Бесперебойная работа силового агрегата зависит от исправности каждого отдельного элемента. Если в ходе его функционирования замечен характерный металлический стук, то причиной этого обычно становится износ или проворачивание верхнего/нижнего элемента скольжения. Замена вкладыша двигателя в этом случае проводится быстро, чтобы обезопасить мотор от капитального ремонта.
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.
Порядок замены и маркировка вкладышей
Ниже приводится инструкция для самостоятельной работы. Замена вкладыша двигателя пройдёт быстрее и легче, если последовательно выполнять её.
- Поставить автомобиль на ремонтную яму. Снять защитную накладку силовой установки, если она присутствует. Поставить домкрат под одно из ведущих колёс. Обязательно слить моторное масло.
- Убрать выхлопные штаны и другие узлы, которые мешают работе снизу. Открутить также подвесы, соединяющие мотор с КПП. Ослабить цепь распредвала, демонтировать стартер, а на некоторых автомобилях — и балку.
- Вывернуть болты, гайки, шпильки масляного поддона.
- Вращая колесо, перевести шатуны в наиболее удобное положение для отвинчивания болтов. Они затянуты силой примерно в 3 кг, поэтому надо подобрать соответствующий инструмент (как правило, головка подходящего размера с удлинителем). После срывания шпилек, можно продолжать их откручивать уже рукой.
- Снять полукольца вместе с крышками шатуна, потянув вниз. Обязательно проверить состояние внутренних поверхностей полуколец.
- Вытащить коренные подшипники, используя толкатель — болт подходящего размера или заклёпку.
- Поставить новый комплект полуколец, затянуть и собрать всё в обратной последовательности.
Для быстрого монтажа полуколец, шатун полностью приподнимается вверх, убирается в сторону и опускается. Теперь работе ничего не помешает, элемент скольжения можно вставить быстрее. Затем шатун ставится на своё место.
Болты фиксаторов важно плотно затягивать, чтобы они не ослабли после длительного пробега автомобиля и не вызвали неисправность — например, проворачивание. Для этого затяжка осуществляется под конкретный момент:
Маркируются шатунные вкладыши цифрами прямо на головке. После начальной шлифовки КВ устанавливаются подшипники размером 0,25 мм. После второй — 0,5 мм, а после третьей — 0,75 мм. Самый последний размер — 1-сантиметровый. Дальше уже обрабатывать коленчатый вал не имеет смысла.
Чтобы замена вкладышей коленвала не снимая коленвал удалась, рекомендуется доверить подбор деталей специалисту. Он грамотно вычислит размер и не придётся заново переустанавливать детали.
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.
Двигатель внутреннего сгорания – сложный механизм, состоящий из не одной сотни деталей. И все они до одной важны для сбалансированной и корректной работы сложной системы, в той или иной степень. Но в тот же момент ни в коем случае нельзя равнозначно расценивать степень важности каждой из них. Одним из самых важных элементов, безусловно, является коленчатый вал и все его детали, что сопрягаются с ним, который передаёт энергию сгорающего топлива на колёса, тем самым вращая их. Речь далее пойдёт о составляющих данного механизма, а именно о вкладышах коленвала, что представляют собой небольшие полукольца из мягкого металла с антифрикционным покрытием. Во время длительной работы мотора машины именно они должны самыми первыми покидать свой пост, а не шейки коленчатого вала.
Что такое ремонтные вкладыши коленвала, их виды
По сути, вкладыши коленвала – это подшипники скольжения для шатунов, что вращают коленчатый вал.
Данное вращение является результатом микровзрыва в камерах сгорания цилиндров двигателя. В этой системе довлеют высокая скорость и большие нагрузки, в результате этого приходится минимизировать трение деталей, ибо в противном случае двигатель попросту выйдет из строя, причём мгновенно. Для того, чтобы трение было максимально снижено, все значимые детали двигателя внутреннего сгорания облачены в так называемую «масляную пелену» — тонкую микронную плёнку, что обеспечивается специальной системой смазки автомобильного двигателя. Появление плёнки, что обволакивает металлические детали, возможно только в том случае, если давление масла достаточно сильное. И между шейкой коленвала и его вкладышами так же присутствует подобная масляная прослойка. И только благодаря ей сила трения минимизируется, насколько это возможно. Из этого можно сделать вывод, что вкладыши коленвала представляют собой определённую защиту, действие которой увеличивает срок эксплуатации такой важной для мотора детали.
Для начала, вкладыши коленвала необходимо условно разделить на две категории: шатунные
и
коренные.Шатунные вкладыши, как мы говорили выше, расположены между шатунами коленвала и его шейками.
Коренные же в свою очередь играют сходную роль, но располагаются они между коленчатым валом и местами его прохода через корпус ДВС.
Для разных двигателей на заводах изготавливают вкладыши коленвала, которые различаются между собой своим внутренним диаметром. Ремонтные вкладыши имеют отличия друг от друга и, безусловно, от новых, установленных на только что выпущенный автомобиль. Их минимальное различие исчисляется с отметки в четверть миллиметра и нарастает с аналогичным шагом. Таким образом, мы имеем размерный ряд ремонтных вкладышей коленвала с шагом в 0,25 мм по внутреннему диаметру: 0,25; 0,5; 0,75; 1 мм и т.д.
Причины замены вкладышей коленчатого вала?
В условиях экстремальных температурных и физических нагрузок, что постоянно переносит коленчатый вал, помогают ему удержаться на оси, обеспечивая деятельность кривошипно-шатунного механизма, только лишь вкладыши коленвала. Коренные и шатунные шейки работают по принципу внутренних обойм, а вкладыши коленвала выполняют функцию наружных, соответственно. В системе моторного блока продумана целая сеть маслопроводов, через которые на вкладыши подаётся моторное масло под большим давлением. Оно то и создаёт ту самую микроскопическую плёнку, о которой говорилось выше, что и позволяет вращаться коленвалу.
Первопричиной замены вкладышей коленвала является их физическое изнашивание
. Каково бы ни было желание уберечь вкладыши от износа, но физика есть физика. Поверхности шеек вкладышей коленвала со временем стираются, увеличивая между ними зазор, что приводит свободному ходу коленвала и меньшей подаче масла из-за резкого снижения давления. А это уже приводит к поломкам автомобильных двигателей.
Второй причиной вынужденного ремонта является проворачивание вкладышей коленчатого вала
. О таких ситуациях доводилось слышать, наверное, каждому автовладельцу, но вот о причинах данного положения вещей знают, увы, но далеко не все. Так как же и почему это случается? Тончайшая пластина вкладыша ложиться в импровизированную постель. Наружные стенки полуколец обрамлены специальными выступами, которые в новом двигателе упираются во фронтальные части блока. При определённых условиях усики попросту не выдерживают вкладыш, и он начинает проворачиваться, слипаясь с шейкой коленчатого вала. Если такое случилось и вкладыш повернуло, двигатель попросту перестаёт функционировать. Типичными причинами таковой поломки являются:
— предельная вязкость смазки, попадание в неё абразивных соединений или вообще её пропадание;
Недостаточный натяг установленных крышек подшипников;
Слишком жидкая смазка и эксплуатация двигателя в режимах постоянных перегрузок.
Как определить износ вкладышей коленвала и помочь механизму?
После того как случилось так, что ремонт двигателя уже неизбежен, возникает вопрос о том, как же определять далее износ коленвальных вкладышей и какого размера необходимо их будет приобретать для следующей замены? В основном для замеров используется микрометр, но всё же достаточно точно это вычисляется и визуально, как говорится «на глаз». Сразу же оцените возможность следующей расточки коленчатого вала.
Незамедлительная замена необходима в случае поворота вкладышей коленвала. Показателем данной проблемы послужит громкий стук коленвала и постоянные попытки мотора заглохнуть.
Если заклинит шейки, то ехать Вам дальше уже не получится никак. В любом из случаев следует проводить детальный осмотр механизмов. Если Вы обнаружите на шейках волнообразные рытвины, которые вполне осязаются руками, то не избежать расточки коленвала и последующей установки ремонтных вкладышей соответствующего размера. Настоятельно рекомендуем приобретать вкладыши только по факту его расточки. Ведь большой износ может повлечь провести данную процедуру на один, а то и на два размера.
Как поставить вкладыши на коленвал – порядок действий?
По большей части случаев заменять вкладыши коленвала автолюбители отправляются на СТО. Но при сильном желании каждый из Вас, кто имеет навыки ремонта и неплохого обращения с инструментом, вполне справиться в данной ситуации с возложенной на него задачей. Для этого необходимо просто соблюдать последовательность следующих действий:
1.
Самое первое и важное – это проверка зазора между коленвалом и его вкладышем.
Для этого необходимо воспользоваться калиброванной проволокой из пластмассы, что расположена на соответствующей шейке. После крышку с вкладышем установите и затяните с нужным усилием, которое равно 51 Н·м (измерение данной величины можно произвести при помощи динамометрического ключа). После того как крышка снята, размер зазора будет равен степени сплющивания проволоки. Чтобы оценить данный параметр необходимо воспользоваться номинальным зазором, который соответствует каждой автомобильной марке. И если степень сплющивания проволоки говорит о том, что зазор более номинального, значит необходима установка ремонтного вкладыша.
2.
После того как все зазоры были проверены, следует снять шатуны со всех шеек, демонтировать коленвал и расточить его. Шлифовка коленчатого вала производится на центростремителе, наличием которого, конечно, похвастает не каждый. Поэтому данную часть процедуры лучше сделать у мастера. После того как коленчатый вал расточили, можно заняться подбором ремонтных вкладышей. Тут снова Вам придёт на помощь микрометр и дальнейшая примерка ремонтных вкладышей коленвала.
3.
Когда вкладыши окончательно подобраны, следует производить монтаж коленвала в обратном порядке. Когда элементы вставлены в свои посадочные места, закрутите крышки коренных подшипников.
4.
Далее решаем вопрос установки вкладышей коленвала и шатунов на свои места. Для этого вкладыши просто смазываем моторным маслом и закручиваем их крышки. Так что, как Вы видите их установка занимает очень мало времени, в отличии от подготовительных работ и приготовлений.
Помните, что коленвал – одна из самых дорогих деталей каждого автомобиля. Кроме того он испытывает огромные нагрузки. А посему стоит принимать все возможные меры, дабы продлить его эксплуатационный период. И актуальным действием будет своевременная расточка коленчатого вала, которая сыграет основополагающую роль. После выполнения данной процедуры все шейки снова идеально гладкие и готовы к последующим «рабочим будням».
Важно!
А
втомобильный двигатель – агрегат достаточно сложный и специфичный. Многие автолюбители и умельцы полностью разбирают, ремонтируют и собирают его, можно сказать с закрытыми глазами. Но установка вкладышей коленвала требует дополнительных специальных навыков. Лучше доверить эту работу опытному мотористу. Нужно это во избежание недостаточного или избыточного натяга, что может привести к проворачиванию вкладышей.
Когда необходима замена вкладышей коленвала?
КВ двигателя испытывает большие нагрузки. Чего только стоит одна вибрация на оси, неизменно возникающая при работе КШМ. Понятно, что подшипникам скольжения тоже достаётся, ведь они принимают удар первыми.
- Физический износ — основная причина, когда нужна замена вкладыша двигателя. Поверхности деталей истираются, увеличивается люфт и вибрации. Естественно, что в таких условиях мотору грозит опасность стука.
- Проворачивание — причина вторая. Подробнее об этом написано ниже.
Таким образом, замена вкладышей требуется в нескольких случаях. О проблемах можно судить по различным признакам. Например, по отсутствию или наличию внутри смазки абразива. Также симптомом износа полуколец становится малый натяг во время установки крышки шатуна.
Что касается факторов, которые приводят к износу или проворачиванию:
- грязный или чересчур вязкий лубрикант — примеси и частички абразива снижают свойства смазки, да и в целом её чистота является одним из ключевых правил профилактики;
- постоянные перегрузки ДВС — нельзя долго ездить на высоких оборотах, время от времени надо делать паузы, сбрасывая скорость до 80-90 км/ч;
- неправильная установка полуколец во время предыдущего ремонта — как правило, это происходит из-за слабого натяга (недостаточного фиксационного момента), поэтому затяжка должна проводиться с помощью динамометрического ключа.
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 . 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, необходимо растачивать и устанавливать вкладыши соответствующего ремонтного размера.
Провернуло вкладыши: что это значит и почему их проворачивает?
Проворачивание вкладышей двигателя — это изменение их положения относительно шейки коленвала или блока. Как и говорилось выше, это вызывается колоссальными нагрузками, которым подвержены детали. Сдвиг подшипников со своего места сразу же отрицательно сказывается на поступлении масла. Давление его ухудшается, начинается голодание и силовой агрегат разрушается. А всё потому, что полукольца оснащаются отверстиями, которые должны чётко совпадать с каналами для прохода смазки.
Основные причины проворота
Известно несколько причин, вызывающих проворот элементов:
- банальный износ — истираются торцевые части подшипников скольжения (опорные бурты, упоры, усики), которые более не способны удерживать детали на одном месте;
- слабая, неправильная фиксация крышек — полукольца должны затягиваться с определённым моментом, указанным в паспортных данных.
Ну и конечно, это возникает из-за нарушения расчётных условий работы самих подшипников скольжения. Другими словами, по причине большой и неравномерной нагрузки. Особенно часто такое случается с полукольцами со слабым натягом.
Проворот деталей скольжения грозит большими неприятностями, поэтому требует срочного вмешательства. Наиболее опасен сдвиг коренных подшипников. В этом случае силовому агрегату однозначно понадобится дорогостоящий капремонт.
Примечательно, что когда проворачивается шатунное полукольцо, его просто обновляют. Однако делать так неправильно — потому что ресурс сопряжённой пары шатун-шейка в этом случае сокращается практически на 70%. Поэтому надо заменять и сам шатун, в котором часто можно обнаружить поломанный замок. А наиболее оптимальным способом ремонта считается расточка коленвала и замена вкладышей в комплекте, вместе с шатунами.
Алюминий, медь, свинец: за и против
Преимущество алюминиевых вкладышей еще и в том, что они достаточно недороги и устойчивы к износу. Кроме того, алюминий в процессе работы почти не стирается и следовательно, его частицы не загрязняют масло.
Слабым местом алюминиевых вкладышей является их слишком мягкая поверхность, которая неустойчива к царапинам. Поэтому если масло загрязнено, то инородные частицы оставят борозды на металле вкладыша. Детали из меди и свинца более устойчивы к царапинам, посторонние частицы просто вязнут на них, не причиняя особого вреда.
Производители научились нивелировать этот недостаток, шлифуя поверхность вкладышей, а не раскатывая ее. При этом на поверхности детали остаются микроскопические бороздки, не влияющие на характеристики, но увеличивающие способность к поглощению загрязнения. Инородные включения оседают в них, в то же время такая поверхность лучше удерживает масляную пленку.
Еще один плюс алюминия – он выдерживает более высокие температуры плавления, чем медь или свинец. Поэтому двигатель с алюминиевым вкладышем более устойчив при перегреве, возникающем при детонации или перегрузках.
Поэтому можно с уверенностью утверждать, что вкладыши из алюминия подойдут к любому типу двигателя, конечно, при соблюдении периода замены масла. В то же время детали из сплавов свинца и меди не настолько прихотливы к очистке масла или к неровностям шеек вала.
Все же производители спорткаров по-прежнему предпочитают оснащать двигатели медно-свинцовыми элементами, поскольку они лучше алюминиевых выдерживают перегрузки.
Обычно вкладыши из меди и свинца выполняются из трех слоев. В основе лежит сталь, на которую наносят баббит слоем от 0,0125 до 0,015 миллиметров. С декоративной целью элемент могут покрыть напылением олова. Такой слой характеризуется способностью аккумулировать твердые включения и обеспечивать износоустойчивость и прочность. Деталь может спокойно выдержать давление до 25 тыс. кПа на см. кв., в то время как алюминий выдерживает только 13 тыс. кПа.
Несмотря на хорошие показатели алюминиевых и медно-свинцовых сплавов, автопроизводители продолжают эксперименты и разработки в этой области. Например, недавно выпустили вкладыш из чистой меди, с нанесением олова и никеля. Верхний слой в нем – все тот же баббит. При одинаковых характеристиках в плане прочности, такие элементы намного экологичнее, долговечнее, но цена их стала заметно выше.
Поскольку наиболее распространенной причиной поломки вкладыша называют детонацию, то подобные детали с высоким запасом прочности могут противостоять нагрузкам. Но все же не всем по карману цена таких элементов.
Еще один вариант вкладыша – сочетание алюминия с покрытием тефлоном, который придает алюминиевой поверхности дополнительную устойчивость от царапин.
Отличие коренных вкладышей от шатунных
Коренные полукольца сидят в нижней полости БЦ. Они также расположены в отдельных постелях, как и шатунные. Их предназначение — способствовать плавному вращению коленвала и служить опорами для него при укладке последнего в БЦ силового агрегата. Соприкасаются они непосредственно с коренными шейками. На 4-цилиндровых двигателях используют обыкновенно 5 коренных подшипника скольжения. Они оснащаются канавками и отверстиями для лучшего подвода смазки.
Шатунные вкладыши устанавливаются в самой нижней части поддона. Они запрессовываются в крышки шатунов (головки). Крепятся на шатунных шейках. По сравнению с коренными полукольцами, имеют более простую конструкцию.
Специалисты и опытные водители умеют отличать износ коренных и шатунных подшипников скольжения по звуку:
- коренные стучат глухо, слышен металлический лязг — обычно при резком ускорении или на холостых оборотах;
- шатунные — почти также, но звук идёт намного резче, а частота шума увеличивается при повышении оборотов.
Подбор вкладышей коленвала
В большинстве случаях подбор доверяют специалисту. Но изучив подробно информацию, удастся сделать это и своими силами. Помимо того, что надо совмещать запчасти с моделью автомобиля, учитывается и общее состояние КВ.
Подбор коренных вкладышей
Несколько полезных рекомендаций по подбору на новый КВ, когда проводится замена вкладышей коленвала:
- лучше покупать коренные элементы того же цвета, что и штатные (использованные, старые);
- обязательно проверять маркировку прямо на валу.
Для коренных подшипников выпускается специальная идентификационная цветовая карта подбора. К примеру, для 4-цилиндрового двигателя используется маркировка, нанесённая на БЦ и сборку КВ. Если помечено С3, то устанавливать можно элементы жёлтые и зелёные. Подробнее про цвета на картинке ниже.
А это идентификационная карта для 6-цилиндровых движков.
Подбор шатунных вкладышей
И здесь, если КВ новый, подшипники скольжения подбираются по схеме. Если цветовой код утрачен, надо смотреть маркировку на крышках шатунов.
Ниже представлена идентификационная карта для подбора шатунных полуколец для четырёхцилиндровых силовых агрегатов.
А это цветовая карта для 6-цилиндровых агрегатов.
Выбор подшипников также зависит от антифрикционного покрытия. Как правило, оно состоит из нескольких слоёв:
- биометаллические со стальной основой (1-4 мм) — свинец, медь, цинк, олово, кремний и алюминий;
- триметаллические — свинец, олово, медь.
Используйте правильное моторное масло, соответствующее всем требованиям и допускам завода-изготовителя ДВС. Необходимо ещё своевременно обновлять фильтр, чтобы не допускать попадания в смазку абразивных частичек. Также не рекомендуется сильно нагружать двигатель. Всё это позволит растянуть срок службы вкладышей почти в 2-3 раза.
