Колінчастий вал двигуна – це тіло обертання. Він обертається в спеціальних ліжках. Для його опори і полегшення обертання застосовуються підшипники ковзання. Вони виготовлені з металу із спеціальним антифрикційним напиленням у формі півкільця з точною геометрією. Вкладиш шатунний працює, як підшипник ковзання для шатуна, який штовхає колінчастий вал. Давайте докладніше познайомимося з цими деталями.
Функції
Деталі обертання в пристрої двигуна внутрішнього згоряння оснащуються підшипниками ковзання. Вони виконують різні завдання.
Так, корінні вкладиші необхідні для підтримки колінчастого валу і полегшення його обертання. Ці деталі встановлюються всередині блоку циліндрів. Кожна деталь являє собою півкільце, а вкладиш складається з двох половинок. Внутрішня поверхня має канавку – саме по ній надходить змазка. Також в тілі вкладиша є отвір – воно необхідно для подачі масла до шийок колінчастого вала.
Вкладиш шатунний необхідний для забезпечення обертання шийки шатуна. Останній при роботі двигуна змушує колінчастий вал обертатися. Встановлюються ці елементи в нижній головці шатунів.
Також можна виділити упорні кільця колінчастого валу – вони покликані запобігти осьові переміщення коленвала. Дуже часто на різних моделях двигунів завзяте кільце є частиною корінного вкладиша. Така комбінована деталь має особливу назву – вкладиш буртовий або фланцевий.
Втулки, встановлені у верхній головці на шатуні, покликані забезпечити можливість для поршневого пальця. Він з’єднує шатун і поршень. Є в ДВС і вкладиші розподільного валу. Вони відповідають за підтримку і обертання розподільного валу. Деталі можна побачити у верхній частині ГБЦ або в блоці циліндрів, де распредвал розташований внизу.
Вкладиші корінні і шатунні постійно в процесі роботи змащуються маслом – воно подається через технологічні отвори до поверхонь тертя. Так забезпечується гідродинамічний тертя. Контакт між тертьовими деталями відсутня за рахунок масляної плівки між поверхнею вкладиша і робочою поверхнею вала.
Особливості конструкції
Підшипники ковзання в ДВС складові і складаються з двох плоских півкілець, які повністю охоплюють колінчастий вал. Деталь має кілька елементів – це одне або два отвори для подачі масла в канали мастила, замки для фіксації вкладиша в ліжку, канавка для змащування.
Вкладиш шатунний являє собою багатошарову конструкцію. В основі лежить сталева пластина зі спеціальним покриттям. Саме завдяки цим антифрикционному шару знижується тертя. Покриття частіше робиться з м’яких матеріалів і може складатися з декількох шарів. Вкладиш зверху покритий матеріалом меншою м’якості, і завдяки такому покриттю деталь поглинає частинки зносу колінчастого вала, запобігає заклинювання і утворенню задирів і інших дефектів. Конструктивно вкладиші шатунні і корінні можна розділити на біметалеві і триметаллические.
Біметалічні
Самими простими вважаються біметалічні вкладиші. В основі лежить пластина зі сталі – товщина її становить на різних моделях ДВС від 0,9 мм до 4 мм, Корінний підшипник завжди більш товстий, шатунний – більш товстий. На пластину наноситься антифрикційне покриття – його товщина складає від 0,25 мм до 0,4 мм Шар виготовлений з мідно-свинцево-олов’яних, мідно-алюмінієвих, мідно-алюмінієвого-олов’янистого та інших м’яких сплавів. Алюмінію і міді в цих сплавах міститься близько 75%. Решта – олово, нікель, кадмій, цинк.
У біметалічних вкладишах товщина антифрикційного напилення – дуже важлива властивість. Вони можуть прирабатываться і пристосовуватися навіть до великим геометричним дефектів. Підшипник має хороші адсорбційні здібності.
Триметаллические
У триметаллических шатунних вкладишах, крім антифрикційного напилення, є і третій шар. Його товщина зовсім невелика – всього 0,012-0,025 мм, Він забезпечує захисні властивості деталі і покращує антифрикційні характеристики. Напилення виготовлено найчастіше зі сплаву свинцево-мідно-оловявнного.
Найчастіше свинцю в таких сплавах міститься до 90%. Олово підвищує корозійну стійкість. Мідь необхідна для зміцнення покриття. За рахунок низької товщини покриття, підвищується втомна міцність, але знижується антифрикційні характеристики. Особливо це помітно, якщо м’яке покриття зношене.
Геометрія
Природно, розміри шатунних вкладишів для різних ДВЗ різні. Самий основний параметр – це масляний зазор. Він дорівнює різниці внутрішнього діаметра вкладиша з діаметром валу. Також важливий показник – це величина масляного зазору. Якщо зазор сильно великий, то збільшується потік масла, що знижує нагрівання підшипника. Але масло також тягне неоднорідний розподіл навантаження, що підвищує ймовірність руйнування підшипника внаслідок втоми. Великий зазор спричинить за собою шум і вібрації при роботі. Маленький зазор викличе перегрів моторного масла і знизить в’язкість.
Посадковий натяг потрібен, щоб забезпечити надійну посадку шатунного вкладиша ВАЗ в його гнізді. Надійно і міцно посаджені підшипники рівномірно контактують з поверхнею посадкового місця – це запобіжить можливість зміщення підшипників в процесі роботи. Також забезпечується ефективне відведення тепла.
Причини заміни
Показання для заміни вкладишів шатунних – це їх знос. Визначити його можна за характерними ознаками. Ми розглянемо найпопулярніші причини несправностей, зносу, виходу з ладу.
Сторонні тіла у вкладишах
Ознакою попадання бруду буде локальні пошкодження деталі – дефекти на робочій поверхні. Іноді трапляються незначні пошкодження на звороті. Сміття на поверхні – це перша причина подальшого зносу. Усунути можна лише з допомогою заміни.
Грязьова ерозія
Ознакою даної несправності будуть задирки на поверхні, а також вкраплення бруду. У важких випадках ерозія переміщається в область отвори для смази. Серед причин на першому місці – погане масло з брудом або абразивними домішками.
Втома металу
Це може бути викликано не тільки експлуатацією довше, ніж потрібно, але і високими навантаженнями на вкладиші шатунні КамАЗа. Серед ознак – вирвані частинки металу з тіла вкладиша, особливо в тих місцях, де навантаження дуже висока.
При експлуатації двигуна на неякісних вкладишах можливий ризик сильної перевантаження. Зусилля переміщається на краю деталей. Щоб усунути несправність і діагностувати її, перевіряють осьову форму шийки колінчастого валу, геометрію опор вкладиша. У даному випадку має сенс установка якісного вкладиша.
