Шатунные вкладыши первого ремонта

Замена вкладышей без снятия двигателя!

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.

1. Поставить автомобиль на ремонтную яму. Снять защитную накладку силовой установки, если она присутствует. Поставить домкрат под одно из ведущих колёс. Обязательно слить моторное масло.
2. 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.
3. Вывернуть болты, гайки, шпильки масляного поддона.

1. 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.
2. Снять полукольца вместе с крышками шатуна, потянув вниз. Обязательно проверить состояние внутренних поверхностей полуколец.
3. Вытащить коренные подшипники, используя толкатель — болт подходящего размера или заклёпку.
4. 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.

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.

1. 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.
2. 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.

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.

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.

Источник

Почему проворачивает шатунные вкладыши или вкладыши коленвала

Вкладыши шатунов или коленвала являются подшипниками скольжения, на которые дополнительно подается моторное масло из системы смазки двигателя. Данное решение позволяет нагруженным деталям свободно и легко перемещаться, при этом достигается такое сопряжение нагруженных элементов, в котором отсутствуют зазоры и люфты. Под такими подшипниками скольжения следует понимать высокопрочный стальной лист особой формы, на который нанесено специальное антифрикционное покрытие.

Проворачивание шатунных вкладышей или вкладышей коленвала является серьезной неисправностью, которую необходимо устранять незамедлительно. Чаще всего водитель узнает о возникшей проблеме благодаря появлению отчетливого характерного шатунного стука или стука коленчатого вала двигателя. Дальнейшая эксплуатация ДВС, в котором провернут вкладыш, крайне не рекомендуется, так как поломки данного рода причиняют значительный ущерб не только сопряженным деталям, но и другим узлам силового агрегата. Далее мы поговорим о том, что делать, если провернуло шатунный вкладыш, какой может быть причина и последствия в результате такой поломки.

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:

• недостаточная фиксация вкладыша;
• сильное трение по поверхности вкладыша;

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.

Рост нагрузок в паре вкладыш-коленвал приводит к уменьшению толщины масляной пленки или к полному разрыву (сухое трение). Параллельно увеличению силы трения происходит усиленное выделение тепла, в области трения возникают локальные перегревы. При повышении нагрева нарушается температурная стабильность масла, толщина масляной пленки еще больше снижается, вкладыш может прихватывать к поверхности шейки коленчатого вала.

Также следует добавить, что толщина масляной пленки между сопряженными деталями напрямую зависит от того, с какой скоростью указанные детали перемещаются относительно друг друга (гидродинамическое трение). Чем быстрее детали двигаются, тем интенсивнее масло попадает в зазор, который присутствует между трущимися элементами. Получается, создается более толстый масляный клин-пленка по сравнению с такой же пленкой на меньшей скорости движения сопряженных деталей. При этом необходимо учитывать тот факт, что увеличение скорости движения деталей увеличивает и силу трения, а также растет нагрев от такого трения. Это значит, что температура моторного масла начинает повышаться, смазка разжижается, толщина пленки становится меньше.

Еще на силу трения оказывает влияние то, с какой точностью изготовлены поверхности сопряженных деталей, от степени шероховатости указанных поверхностей и т.д. Если, например, поверхность вкладыша или шейки окажется неровной, тогда возникнут зоны, в которых возникнет практически сухое трение или детали будут контактировать в условиях недостаточной толщины масляной пленки. Параллельно такие зоны сухого трения могут возникать и в тех случаях, когда в моторном масле присутствуют механические частицы, то есть масло загрязнено.

По указанным причинам после сборки нового ДВС или капитального ремонта двигателя силовой агрегат должен пройти процесс обкатки, который предполагает умеренные нагрузки и частую смену моторного масла. Дело в том, что нагруженные пары должны приработаться друг к другу, так как притирка постепенно нивелирует возможные имеющиеся микродефекты, которые оказывают влияние на эффективность образования и последующую стабильность образованной масляной пленки.

Добавим, что определенное влияние оказывает и вязкость масла в двигателе. Более вязкие масла вызывают увеличенный момент трения в нагруженных парах. Параллельно с этим толщина пленки вязкого масла также больше в месте сопряжения деталей. Однако это не значит, что нагруженные детали будут защищены от повышенного или сухого трения. Дело в том, что вязкая смазка может просто не доходить до места трения в необходимом количестве, что приводит, в свою очередь, к уменьшению толщины пленки или даже ее разрыву.

По указанной причине не так просто дать ответ, какое масло лучше применительно к вкладышам и их проворачиванию с учетом только одного показателя вязкости. Не следует забывать о том, что важнейшей характеристикой является также смазывающая способность масла, то есть свойство смазки сцепляться с металлическими поверхностями. Следует учитывать и стабильность пленки того или иного масла в условиях различных нагрузок и температур.

Последствия проворота вкладышей

Начнем с того, что проворачивание шатунных вкладышей двигателя при своевременном определении поломки является менее серьезной проблемой по сравнению с проворачиванием коренных вкладышей коленвала. Если же проблему выявили поздно, тогда последствия для ДВС могут быть разными. Бывает так, что после проворачивания шатунного вкладыша двигателю может понадобиться дорогостоящий капитальный ремонт.

Распространена и такая ситуация, когда провернутый шатунный вкладыш попросту меняют на новый и двигатель работает дальше. Отметим, что делать так не рекомендуется по причине того, что ресурс отремонтированной таким образом сопряженной пары шатун-шейка коленвала может быть сильно сокращен (на 60-70%). Более приемлемым вариантом принято считать подход, когда меняется шатун, в котором провернуло вкладыш. Также шатун часто подлежит замене и по причине того, что в результате проворачивания вкладыша ломается замок шатуна. Оптимальным же способом ремонта принято считать расточку коленвала и замену вкладышей/шатунов.

Шлифовка коленвала после проворачивания вкладыша обычно является необходимой операцией, так как на шейке появляются задиры. После разборки двигателя коленчатый вал необходимо промерять, после чего осуществляется его расточка с учетом последующей установки новых вкладышей ремонтного размера. Только так удается добиться необходимого состояния поверхностей и правильного натяга вкладыша после установки.

Что в итоге

С учетом приведенной выше информации можно сделать вывод о том, что появление стука в двигателе является поводом для немедленного прекращения эксплуатации ТС. Также следует учитывать, что на состояние вкладышей сильно влияет и температурный режим работы силового агрегата. Другими словами, перегрев двигателя может привести к проворачиванию шатунных или коренных вкладышей, заклиниванию мотора и т.д. В таком случае двигатель может полностью прийти в негодность, так как разбивается постель коленвала, выходит из строя сам коленчатый вал, блок цилиндров и т.д.

Что касается моторного масла, необходимо использовать только те ГСМ, которые соответствуют всем требованиям и необходимым допускам завода-изготовителя силового агрегата. Также масло и масляный фильтр необходимо своевременно менять, не допускать попадания грязи и механических частиц в смазку. Повышенного внимания заслуживает и сама система смазки, так как снижение производительности или неисправности могут привести к масляному голоданию, в результате чего существенно повышается риск проворачивания вкладышей.

Напоследок добавим, что бензиновый двигатель нуждается в прогреве после холодного запуска, затем ездить необходимо без нагрузок до момента выхода силовой установки на рабочие температуры. В случае с дизелем мотор прогревается в движении, до полного прогрева не рекомендуется резко нагружать агрегат. Также следует помнить, что как новый двигатель, так и мотор после ремонта нуждается в обкатке, так как нагруженные пары и сопряженные элементы нуждаются в притирке.

Источник