Вкладыши (техническое название — подшипники скольжения) — это тонкие зеркально отшлифованные полукольца (в некоторых случаях — кольца) из мягкого сплава, которые обеспечивают плавное, без механического трения, вращение валов. А шатунные вкладыши обеспечивают взаимное бесконтактное перемещение шатунов и коленчатого вала.
С первых секунд работы между вкладышами и валом создается масляная подушка (клин), в которой и происходит взаимное движение деталей — без механического контакта металла о металл. Вал буквально парит в тончайшем слое масла без прямого контакта деталей. Это обеспечивает многолетнюю эксплуатацию, низкий локальный нагрев и медленный износ поверхностей.
Вкладыши делаются многослойными: стальная основа, далее слой меди или алюминиевого сплава и мягкое антифрикционное внешнее покрытие. Такая структура обеспечивает прочность, износостойкость и способность хорошо удерживать масляную пленку.
По сути — для выживания всего кривошипно-шатунного и газораспределительного механизма. А также других внутренних валов и осей, где применяются подшипники скольжения. Они обеспечивают:
Последний пункт — это нештатная, «аварийная» функция. Но именно благодаря тому, что вкладыши дешевые и относительно легко меняются, в случае потери давления масла они позволяют сохранить сам блок цилиндров (или иные места, куда устанавливаются). Уберегая, таким образом, от куда более дорогой и сложной процедуры капремонта.
Типов не много, но каждый выполняет свою задачу.
Для ремонта многих моделей двигателей производятся ремонтные вкладыши коленвала. Они имеют увеличенную толщину — для компенсации зазора изношенных шеек коленвала.
Также в ДВС есть вкладыши, не выполняющие роль гидродинамических подшипников (как описанные выше) — например, упорные вкладыши-полукольца распредвала. Такие детали нужны для фиксации валов от поперечных перемещений. Но сегодня они вне фокуса нашего обсуждения.
Для кривошипно-шатунного механизма — между коренными шейками коленчатого вала и поверхностями его коренных опор и ответных крышек. А также между шатунными шейками и шатунами с их крышками. Проще говоря — вкладыши «обнимают» коленвал в нескольких нагруженных точках, создавая там масляный зазор, исключающий механическое трение при вращении. Рабочий зазор между шейками и вкладышами лежит примерно в диапазоне 0,1-0,3 мм.
Аналогичный обхват детали вкладышами можно видеть на распредвале, балансировочном вале и иных внутренних валах и осях двигателя, где применяются подшипники скольжения.
Проворот вкладышей — это явление, при котором полукольца (или кольца) подшипников срывает с посадочного места по оси вращения вала. В этом случае гарантированно теряется полноценная подача масла: масляный клин исчезает или становится совсем тонким. Начинается сухое трение и очень быстрый износ — как вкладышей, так и вала. Если не брать совсем огромные пробеги (естественный износ), основная причина проворота почти всегда лежит в плоскости обслуживания или условий работы. Типичные предпосылки следующие.
Стопроцентно определить проворот возможно только с частичной разборкой мотора. Однако существует набор характерных маркеров, указывающих на эту неисправность.
Ответ прост и однозначен: сразу ставить машину на прикол и не заводить до устранения проблемы. Если проворот вкладышей коленвала обнаружен сразу, то есть шанс обойтись просто заменой самих вкладышей. Однако чаще всего это влечет целый ряд сопутствующих работ:
Если с провернутыми вкладышами мотор ездил достаточно долго (часы или дни) — иногда проще заменить его на контрактный, чем тратиться на все работы по восстановлению.
Увеличенный зазор в подшипниках скольжения приводит к падению давления. Если на уровне аналогий — насос прокачивает масло через слишком большую «дыру», не успевая создавать стабильную масляную подушку вокруг вала.
Очень быстро разрушатся мягкие слои вкладыша, а далее появится постоянный контакт металл/металл. Затем шейку вала «съест», вкладыш расплавится, а шатун, остатки вкладыша и коленвал спаяются — и в очередной момент шатун сломается, пробив блок. Альтернатива — «просто» клин мотора на ходу.
Нет. Их меняют комплектом.
Нет. На короткое время это может приглушить стук, но проблему точно не решит. А износ за это время только вырастет.
Читайте также: