Шатунный вкладыш – что это?
В ДВС есть одна очень высоконагруженная деталь. Это коленчатый вал. Элемент устанавливается не на традиционные подшипники. Из-за конструктивных особенностей используются подшипники скольжения. Конструкция этих самых деталей может быть разной. Но постоянное усовершенствование двигателей привело к тому, что сейчас используется лист из стали, покрытый специальным антифрикционным слоем.
Это и есть шатунный вкладыш. Данные элементы установлены в специальных местах – постелях. Вкладыши зафиксированы. Необходимость в фиксации этих деталей связана с тем, что на них имеются отверстия для движения масла. Они обязательно должны соответствовать аналогичным в постелях. Также при помощи фиксации обеспечивается трение на специальных, предназначенных для этого поверхностях. Шатунный вкладыш – это своего рода защитный элемент, благодаря которому значительно увеличивается срок эксплуатации коленчатого вала.
Что такое шатунные вкладыши коленвала?
Как уже стало понятно из предисловия, шатунные вкладыши коленвала – это подшипники скольжения шатунов коленчатого вала, которые придают ему вращательные движения. Вращение возникает в результате микровзрывов в камерах сгорания цилиндров ДВС. Данная автомобильная система постоянно работает в условиях высоких скоростей и предельных нагрузок. Поэтому возникает острая необходимость минимизирования трения деталей, ведь в противном случае может произойти мгновенный выход двигателя из строя. Для наиболее полного снижения силы трения между деталями двигателя внутреннего сгорания, они покрываются особой маслянистой тонкой плёнкой.
Обеспечивается она благодаря системе автомобильной смазки двигателя. Плёнка появляется только в том случае, когда масло находится под достаточно сильным давлением. Вкладыши коленчатого вала и его шейка также разделены такой микроскопической масляной прослойкой. Именно благодаря такой защите сила трения сводится к минимуму настолько, настолько это возможно. Из этого можно сделать вывод, что шатунные вкладыши коленвала – это определённые защитные элементы, которые увеличивают эксплуатационный срок важнейшей части мотора автомобиля. Давайте сначала упомянем то, что их существует две категории: коренные и шатунные.
Вкладыши шатунного типа располагаются между шатунами и шейками коленчатого вала. Коренные схожи с первыми в своём эксплуатационном предназначении, но расположены на коленчатом валу в том месте, где он проходит через корпус двигателя внутреннего сгорания. Вкладыши коленвала имеют различный внутренний диаметр. Это зависит от типа двигателей, для которых они производятся. Ремонтные вкладыши коленвала различаются между собой и, конечно же, отличаются от новых, которые установлены на автомобиль, только сошедший с конвейера. Различаются между собой ремонтные вкладыши коленвала лишь отметкой, кратной 0,25 мм. То есть их размерный ряд по внутреннему диаметру выглядит примерно следующим образом: 0,25; 0,5; 0,75; 1 мм и т.д.
Почему проворачивает вкладыши?
Вкладыши в двигателе установлены в специальные установочные места (постель вкладыша). Установка предполагает особую фиксацию, так как вкладыши имеют в своем теле отверстия, что позволяет подавать на них моторное масло. Указанные отверстия должны четко совпадать с отверстиями, которые высверлены в самих деталях для прохода смазки. Также фиксация вкладыша необходима с учетом того, что во время работы двигателя возникает трение по поверхностям сопряженных элементов.
С учетом вышеприведенной информации становится понятно, что если провернуло шатунный вкладыш, причина может заключаться в следующем:
Как известно, трение возникает в результате скольжения двух тел по отношению друг к другу при наличии определенной нагрузки. Общая величина силы трения будет зависеть от величины нагрузки на трущуюся пару, а также от коэффициента трения. Для того чтобы снизить силу трения при изготовлении деталей применяются специальные антифрикционные материалы, которые имеют низкий коэффициент трения.
Что касается вкладыша, антифрикционный материал наносится на его поверхность. Коленвал по отношению к вкладышам совершает вращательное движение, в месте сопряжения вкладыша и коленчатого вала возникает сила трения, которая стремится провернуть вкладыши по отношению к их установочным местам. Для защиты от проворачивания и смещения вкладыш удерживает специальный усик. Также при установке сами вкладыши вставляются с определенным натягом, величина которого рассчитана конструкторами того или иного ДВС.
Становится понятно, что избыточное трение или недостаточно надежная фиксация (слабый натяг), являются основными причинами, по которым не удается удержать вкладыш на его посадочном месте. Отметим, что во время изготовления двигателя на заводе недостаточный натяг вкладышей при сборке ДВС встречается крайне редко. Чаще проблемы с коренными или шатунными вкладышами появляются после того, как двигатель ремонтировался. Другими словами, неправильный подбор ремонтных вкладышей и другие дефекты, которые не позволяют добиться необходимого натяга, приводят к проворачиванию. Так как на КШМ воздействуют неравномерные нагрузки, вкладыши с ослабленной посадкой начинают вибрировать, масляная пленка на их поверхности разрушается, вкладыш может «прихватить». В такой ситуации проворачивание неизбежно, так как фиксирующий усик попросту не способен противостоять моменту проворачивания на самом вкладыше.
Как уже было сказано, еще одной причиной проворачивания вкладышей двигателя является превышенный момент трения, то есть нарушаются расчетные условия работы самих подшипников скольжения. Нормальная работа вкладышей предполагает так называемое жидкостное трение, то есть поверхность вкладыша и шейку коленчатого вала разделяет масляная пленка. Это позволяет избежать прямого контакта нагруженных деталей, обеспечивает необходимую смазку и охлаждение, минимизирует трение.
Вполне очевидно, что если масляная пленка будет иметь недостаточную толщину или прорвется, коэффициент трения начнет увеличиваться. Работа сопряженных деталей, которые испытывают постоянную нагрузку, в подобных условиях будет означать, что проворачивающий момент увеличился. Если проще, чем больше сила трения, тем сильнее возрастают риски проворачивания вкладышей коленвала при таких увеличенных нагрузках.
Если провернулись вкладыши
Купил с рук Opel Kadett с 1,3-литровым мотором. Вскоре после покупки “застучал” двигатель. Вскрытие” поазало, что провернулись вкладыши на второй и четвертой шатунных шейках. Коленчатый вал был уже изношен, под все вкладыши, коренные и шатунные, была подложена фольга.Подскажите, нужно ли менять в этом случае шатуны? Одни говорят “да”, другие “нет”. Все-таки это лишние траты, я узнавал: “бэушный” шатун для моего двигателя стоит 500 рублей. Хотелось бы знать также, действительно ли последний ремонтный размер шатунных вкладышей у этого двигателя 0,5 мм? Мне расточник сказал, что одна шейка укладывается в 0,25 мм, а другая в 0,5 мм, но, может, и этот размер не выйдет. Что тогда делать? Наплавлять шейки вала или искать другой “бэушный”? Валерий Матвеев, Кстовский р-н
Картина, которую вы описали, типична при покупке подержанной иномарки с большим пробегом, это, так сказать, “предпродажная подготовка” с минимальными затратами для продавца. Остается только вам посочувствовать и постараться дать несколько советов.
К сожалению, вы не указали, какой у вас двигатель — 1.3 N или 1.3 S, но, вообще-то, особой разницы нет: первый имеет мощность 60 л. с., второй — за счет большей степени сжатия — 75 л. с. (см. табл. 1). С первым, более тяговитым мотором, как показывает практика, меньше про
блем, он более живуч. Менять или не менять? Хорошо, что вы задаете вопрос насчет шатунов. Многие автомобилисты, попавшие в такую ситуацию и делающие ремонт своими руками (всего-то вал шлифануть и вкладыши заменить!), не задумываются над этим, оставляют шатуны, и через некоторое время им приходится переделывать свою работу. Причем последствия пренебрежительного отношения к шатунам могут быть катастрофическими, вплоть до того, что шатун может показать “руку дружбы” — пробить блок и выйти наружу.
Методы профилактики
Как указывалось выше, частичный выход вкладышей из строя влечет за собой повышенный износ двигателя, и в частности, системы его смазки. Поэтому чтобы не допускать подобной ситуации имеет смысл проводить периодические мероприятия по профилактике. Так, в первую очередь необходимо пользоваться тем моторным маслом, которое рекомендовано производителем автомобиля. Особенно это касается его вязкости. Не стоит покупать очень дешевое масло, поскольку высока вероятность, что в его составе будут абразивные частицы, которые негативно влияют на двигатель в целом, и на вкладыши в частности.
Также стоит производить периодическую проверку деталей двигателя, их состояние, геометрию, чистоту. При выполнении ремонтных работ нужно всегда следить за тем, чтобы в двигатель и/или систему смазки (масло) не попадала грязь. Существует так называемое “золотое правило” моториста, которое гласит, что лучше зазор на 0,03 мм больше, чем на 0,01 мм меньше. В таком случае вкладыш гарантировано не подведет, не расплавится и не застучит. Следите за состоянием двигателя вашего автомобиля, и он будет служить вам долгие годы.
Лучше не дожидаться ситуации, когда на приборной панели засветится лампочка, сигнализирующая о низком давлении масла. В идеале необходимо периодически проверять значение давления самостоятельно или в автосервисе. Ведь лампочка масленки светиться (то есть, срабатывает аварийный датчик) уже в крайнем случае, когда давление упало до критического. Этого лучше не допускать, особенно на двигателях со значительным пробегом.
Заключение
Необходимо периодически проверять состояние вкладышей, поскольку эти, казалось бы, незначительные детали могут привести к большим проблемам с масляной системой двигателя, тем самым значительно снизив его ресурс. И чем раньше удастся выявить поломку и устранить ее — тем с меньшими затратами в будущем придется столкнуться автовладельцу для проведения ремонта двигателя. Процедуру по замене можно провести как самостоятельно, так и на СТО. Однако, если вы решите выполнить ремонт самостоятельно, то вы должны быть на 100% уверены в том, что сможете довести дело до конца, поскольку замена подразумевает большой объем как демонтажных, так и монтажных работ.
короче проблема в том что проехал без масла и сняв гбц погнуты клапана но знакомый сказал что могло провернуть вкладыши как проверить если блок на авто ямы нет
Comments 35
К экстрасенсам на ТНТ, с номером двс
привет . ни как . для этого нужно снять поддон . уже если такая пьянка пошла то вынь мотор и проведи полную дефектовку . масло не только смазывает но и охлаждает и даже если чудом их не провернуло в чем большое сомнение то толку от них уже все равно мало при вскрытии они обычно уже посиневшие и смысла их оставлять уже никакого . главное что бы колено не повело и не задрало .
Нарушение натяга
Если провернуло вкладыши, причины могут быть и в этом. В серийных автомобилях, собранных на заводе квалифицированными специалистами, такого не будет. А вот если мотор уже ремонтировали, то, скорее всего, подбор вкладышей был выполнен неверно и натяг нарушился.
Когда мотор работает, вкладыши испытывают повышенный момент трения. Этот момент стремится провернуть вкладыш. А из-за пониженного усилия, которое удерживает деталь на месте, риск проворачивания увеличивается в разы. Под действием неравномерной нагрузки, слабая посадка подшипника трения заставляет вкладыш вибрировать. Также нарушается смазочная пленка. В результате деталь проворачивается, а удерживающий порожек не в состоянии воспрепятствовать этому.
Описание вкладышей коленвала
Все коренные и шатунные шейки коленвала имеют свои собственные размеры, речь идет о параметрах, которые принимают шейки после процесса шлифовки. Размеры этих элементов должны полностью соответствовать габаритам, которыми обладают ремонтные вкладыши коленвала. Соответственно, при покупке таких запчастей необходимо учитывать параметры своего транспортного средства, ведь каждый отдельный мотор имеет свои размеры.
К примеру, если вы являетесь владельцем классического автомобиля ВАЗ, то должны иметь в виду, что отечественные авто имеют четыре различных размера вкладышей. Это означает, что коленвал в принципе может быть расточен не более четырех раз. Также нужно учесть, что вкладыши коленвала имеют и наружный размер, который никогда не изменяется, а вот внутренний может регулироваться из-за увеличения толщины элементов.
Назначение вкладышей
По сути, коренные вкладыши коленчатого вала, вне зависимости от маркировки, выполняют роль подшипников, предназначенных для улучшения скольжения шатунов. Шатуны, как известно, предназначены для вращения коленвала под воздействием микровзрыва горючей смеси в камерах сгорания мотора. Поскольку элементы периодически изнашиваются, автомобилист должен своевременно выполнять их снятие и замену, что также должно сопровождаться расточкой вала.
Не секрет, что при работе двигателя внутренние узлы подвергаются высоким нагрузкам и скоростям вращения. Это означает, что мотору просто необходимо снизить трение, в противном случае агрегат может выйти из строя практически сразу. Чтобы показатель силы трения был значительно ниже, все необходимые компоненты внутри мотора функционируют в микронной пленке, которая является масляной.
Эта прослойка, которая обволакивает металлические компоненты агрегата, образовывается исключительно при достаточном давлении рабочей жидкости. В частности пленка всегда должна находиться между коренной шейкой коленвала и вкладышем, в результате чего показатель трения не такой высокий, как мог бы быть. Соответственно вкладыши, изготовление которых осуществляется из металла, представляют собой надежную защиту, которая позволяет повысить ресурс эксплуатации вала в целом.
Конструкция
Казалось бы, вкладыш коленвала — обычная деталь, но ее изготовление осуществляется с применением нескольких различных металлов.
Соответственно вкладыш состоит из нескольких слоев, которые мы рассмотрим ниже:
- изготовление первого слоя осуществляется из меди, ее процент может составлять от 69 до 75%;
- изготовление второго слоя осуществляется из свинца, его процент составляет от 21 до 25%;
- третий слой — олово, около 2-4%.
В целом общая толщина вкладыша составляет 250-400 микро. Следует отметить, что иногда для изготовления вкладыша применяется не медь, олово и свинец, а специализированный алюминиевый сплав. Маркировка в этом случае будет зависеть исключительно от производителя.
Виды
Что касается видов, то маркировка здесь будет зависеть от типа компонента.
В целом вкладыши для коленчатого вала подразделяются не несколько групп:
- Коренные. Вне зависимости от маркировки, коренные вкладыши выполняют сходные функции. Они монтируются между коленчатым валом и тем местом, где этот вал проходит через корпус мотора.
- Шатунные. Шатунные компоненты расположены непосредственно между шатунами и шейками вала.
В принципе вкладыши, как шатунные, так и коренные, производятся для каждого типа мотора, но все они различаются между собой по внутреннему диаметру. В зависимости от модели двигателя диаметры элементов будут различны, даже для одного двигателя. Как правило, разница в диаметре, то есть шаг, составляет 0.25 мм. Это значит, что размерный ряд деталей, составляется следующим образом: 0.25 мм, 0.5 мм, 0.75 мм и т.д.
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.
Кволити Моторс › Блог › Проворот вкладышей
Причины проворота вкладышей
Двигатель является основным агрегатом современного автомобиля. Именно он, за счет постоянного сжигания топливно-воздушной смеси, вырабатывает энергию, которая позволяет транспортному средству передвигаться. Часть ее уходит на питание навесного оборудования и бортовой сети, а также зарядку аккумуляторной батареи. Силовые установки могут отличаться по типу топлива, объему камеры сгорания, количеству цилиндров, наличию или отсутствию наддува (турбины или компрессора). Однако основной принцип действия неизменен – в цилиндр поступают в нужных пропорциях горючее и воздушная масса. Происходит возгорание (за счет искры или высокой температуры), в результате которого выделяется энергия. Она заставляет поршень двигаться вниз (от верхней мертвой точки к нижней).
Поршни сопряжены с шатунами, которые установлены на коленчатом валу. Благодаря их движению этот элемент вращается, перерабатывая энергию в крутящий момент. Конечно, современные моторы представляют собой большое количество деталей, без которых их работа была бы просто невозможна. Однако именно кривошипно-шатунный механизм является основой любого двигателя внутреннего сгорания. Также стоит отметить, что эти элементы – наиболее нагружены. Они подвергаются как термическим воздействиям (например, средняя рабочая температура бензинового силового агрегата колеблется рядом с отметкой 100 градусов), так и механическим – при взаимодействии деталей происходит трение, которое не может не сказываться негативным образом на состоянии компонентов системы.
Для обеспечения свободного хода коленчатого вала используются специальные подшипники скольжения, которые называются вкладышами. Существуют два типа таких элементов – шатунные и коренные. Первые устанавливаются между шейками вала и шатунами, вторые – в тех местах, где вал соприкасается с блоком ДВС. На эти детали также подается смазочный материал, что позволяет избежать повышенного трения между компонентами и, как следствие, избежать их ускоренного износа. Однако, безусловно, говорить о том, что воздействие полностью нивелировано, нельзя. И, даже несмотря на очень серьезный запас прочности, такие детали имеют ограниченный ресурс.
Однако существуют факторы, которые способны серьезно сократить жизненный цикл этих деталей. В первую очередь, конечно же, стоит отметить неправильный выбор смазочного материала. Слишком густое или слишком жидкое масло не может создать нужную пленку, способную защитить элементы от повышенного трения. Отметим, что речь идет не о конкретных характеристиках состава, а о том, что каждый ДВС требует определенного типа смазки. Также нельзя не сказать и о низком уровне масла – при постоянном голодании износ подвижных элементов происходит гораздо быстрее.
Стоит сказать и об ошибках при выполнении капитального ремонта двигателя. Например, вкладыши могут быть попросту неправильно затянуты. В этой связи под серьезной нагрузкой их срывает с посадочного места. В целом, именно эта ситуация и называется среди автолюбителей проворотом вкладышей. Явным признаком такой неполадки может быть стук при работе ДВС, а также отказ в запуске. Конечно, при обнаружении посторонних шумов следует незамедлительно прекратить эксплуатацию автомобиля, поскольку она может существенно усугубить ситуацию. В этом случае правильным решением станет транспортировка машины до места проведения ремонта на эвакуаторе.
Симптомы проворота вкладышей
К сожалению, проворот вкладышей – это поломка, которая происходит мгновенно. То есть, каких-либо проявлений дефектов до момента выхода деталей из строя обычно не наблюдается. Поэтому подготовиться (даже морально) к такому происшествию не получится. Пожалуй, исключением можно назвать ситуацию, при которой Вы владеете автомобилем с очень большим пробегом. В таком случае возможна поломка элементов по причине достижения максимальной выработки. Нужно понимать, что ни один агрегат, даже самый надежный, не способен работать вечно.
При провороте вкладышей появляется сильный стучащий звук, который сопровождает работу мотора. Он исходит от нижней части ДВС (блока). Однако нередко происходит заклинивание коленвала или обрыв шатуна. Эта ситуация, конечно, намного серьезнее. Мотор в таком положении запускаться не будет. Однако торопиться приобретать запчасти не стоит – для начала необходимо провести тщательную диагностику. Отметим, что стук при работе силовой установки может иметь и другие причины. Например, такой же симптом характерен для растянувшейся цепи газораспределительного механизма. Однако в этом случае он будет идти от верхней части ДВС.
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.
