Вкладыши для двигателя

Конструкция вкладышей 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.

По конструкции вкладыши коленчатого вала делятся на две основные группы:

• Биметаллические;
• Триметаллические.

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.

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.

Шатунный подшипник

Шатунные подшипники предназначены для уменьшения трения и износа в подвижном сопряжении шатун — шейка коленчатого вала. В тракторных шатунах применяются главным образом подшипники скольжения.
 

Шатунные подшипники имеют тонкостенные стальные вкладыши, залитые антифрикционным сплавом. У карбюраторных двигателей на стальную ленту наносят мед-ноникелевый подслой, поверх которого заливают тонкий слой баббита. В теле шатуна по всей его длине проходит масляный канал, по которому масло под давлением подается из нижней головки шатуна в верхнюю. В нижней части зтого канала запрессована втулка, дозирующая поступление масла в верхнюю головку шатуна.
 

Шатунные подшипники, как правило, являются подшипниками скольжения. Игольчатые подшипники и подшипники качения применяются лишь для наиболее мелких двигателей. У большинства дизелей ( кроме крупных малооборотных) стержень шатуна и поршневая головка изготовляются за одно целое.
 

Шатунные подшипники смазывают маслом, которое подается под давлением из отверстия в шатунной шейке коленчатого вала.
 

Шатунные подшипники растачивают на токарном станке или на специальных приспособлениях ( фиг.
 

Шатунный подшипник смазывается и охлаждается маслом, поступающим из коренных подшипников через каналы, коленчатого вала. По отверстиям в нижнем вкладыше и по каналу а в крышке 1 масло перетекает в канал нижней головки шатуна и по втулке 3, уплотненной кольцом 4, в канал стержня главного шатуна. Из втулок 7 и 8 через отверстия в верхних головках шатунов масло поступает на охлаждение поршней.
 

Шатунный подшипник смазывается и охлаждается маслом, поступающим из коренных подшипников через масляные каналы, имеющиеся в коленчатом вале. Часть масла расходуется на охлаждение головки поршня.
 

Шатунные подшипники делают с толстостенными или тонкостенными вкладышами с баббитовой или свинцово-бронзовой заливкой. От провертывания и осевого смещения вкладыши подшипника фиксируются штифтами или выступами и пазами в крышке. Для того чтобы внутренняя поверхность вкладыша сохраняла правильную цилиндрическую форму, необходимую для нормальной работы подшипника, нижняя головка шатуна должна обладать достаточной жесткостью. Поэтому нижние головки обычно делают массивными, с ребрами жесткости и с плавными переходами к стержню.
 

Шатунные подшипники имеют тонкостенные стальные вкладыши, залитые антифрикционным сплавом. Для карбюраторных двигателей используют баббит, а для дизельных — свинцовистую бронзу, которую наносят тонким слоем поверх свинцово-оловяни-стого сплава. Для смазки поршневого пальца сделано отверстие в верхней головке шатуна, через которое масло проходит из внутренней полости поршня. В теле шатуна по всей его длине проходит канал, по которому масло под давлением подается из нижней головки шатуна в верхнюю. У двигателя ЯМЗ-236 в нижней части этого канала запрессована втулка, дозирующая поступление масла в верхнюю головку шатуна.
 

Шатунные подшипники должны обеспечивать вращение шатуна относительно коленчатого вала с минимальным трением и износом. Они работают в более тяжелых условиях, чем коренные. Это объясняется прежде всего их неравномерной нагруженностью. На верхнюю половину шатунного подшипника действует непродолжительная, но значительная нагрузка от газовых сил, а на нижнюю — более длительно нагрузка от силы инерции поступательно движущихся и вращающихся масс. Кроме того, подвод смазки к шатунным подшипникам затруднительнее, чем к коренным.
 

Все шатунные подшипники разбирают для осмотра.
 

Шабруют шатунные подшипники по шейкам коленчатого вала, для чего их смазывают тонким слоем краски ( синьки или ламповой сажи, разведенных на масле), и затягивают шатунный гюдшипник с регулировочными прокладками.
 

Ремонтируют шатунный подшипник и втулку верхней головки шатуна.
 

Шатунные и коренные вкладыши — как определить износ

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.

При износе элементов во время работы двигателя может появляться стук

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.

Еще один признак износа вкладышей — понижение давления в масле

Оба 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.

По одному звуку можно отличить изношенные шатунные и коренные вкладыши

Износ 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.

Дефект коленчатого вала: причины и симптомы

В современных машинах повреждение коленвала стало довольно-таки редким явлением. Обычно коленчатый вал может выйти из строя в основном по двум причинам: нехватка моторного масла и превышение нагрузки на двигатель. Последняя причина современным машинам не грозит, поскольку электроника контролирует все функции двигателя и отключает подачу топлива, когда двигатель начинает испытывать повышенную нагрузку. Особенно эта защита актуальна, когда стрелка на тахометре находится на красной отметке.

Получается, подобная защита является своеобразным электронным ограничением оборотов двигателя, точно так же как работает электронный ограничитель скорости, встроенный во все современные автомобили.

Чаще же всего убить коленвал можно нехваткой моторного масла. Когда коленвалу не хватает смазки, это разрушает шатунные подшипники и затем более крупные основные подшипники, в которых вращается коленвал. Однако для наступления фактического ущерба от нехватки масла требуется довольно много времени – примерно до четверти часа, до тех пор, пока остаточное моторное масло в герметичных подшипниках не будет полностью использовано. В такой ситуации из-за сухого трения начнется разрушение подшипников и износ коленвала.

Но почему в современных автомобилях поломка коленвала – более редкое явление, чем в старых машинах? Все дело в том, что во многих современных машинах двигатели оснащены турбиной, которая быстрее выйдет из строя в случае острой нехватки моторного масла. Так что, по сути, коленвал не успеет получить критичный износ.

Тем не менее в некоторых современных автомобилях все же случается поломка коленвала, которая, как правило, дает о себе знать грохотом (громким стуком).

Замена

Все официальные мануалы рекомендуют производить замену вкладышей коленвала с полным разбором двигателя, но на самом деле, это не обязательно. Все можно делать прямо на автомобиле. И если с шатунными подшипниками все более или менее понятно. Достаточно просто раскрутить головку, вытащить старую деталь, после чего установить новый вкладыш. То вот с остальными возникают вопросы, ведь на первый взгляд к ним не подобраться, не сняв коленвала. Но, тут приходит на помощь опыт флотских мотористов. На больших судовых дизелях длина коленвала может достигать 10-15 метров, соответственно, для замены подшипников его не снимают. Имеется неплохая методика, которая позволяет это делать непосредственно на двигателе. Задача автомеханика приспособить ее к своим целям.Перед началом работы нужно загнать автомобиль на эстакаду или смотровую яму. Это сделает доступ к мотору снизу абсолютно свободным. Также снимается защита (при наличии), и сливается масло. После этого можно приступать к замене:

• Снимается коробка. Лучше сделать это заранее. В некоторых случаях можно обойтись и без этого, но лучше подготовиться загодя, это позволит затратить меньше времени в дальнейшем;
• Снимается передняя крышка. Ослабляется ремень (цепь) привода распредвала. Лучше ее снять полностью;
• Демонтируется стартер;
• Далее необходимо снять поддон. В принципе, особых проблем с этой работой быть не должно. Но, на некоторых моделях будет мешать передняя балка. В таком случае, потребуется открутить подушки крепления мотора, и немного приподнять его. После этого можно свободно вытащить поддон;
• Так вы доберетесь до коленчатого вала. Обычно начинают замену с шатунных вкладышей. Тут все просто. Откручивают винты крепления головки, вытаскивают старые подшипники, после чего, устанавливают новые детали. Перед установкой следует смазать вкладыши моторным маслом;
• Перед заменой коренных подшипников, следует приспустить коленвал. Для этого, ослабляют его крепление к маховику. Достаточно приспустить его на 10-15 мм.;
• Далее вытаскивают вкладыши. Чтобы выполнить это, проще всего сделать приспособление, наподобие алюминиевой заклепки. Ее вставляют в отверстие для подачи смазки, и выталкивают подшипник наружу. Иногда, водители пользуются для этого стальными линейками, но в этом случае можно повредить рабочую поверхность коленвала.

После снятия вкладыша, обязательно осмотрите его состояние. Если виден простой износ без задиров, то можно спокойно ставить новые запчасти. В случае с наличием видимых повреждений, желательно снять коленвал, и отшлифовать его.Установка на место вкладышей у большей части моделей двигателей производится руками. Если это не удается, то можно воспользоваться том же приспособлением, который применяли для извлечения подшипников. Перед установкой смажьте вкладыши

Обратите внимание на правильность установки деталей, усик должен попасть в предназначенный для него паз.При сборке необходимо помнить, что затяжка винтов должна производиться с определенным производителем усилием. Поэтому, воспользуйтесь динамометрическим ключом для окончательной затяжки крепежей. Это позволит избежать самопроизвольного откручивания деталей

Заключение. Каждый автолюбитель хоть раз, но сталкивался с неисправностями мотора. Причем проявиться износ может и через 100000 километров, и через 500000. Тут многое зависит от конкретной модели, а также особенностей эксплуатации. Многие люди интересуются, как заменить вкладыши коленвала не снимая двигатель. Сделать это вполне возможно, но проще все же будет снять мотор, да и надежность ремонта непосредственно на машине будет хромать

Это позволит избежать самопроизвольного откручивания деталей. Заключение. Каждый автолюбитель хоть раз, но сталкивался с неисправностями мотора. Причем проявиться износ может и через 100000 километров, и через 500000. Тут многое зависит от конкретной модели, а также особенностей эксплуатации. Многие люди интересуются, как заменить вкладыши коленвала не снимая двигатель. Сделать это вполне возможно, но проще все же будет снять мотор, да и надежность ремонта непосредственно на машине будет хромать.

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.

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.

Почему проворачивает шатунный вкладыш

Вкладыши шатунов и коленвала ДВС — это подшипники скольжения, которые должны обильно смазываться, чтобы выполнять свои функции. Шейки коленвала и оверстия шатуна сидят плотно без люфта и зазоров, но благодаря смазке сила трения сопряженных пар минимальна.

Проворот вкладышей шатуна и коленчатого вала требует немедленного ремонта. Нельзя эксплуатировать автомобиль с такими поломками в двигателе, потому как может произойти дальнейшее разрушение деталей или узлов ДВС. Эту поломку определяют на слух, слышен стук коленвала и шатуна.

Вкладыши, они же подшипники скольжения сажают в места, которые называют постелями вкладышей. Вкладыши должны быть зафиксированы. Если на вкладышах есть отверстия, они должны быть совмещены с отверстиями сопряженной детали.

А известно ли вам, что за проходимость и управляемость автомобилем отвечает вид блокировки и перенатяг дифференциала.

Основные причины проворота вкладышей:

• не достаточно были зафиксированы вкладыши;
• вкладыши прикипели.

Коленчатый вал вращается относительно вкладышей, поверхность которых защищена антифрикционным (противотрущимся) материалом. Чтобы вкладыши не смещались и не проворачивались вместе с коленвалом ДВС, они удерживаются специальными усиками. Также они устанавливаются в натяжку, которые рассчитали заводы-изготовители.

Чем больше нагрузка на коленвал, тем меньше создается масляная пленка (прослойка, подушка). А если еще присутствует превышенная вибрация, то происходит разрушение масляного защитного слоя и резко повышается сила трения, из-за чего вкладышу все труднее и труднее удержаться в постели, усик предназначенный для защиты от проворота не может удерживать вкладыш.

Как правило, причиной проворачивания вкладышей является отсутствие смазки. Для смазки на коренных вкладышах предусмотрены отверстия, на шатунных — пазы. Если эти каналы для подачи масла закупорены, отверстия и каналы полностью или частично забиты, сила трения трущихся деталей повышается, появляется эффект масляного голодания. Из-за отсутствия смазки сильно нагреваются пара вкладыш-коленвал. Во время нагрева трущиеся детали прилипают друг к другу. После такой сварки начинают проворачиваться вкладыши.

Купить запасные части для погрузчиков на Трап.Партс

Трап Новости и статьи Статьи

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-вторых, правильное крепление обеспечивает трение на поверхностях, специально для этого предназначенных.

В чем разница между коренными и шатунными вкладышами

А– коренной вкладыш В- шатунный вкладыш Разница между вкладышами в их расположении, первые находятся в том месте, где коленвал проходит в корпусе двигателя, шатунный же находится между шатуном и шейкой коленвала.

Причины замены шатунных и коренных вкладышей ДВС вилочного погрузчика

Основных причин, по которым владельцы вилочных погрузчиков должны заменить вкладыши, несколько. Первая причина-естественный износ трущихся поверхностей, этот процесс неизбежен, так как коленчатый вал работает в условиях высоких температур при постоянных нагрузках. Специальное покрытие изнашивается, что приводит к неправильной работе коленвала и ДВС.

Часто, одной из причин, особенно у бывших в ремонте двигателей, является недостаточный натяг. Это следствие неправильного подбора и установки вкладыша неквалифицированными механиками. В процессе работы коленвала происходит проворот вкладыша, остановка мотора-финансовые потери владельца погрузчика в этом случае неизбежны.

Как правильно подобрать и установить вкладыш

Какой бы не была причина замены вкладыша, даже если повреждена только шейка, шлифовать и подгонять нужно полностью весь коленвал.