Вкладыш нижней головки шатуна в Украине  

Что такое вкладыши коленвала и как выбрать хороший

Вкладыши устанавливаются между коренными шейками коленвала и постелью в блоке, а также между шатунными шейками и внутренней поверхностью нижних головок шатунов. По сути это подшипники, позволяющие снизить трение при вращении вала и предотвратить заклинивание. Кроме уменьшения трения вкладыши позволяют правильно расположить и отцентровать детали. Еще одна важная функция — распределение смазки с образованием масляной пленки на поверхности деталей.

Конструкция

Вкладыш коленвала представляет собой составную деталь из двух плоских металлических полуколец. В паре они полностью охватывают шейку коленвала. На одном из торцов имеется замок, с его помощью вкладыш фиксируется в посадочном месте. В упорных подшипниках делаются боковые стенки, которые также позволяют фиксировать деталь и не дают валу смещаться. В полукольцах имеется одно или два отверстия, через них осуществляется снабжение смазкой. На вкладышах со стороны масляного канала, делается продольная бороздка, по ней смазка поступает к отверстию. Подшипник имеет многослойную структуру, в основе — пластина из стали. С рабочей стороны нанесено антифрикционное покрытие из нескольких слоев. Можно выделить два конструктивных подвида вкладышей — биметаллические и триметаллические.

У биметаллических на стальную основу толщиной от 1 до 4 мм нанесено антифрикционное покрытие 0,25 - 0,4 мм. В его составе обычно мягкие металлы — медь, олово, свинец, алюминий в разных пропорциях. Также возможны добавки цинка, никеля, кремния и иных веществ. Между основой и антифрикционным слоем - алюминиевый или медный подслой. У триметаллического подшипника есть еще один тонкий слой из свинца с добавлением олова или меди. Он препятствует коррозии и снижает изнашивание антифрикционного слоя. Для дополнительной защиты в процессе транспортировки и приработки на полукольца с обеих сторон может наноситься напыление из олова. Структура вкладышей коленвала не регламентирована какими-либо стандартами и может отличаться у разных производителей.

Почему вкладыши выходят из строя

Вкладыши — детали, обеспечивающие зазоры в определенных пределах во время вращения коленвала. В зазор под давлением подается смазка, которая из-за эксцентричного смещения вала образует масляный клин. Фактически в нормальных условиях коленвал не касается подшипника, а вращается на масляном клине. Снижение давления масла или недостаточная вязкость, перегрев, отклонение размеров деталей от номинальных, перекосы осей, попадание инородных частиц и иные причины вызывают нарушение трения. Тогда шейки вала и вкладыши начинают соприкасаться, возрастает трение, нагрев и износ деталей. Со временем процесс приводит к выходу подшипников из строя. После разборки и извлечения вкладышей о причинах износа можно судить по их внешнему виду. Изношенные или поврежденные вкладыши не подлежат ремонту и просто заменяются новыми.

Симптомы изношенности вкладышей коленвала

О возможных проблемах с вкладышами сообщит глухой металлический стук. Он становится громче по мере прогрева мотора или возрастания нагрузки:

• Если стучит с частотой вращения коленвала - серьезно изношены коренные шейки или подшипники.
• Если же стук происходит с частотой в 2 раза меньшей, чем обороты коленвала - нужно смотреть шатунные шейки и их вкладыши. Проблемную шейку можно определить точнее, отключив форсунку или свечу зажигания одного из цилиндров. Если стук пропадет или станет тише, значит, следует проверить соответствующий шатун.
• Косвенно о проблемах свидетельствует падение давления на холостых оборотах после прогрева.

Разновидности вкладышей и ремонтные размеры

Чтобы определить степень изношенности шеек, нужно не только измерить их диаметр, но и проверить на овальность. Для каждой шейки с помощью микрометра производятся замеры в двух перпендикулярных плоскостях A и B в трех сечениях. Максимальная разность диаметров, измеренных в одной плоскости, даст показатель конусности. Разность диаметров в плоскостях, измеренных в одном сечении, даст цифру овальности. Для точного определения овального износа лучше сделать замеры в трех плоскостях через каждые 120 градусов. Величина зазора — это разность между внутренним диаметром вкладыша и диаметром шейки, делённая на 2. Определение внутреннего диаметра вкладыша, особенно коренного, бывает затруднено. Поэтому для измерения удобно воспользоваться калиброванной пластиковой проволокой Plastigauge. Процедура замера следующая:

• Очистите шейки от смазки.
• Поместите кусок калиброванного стержня поперек измеряемой поверхности.
• Поставьте крышку подшипника, зажав крепеж с номинальным усилием при помощи динамометрического ключа. Не проворачивайте коленвал.
• Открутите крепление и снимите крышку.
• Приложите калибровочный шаблон к расплющенному пластику и по его ширине определите зазор.
• Если его величина не вписывается в допустимые пределы, шейки необходимо отшлифовать под ремонтный размер.
• Шейки часто изнашиваются неравномерно, поэтому все измерения необходимо сделать для каждой из них и отшлифовать их, приведя к одному ремонтному размеру. Лишь после этого можно подбирать и устанавливать вкладыши.

Выбор и замена

Подбирая вкладыши для замены, нужно обязательно учитывать модельный ряд двигателей, а иногда даже конкретную модель мотора. Номинальные и ремонтные размеры, величины зазоров, возможные допуски, моменты затяжек болтов и другие параметры, связанные с коленвалом, можно найти в ремонтном мануале вашего автомобиля. Подбор и установку вкладышей следует производить в строгом соответствии с мануалом и метками, выбитыми на коленвале и корпусе БЦ.

Правильная процедура замены подшипников предполагает полный демонтаж коленвала. А значит, придется снимать мотор. Если у вас есть соответствующие условия, необходимый набор инструментов, опыт и желание, то можете приступать. Перед тем как снимать крышки вкладышей, следует их пронумеровать и пометить, чтобы при монтаже установить на прежние места и в прежнем положении. Это касается и вкладышей, если они в исправном состоянии и предполагается их дальнейшее использование.

Снятый вал, вкладыши и сопряженные детали тщательно очищаются. Проверяется их состояние, особое внимание при этом следует уделить проверке чистоты масляных каналов. Если вкладыши имеют дефекты — задиры, отслоения, следы плавления или прикипания — то их необходимо заменить. Далее производятся требуемые замеры. В зависимости от полученных результатов шлифуются шейки. Если вкладыши нужного размера имеются в наличии, то можно приступать к монтажу коленвала.

Сборка

У коренных вкладышей, предназначенных для размещения в постели БЦ, есть канавка для смазки, а те полукольца, что вставляются в крышки, проточки не имеют. Менять их местами нельзя. Перед установкой всех вкладышей их рабочие поверхности, а также шейки коленвала необходимо смазывать маслом. Упорные полукольца и подшипники устанавливаются в постели блока цилиндров, а на них укладывается коленвал. Ставятся на место крышки коренных вкладышей в соответствии с маркировкой и сделанными во время демонтажа метками. Болты затягиваются с нужным моментом в 2—3 прохода. Сначала производится затяжка крышки центрального подшипника, далее по схеме: 2-й, 4-й, передний и задний вкладыш. Когда все крышки затянуты, проверните коленвал и убедитесь в том, что вращение происходит легко и без заеданий.

Смонтируйте шатуны. Каждую крышку нужно обязательно ставить на свой шатун, так как их заводская расточка производится совместно. Замки вкладышей должны располагаться на одной стороне. Затяните болты с требуемым моментом.