Как правильно ставить коренные вкладыши

Вкладыши коренные для разных автомобилей: замена, ремонт, установка

Проворот вкладышей коленчатого вала относится к наиболее распространенным серьезным поломкам двигателя. Это не приводит к выходу его из строя, но сказывается на производительности. Далее рассмотрены особенности и принципы функционирования вкладышей, а также замена коренных вкладышей.

Определение

Коренные вкладыши — это элементы двигателя, представленные подшипниками скольжения, служащие для ограничения от осевых перемещений коленчатого вала и обеспечения вращения коренных шеек в блоке цилиндров.

Принцип функционирования

В конструкции автомобилей применено множество вращающихся элементов. Легкость их вращения обеспечивают путем применения подшипников. Наиболее нагруженной вращающейся деталью двигателя является коленчатый вал. Поэтому его также устанавливают на подшипники, причем наиболее часто применяют подшипники скольжения. Современные детали такого типа представлены стальными листами с антифрикционным покрытием. Это вкладыши коренные.

Типы вкладышей

Помимо коренных существуют шатунные вкладыши. Необходимо различать их.

За исключением среднего вкладыши имеют кольцевые канавки. Детали средней опоры шире прочих. Всего таких вкладышей 10: 4 с канавкой и 6 без. В корпус блока цилиндров монтируют вкладыши коренные с канавками и один без на третье место. Оставшиеся монтируют в коренные крышки.

Шатунные вкладыши по диаметру меньше. Они одинаковы по размеру, поэтому взаимозаменяемы, и не имеют кольцевых канавок. В шатуне монтируют вкладыш с отверстием, а в крышке без.

Особенности установки

Комплект коренных вкладышей устанавливают в фиксированное положение в специальные места, называемые постелями. Необходимость фиксированной установки объясняется двумя факторами. Во-первых, некоторые вкладыши имеют отверстия для масла, и их необходимо совместить с аналогичными каналами в постелях. Во-вторых, это позволяет обеспечить трение деталей по подготовленным для этого поверхностям.

Особенности эксплуатации

В процессе функционирования двигателя вкладыши подвергаются постоянным нагрузкам вследствие взаимного трения данных деталей. Поэтому установка коренных вкладышей должна быть выполнена с надежной фиксацией во избежание их смещения вращающимся коленчатым валом. Для этого принимают меры:

• Во-первых, учитывают особенности трения рассматриваемых деталей, которое проявляется при их скольжении друг о друга под нагрузкой. Его величина определяется коэффициентом трения и величиной нагрузки на взаимодействующие детали. Поэтому для обеспечения надежного удержания вкладышей следует снизить воздействие на них коленчатого вала. С этой целью снижают коэффициент трения путем применения антифрикционных материалов, которые наносят на поверхность вкладышей.
• Во-вторых, вкладыши коренные удерживаются механическим способом на местах. Для этого используют два метода. Данные элементы устанавливают с натягом, заданным конструктивно. К тому же на каждом из них присутствует дополнительный элемент, называемый усиком, также служащий для удерживания.

Размеры

Габаритные параметры необходимо знать, чтобы, обеспечив натяг, грамотно установить коренные вкладыши. Размеры данных элементов выбирают на основе диаметра постели. По данному параметру вкладыши подразделяют на размерные группы, обозначение которых содержится в маркировке.

По размеру коренные вкладыши коленвала подразделяют на номинальные и ремонтные. Существует четыре ремонтных размера с разницей в 0,25 мм. Их применяют, если замена осуществляется для шлифованного коленвала в соответствии с его размерами.

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.

Проворот вкладышей

Нередко происходит смещение коренных вкладышей с мест установки коленвалом (проворот). Это может быть вызвано снижением натяга, удерживающего рассматриваемые детали в постелях, под воздействием названных выше факторов, а одних усиков недостаточно для удержания.

Срыв коренных вкладышей с постелей можно определить по таким факторам, как глухие металлические стуки при работе двигателя и падение давления в системе смазки.

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 и с каким усилием затягивать шатунные и коренные вкладыши

Двигатель внутреннего сгорания конструктивно имеет большое количество сопряженных деталей, которые во время работы ДВС испытывают значительные нагрузки. По указанной причине сборка мотора является ответственной и сложной операцией, для успешного выполнения которой следует соблюдать технологический процесс. От надежности фиксации и точности прилегания отдельных элементов напрямую зависит работоспособность всего силового агрегата. По этой причине важным моментом является точная реализация расчетных сопряжений между привалочными поверхностями или парами трения. В первом случае речь идет о креплении головки блока цилиндров к блоку цилиндров, так как болты ГБЦ необходимо протягивать со строго определенным усилием и в четко обозначенной последовательности.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как производится обтяжка болтов головки блока цилиндров. Из этой статьи вы узнаете о моменте затяжки ГБЦ, о последовательности затяжки, а также о различных нюансах во время выполнения данной операции.

Что касается нагруженных трущихся пар, повышенные требования выдвигаются к фиксации шатунных и коренных подшипников скольжения (коренные и шатунные вкладыши). После ремонта двигателя в процессе последующей сборки силового агрегата очень важно соблюдать правильный момент затяжки коренных и шатунных вкладышей двигателя. В этой статье мы рассмотрим, почему необходимо затягивать вкладыши со строго определенным усилием, а также ответим на вопрос, какой момент затяжки коренных и шатунных вкладышей.

Что такое подшипники скольжения

Для лучшего понимания того, почему вкладыши в двигателе нужно затягивать с определенным моментом, давайте взглянем на функции и назначение указанных элементов. Начнем с того, что указанные подшипники скольжения взаимодействуют с одной из самых важных деталей любого ДВС — коленчатым валом. Если коротко, возвратно-поступательное движение поршня в цилиндре преобразуется во вращательное движение именно благодаря шатунам и коленвалу. В результате появляется крутящий момент, который в итоге передается на колеса автомашины.

Коленчатый вал вращается постоянно, имеет сложную форму, испытывает значительные нагрузки и является дорогостоящей деталью. Для максимального увеличения срока службы элемента в конструкции КШМ применяются шатунные и коренные вкладыши. С учетом того, что коленвал вращается, а также ряда других особенностей, для данной детали создаются такие условия, которые минимизируют износ.

Другими словами, инженеры отказались от решения установить обычные шариковые подшипники или подшипники роликового типа в данном случае, заменив их на коренные и шатунные подшипники скольжения. Коренные подшипники используются для коренных шеек коленчатого вала. Вкладыши шатунов устанавливаются в месте сопряжения шатуна с шейкой коленвала. Зачастую коренные и шатунные подшипники скольжения выполнены по одинаковому принципу и отличаются только внутренним диаметром.

Для изготовления вкладышей используются более мягкие материалы по сравнению с теми, из которых изготовлен сам коленвал. Также вкладыши дополнительно покрывают антифрикционным слоем. В место, где вкладыш сопряжен с шейкой коленвала, под давлением подается смазочный материал (моторное масло). Указанное давление обеспечивает маслонасос системы смазки двигателя. При этом особенно важно, чтобы между шейкой коленвала и подшипником скольжения был необходимый зазор. От величины зазора будет зависеть качество смазывания трущейся пары, а также показатель давления моторного масла в смазочной системе двигателя. Если зазор будет увеличен, тогда происходит снижение давления смазки. В результате происходит быстрый износ шеек коленвала, а также страдают другие нагруженные узлы в устройстве ДВС. Параллельно с этим в двигателе появляется стук.

Добавим, что низкий показатель давления масла (в случае отсутствия других причин) является признаком того, что нужно шлифовать коленвал, а сами вкладыши двигателя необходимо менять с учетом ремонтного размера. Для ремонтных вкладышей предусмотрено увеличение толщины на величину 0.25 мм. Как правило, ремонтных размеров 4. Это значит, что диаметр ремонтного вкладыша в последнем размере будет на 1 мм. меньше по сравнению со стандартным.

Рекомендуем также прочитать статью о том, когда и почему нужно растачивать коленвал. Из этой статьи вы узнаете о том, что такое шлифовка коленвала двигателя, для чего необходима данная процедура и как она выполняется.

Сами подшипники скольжения состоят из двух половин, в которых выполнены специальные замки для правильной установки. Главной задачей является то, чтобы между шейкой вала и вкладышем образовался зазор, который рекомендуется изготовителем двигателя.

Как правило, для замеров шейки используется микрометр, внутренний диаметр шатунных вкладышей промеряется нутромером после сборки на шатуне. Также для замеров можно использовать контрольные полосы бумаги, используется медная фольга или контрольная пластиковая проволока. Зазор на минимальной отметке для трущихся пар должен быть 0. 025 мм. Увеличение зазора до показателя 0.08 мм является поводом к тому, чтобы расточить коленвал до следующего ремонтного размера

Отметим, что в некоторых случаях вкладыши просто меняются на новые без расточки шеек коленвала. Другими словами, удается обойтись только заменой вкладышей и получить нужный зазор без шлифовки. Обратите внимание, опытные специалисты не рекомендуют такой вид ремонта. Дело в том, что ресурс деталей в месте сопряжения сильно сокращается даже при учете того, что зазор в трущейся паре соответствует норме. Причиной считаются микродефекты, которые все равно остаются на поверхности шейки вала в случае отказа от шлифовки.

Как затягивать коренные вкладыши и вкладыши шатунов

Итак, с учетом вышесказанного становится понятно, что момент затяжки коренных и шатунных вкладышей крайне важен. Теперь перейдем к самому процессу сборки.

1. Прежде всего, в постели коренных шеек устанавливаются коренные вкладыши. Необходимо учитывать, что средний вкладыш отличается от других. Перед установкой подшипников удаляется смазка-консервант, после чего на поверхность наносится немного моторного масла. После этого ставятся крышки постелей, после чего осуществляется затяжка. Момент затяжки должен быть таким, который рекомендован для конкретной модели силового агрегата. Например, для моторов на модели ВАЗ 2108 этот показатель может быть от 68 до 84 Н·м.
2. Далее производится установка вкладышей шатунов. Во время сборки необходимо точно установить крышки на места. Указанные крышки промаркированы, то есть их произвольная установка не допускается. Момент затяжки шатунных вкладышей немного меньше по сравнению с коренными (показатель находится в рамках от 43 до 53 Н·м). Для Lada Priora коренные вкладыши затягиваются с усилием 68.31-84.38, а шатунные подшипники имеют момент затяжки 43.3-53.5.

Следует отдельно добавить, что указанный момент затяжки предполагает использование новых деталей. Если же речь идет о сборке, при которой используются бывшие в употреблении запчасти, тогда наличие выработки или других возможных дефектов может привести к отклонению от рекомендуемой нормы. В этом случае при затяжке болтов можно отталкиваться от верхней планки рекомендуемого момента, который указан в техническом руководстве.

Как использовать ремонтные вкладыши коленвала и продлить срок службы механизма?

В процессе эксплуатации двигателя постепенно происходит износ всех деталей, в том числе коренных и шатунных шеек, поэтому для восстановления их работоспособности используются ремонтные вкладыши коленвала. Коренная шейка – часть подшипника, связывающего мотор и вал, является главной опорой коленвала. А шатунная шейка также является опорой, но уже для связи вала с шатунами. Поэтому целостность этих деталей принципиально важна.

Что такое ремонтные вкладыши коленвала?

Для всех шатунных и коренных шеек коленчатого вала имеются свои ремонтные размеры (параметры, которые они могут принимать после шлифовки в процессе расточки коленвала), которые должны соответствовать размерам аналогичных вкладышей, используемых в качестве запасных частей. Оба вида вкладышей исполняют роль подшипников, в значительной степени улучшающих скольжение, поэтому при их износе должна осуществляться своевременная замена, сопровождаемая расточкой коленчатого вала.

Для большинства двигателей существует несколько ремонтных размеров вкладышей. Например, для классических ВАЗовских моделей таких размеров четыре. Соответственно, коленчатый вал может быть расточен четыре раза. По сути, это обычная шлифовка поверхности трущихся деталей, чтобы сделать ее снова гладкой и пригодной к работе. Наружный размер вкладышей остается неизменным, а внутренний размер регулируется за счет увеличения их толщины. После каждой замены вкладышей двигатель должен проработать не одну тысячу километров, если он будет исправно смазываться, т.е. другие системы не будут барахлить.

Как определить износ вкладышей коленвала и помочь механизму?

При ремонте двигателя очень часто возникает вопрос, как определить износ вкладышей коленвала и их следующий ремонтный размер (который они будут иметь после грядущей расточки). Как правило, для замеров применяется микрометр (измеряет линейные размеры), но можно с достаточной точностью вычислить это визуально. Сразу же оценивается возможность дальнейшей расточки коленчатого вала.

Замена требуется практически незамедлительно в том случае, когда провернуло вкладыши коленвала. Об этом вам скажет громкий стук механизма и постоянные попытки мотора глохнуть, иногда шейки клинит, тогда ехать дальше точно не получится. Во всех других случаях необходимо проводить тщательный осмотр, и, если на шейках наблюдаются волнообразные канавки, которые можно почувствовать руками, коленчатый вал необходимо растачивать и устанавливать вкладыши соответствующего ремонтного размера.

Рекомендуется приобретать вкладыши только после расточки вала, поскольку при большом износе возможна его расточка не на один размер, а на два.

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.