879 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Полукольцо опорное коленвала: надежный упор коленчатого вала

Упорные полукольца коленчатого вала (опорные полукольца, шайбы коленвала, полукольца упорного подшипника коленвала) — специальные подшипники скольжения в виде полуколец, устанавливающие рабочее осевое смещение (люфт, зазор) коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания.

В двигателях внутреннего сгорания остро стоит проблема трения, особенно актуальная для коленчатого вала — в обычном четырехцилиндровом двигателе вал имеет как минимум пять опорных точек (коренных шеек) с довольно большой площадью контакта. Еще большие силы трения могут возникать при контакте щек вала с опорами. Чтобы избежать этой ситуации коренные шейки коленвала выполняются более широкими, чем их опоры. Однако такое решение вызывает осевой люфт коленвала, что совершенно недопустимо — осевые перемещения вала приводят к интенсивному износу деталей кривошипно-шатунного механизма и могут стать причиной их поломок.

Чтобы устранить люфт коленвала, на одной из его опор устанавливается упорный подшипник. Данный подшипник отличается от обычного вкладыша наличием боковых упорных поверхностей в виде бурта, съемных колец или полуколец. На щеках коленвала в месте установки данного подшипника выполняются упорные кольцевые поверхности — именно они и контактируют с полукольцами. Сегодня упорными подшипниками оснащаются все поршневые двигатели, при этом все детали имеют принципиально одинаковое устройство и принцип работы.

Типы и конструкция опорных полуколец коленвала

Для снижения люфта коленвала используется два типа деталей:

  • Упорные полукольца;
  • Шайбы.
Статья в тему:  Как покрасить ржавчину на машине своими руками

Шайбы — это неразъемные кольца, которые монтируются в опору задней коренной шейки коленчатого вала. Полукольца — половины колец, которые монтируются на опору задней или одной из средних коренных шеек коленвала. Сегодня наибольшее применение находят полукольца, так как они обеспечивают наилучшее прилегание к упорным поверхностям коленвала и более равномерно изнашиваются, и удобны для монтажа/демонтажа. Кроме того, шайбы можно установить только на задней коренной шейке вала, а полукольца допускают монтаж на любой шейке.

Конструктивно полукольца и шайбы очень просты. Их основу составляет цельное бронзовое или штампованное стальное полукольцо/кольцо, на которое нанесено антифрикционное покрытие, снижающее трения об упорную поверхность на щеке вала. На антифрикционном слое выполняется две или более вертикальных (в некоторых случаях — радиальных) канавок для свободного пропуска масла. Также на кольце/полукольце могут быть предусмотрены отверстия и фиксирующие штифты различной формы, предотвращающие проворачивание детали.

По материалу изготовления полукольца бывают:

  • Цельные бронзовые;
  • Сталеалюминиевые — в качестве антифрикционного слоя используется алюминиевый сплав;
  • Металлокерамические — в качестве антифрикционного слоя используется бронзографитовое напыление.

Сегодня наиболее широко используются сталеалюминиевые и металлокерамические полукольца, причем зачастую они устанавливаются в один двигатель с разных сторон опорной шейки.

Полукольца имеют два типа размера:

  • Номинальный;
  • Ремонтные.

Детали номинального размера устанавливаются на новые двигатели и на двигатели с небольшим износом упорных поверхностей коленчатого вала и опоры. Детали ремонтного размера имеют увеличенную толщину (обычно с шагом +0,127 мм) и позволяют компенсировать износ упорных поверхностей коленвала и опоры.

Статья в тему:  Как подключить галогенки через реле схема

Упорный подшипник коленвала может располагаться на различных его шейках:

  • На одной из центральных шеек (в четырехцилиндровых двигателях — на третьей);
  • На задней шейке (со стороны маховика).

При этом используется два или четыре полукольца. В случае двух полуколец — они монтируются в проточках нижней крышки подшипника (бугеля). В случае четырех полуколец — они монтируются в проточках нижней крышки и верхней опоры. Также встречаются двигатели только с одним полукольцом или одной шайбой.

Масляное голодание.

Эта проблема возможна также по двум причинам

Осевое смещение коленчатого вала.

Ввиду конструктивной особенности данного двигателя, коленчатый вал, в процессе естественного износа получает небольшой свободный ход по своей оси.

И это было бы не страшно если бы не одно но!, коленвал вращается в трех алюминиевых опорах, которые в свою очередь центруются в блоке путём стальных фиксаторов.

И вот, как раз эти стальные фиксаторы, при смещении вала на недопустимую величину, и ломают опоры коленвала, что немедленно ведет к потере давления масла в системе, соответственно масляное голодание и заклинивание коленвала.

Справедливости ради, стоит отметить, что в некоторых случаях, ломается не опора коленвала, а лопается блок, что тоже вызывает потерю давления масла в системе.

На фотографиях видна трещина образовавшаяся в результате вышеописанного осевого смещения коленвала.

Теперь перейдём к следующей причине масляного голодания.

Статья в тему:  На что обратить внимание при выборе аккумулятора

Опять же, ввиду конструктивной особенности данного двигателя, на заводе изготовителе допустили неоправданную оплошность, и сделав маслянную систему ненадёжной, в среднем после 3 лет эксплуатации автомобиля начинает падать общее давление масла в системе.

Ещё один момент недоработки датчик давления масла.

На Максусе стоит датчик рассчитанный на сигнализацию при давлении ниже 0,4 кг и это самое низкое давление из всех существующих датчиков, т.е когда наконец заморгает лампочка критического давления, это значит что в системе давления уже практически нет, как и самого масла, и сделать уже что-то просто невозможно.

По сути это уже “мёртвый” мотор.

При этом, в первую очередь начинают страдать гильзы цилиндров, так как из масляного насоса в первую очередь масло подаётся на трущиеся подвижные детали т.е коленчатый вал и распредвалы в головке блока цилиндров и только в последнюю очередь на стенки цилиндров.

Неполучающий смазки поршень, начинает своими компрессионными и маслосъёмными кольцами «съедать» поверхность цилиндров

Обратите внимание на нижнее кольцо поршня слева и справа.

Это маслосъёмное кольцо, но если слева мы видим на кольце буртики, которые собственно и снимают излишки масла со стенок цилиндра, то справа этих буртиков просто нет, они полностью сточились в процессе эксплуатации в режиме масляного голодания.

А что же тогда происходит с самим цилиндром?

Вот мы производим замер гильзы цилиндра нутромером.

Статья в тему:  Подогрев бачка омывателя hw 135

Как видите, замер производится в верхней кромке гильзы цилиндра, в этом месте поршень останавливается в верхней мёртвой точке и компрессионные кольца находятся на пару сантиметров ниже.

Соответственно и выработки здесь никакой нет и нутромер показывает номинальный размер.

А теперь опустим на пару сантиметров, туда где выработка уже будет и где поле деятельности поршневых колец.

На данной гильзе выработка 17 сотых миллиметра.

Максимально допустимая выработка может быть 9 сотых, а предельно допустимая 12 сотых. Что всё это значит? Гильза сточена до размеров несовместимых с нормальной работой мотора.

И, к сожалению, это в большинстве случаев обращающихся к нам клиентов. У этого мотора нет ремонтных поршней и далее следует только менять все 4 поршневые группы, а новые они стоят по 20000 рублей за одну, умножив на 4 цилиндра, сразу получаем внушительную сумму.

Но это ведь не всё. Со временем масляное голодание двигателя становится всё больше и заканчивается всё вот так.

На фотографии хорошо видны вкладыши, которые без смазки буквально «приварились» к коленвалу и все свои мощности двигатель употребил на то, чтобы как-то продраться с прикипевшими вкладышами в коренном подшипнике.

Как результат, глубокие борозды в алюминиевых опорах коленвала несовместимые с их дальнейшим использованием.

К вышеперечисленным гильзам добавляется одна или две опоры коленвала, вкладыши ремонтного размера, а возможно и сам коленвал, так как в некоторых случаях при обработке коленвала(шлифовка под ремонтный размер) нередко обнаруживаются скрытые трещины, что означает полную отбраковку вала.

Статья в тему:  Как работать с сайтом ати грузоперевозки

В итоге стоимость ремонта мотора с вышеперечисленными деффектами экономически нецелесообразна, у нас двигатель б.у стоит 120000 рублей.

Стоимость по его перестановке, замене ремня ГРМ, демонтаж и монтаж навесного оборудования, новый масляный фильтр и масло 30000 рублей, а также мы устраняем ту самую заводскую недоработку результатом чего и становится поломка двигателя.

При установке у нас, мы попутно проверяем топливную систему и отдаём клиенту машину с гарантией, что этот мотор будет «жить долго и счастливо».

Рассмотрим второй из вариантов поломок двигателя. Он не зря на втором месте, так как случается редко, но всё же достаточно часто чтобы об нём упомянуть.

Так почему происходит смещение фаз газораспределения, которые ведут к поломке гидротолкателей (рокеров)?

На фото 2 гидротолкателя и на верхнем явно видна трещина, мы показываем именно его чтобы было видно как именно он ломается, нот в большинстве случаев он обламывается полностью, исключая возможность дальнейшего открытия клапанов. Тут опять 2 варианта:

  1. По вине водителя, так как все знают, что эту машину нельзя заводить с «толкача», но тем не менее этип правилом пренебрегают регулярно;
  2. Заводской брак тоже возможен и если обрывает шпонку шестерни коленвала, результат тот же.

Шестерне, просто нечем далее держаться за коленвал и она прокручивается, тем самым смещая фазы газораспределения.

Вот собственно и всё.

Что хотелось бы сказать напоследок? В дальнейшем мы постараемся регулярно выпускать статьи подобные этой.

Статья в тему:  Лада гранта не работают стеклоподъемники

Хорошо бы конечно, чтобы их читали до того, как поломка уже случится, ведь всё можно исправить, до того как это случится.

Конечно если знаешь, что именно надо исправить!

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов: