка (2) и уже в неё, сквозь поршень (4) вставляется поршневой палец. Внутри этой пары так же два подшипника скольжения.Этот узел двигателя чувствителен к стабильности подачи масла и его качеству. В случае нарушения подачи масла или сильном снижении давления происходит контакт металла с металлом («сухое трение»), который приводит к нарушению гладкости трущихся поверхностей. В итоге, даже после восстановления давления, повреждённые поверхности не восстанавливаются и коэффициент трения в этих парах будет выше, чем заложенный заводом-изготовителем. Зазоры между деталями тоже изменятся, а значит изменится и толщина масляного клина – он станет неравномерным.
Шатунный вкладыш BMW M5 e60 с пробегом 12 000 км после неправильной обкатки.
Обычно, именно в этом месте происходит заклинивание двигателя. То, что в простонародии называется «клина словил». То есть, масло кончилось и металлы прикипают друг к другу. Вращение становится невозможным.И именно из-за зазоров и притирки этих пар трения в КШМ двигатели рекомендуется сначала обкатывать, прежде чем использовать на полную мощность.Сложность диагностики такого вида задиров в том, что их можно диагностировать либо при полном разборе двигателя, либо по косвенным признакам – например, по состоянию отработанного масла и содержанию масляного фильтра (появится металлическая стружка).В некоторых случаях такие задиры появляются на двигателях с непосредственным впрыском (TFSI) при износе топливного насоса высокого давления (ТНВД). По мере износа ТНВД пропускает топливо через шток, который приводит его в действие. Таким образом бензин попадает в масло и качество смазки сильно теряется. То есть, если из масляной системы доносится резкий запах бензина, следует быть готовым не только к замене насоса, но и к капитальному ремонту.