Підшипники движків

Які підшипники встановлені у вашому движку? Далеко не всі автомобілісти відповідають на таке питання зрозуміло. Один дальній від техніки людина вимовив прямо: «Ось уже десять років їжджу, а не знаю, що там є всередині».

Все ж, підшипники там є. І не якісь, а повністю певні. Вони довговічні, але не вічні, а коли виходять з ладу, то без усвідомлення сутності справи не обійтися. Ну, а для професіоналів-ремонтників це просто буденна матерія.

Як працює підшипник?

У сучасних авто движках опорами для колінчастих та розподільчих валів практично тільки служать підшипники ковзання. Підшипники кочення (кулькові, роликові, голчастої) використовують для схожих цілей тільки в маленьких мотоциклетних моторах.

Потрібна працездатність підшипників ковзання досягається впровадженням так званого ефекту масляного клина. При обертанні гладкого валу в зазор між валом і отвором подається масло. Так як навантаження, що діє на вал, викликає його ексцентричне зсув, масло начебто затягується в звужується зазору і утворює масляний клин, що перешкоджає зіткненню валу зі стінами отвори. Чим більше тиск і в’язкість масла в зазорі, тим величезне навантаження (до дотику поверхонь) витримує підшипник ковзання.

Трапляється так, що потрібна автозапчастин відсутня в магазинах рідного містечка. Що все-таки робити? Все просто. Запчастини honda, Тоєта, рено і інших автомобілів на даний момент можна придбати через веб. Це ще комфортно і так як нерідко буває дешевше, ніж придбати ту ж деталь в магазині. До того ж доставку інтернет-продавці роблять у будь-який місто.

Фактичний тиск масла в зоні клина домагається 50-80 МПа (500-800 кг/см2), а в якихось конструкціях і більше. Це в сотки разів вище, ніж в подаючій системі. Але не слід думати, що тиск подачі не багато робить вплив на роботу підшипника. Чим воно більше, тим краще йде прокачування масла через підшипник і тим краще його охолодження. При певних критеріях режим роботи з найменшим тертям (його також називають рідинним) може бути порушений. Це трапляється при зниженій в’язкості масла (наприклад, через його перегріву внаслідок недостатньої подачі) і зниженні частоти обертання при зростанні навантаження.

Часто, особливо після ремонту мотора, позначається і неоптимальна геометрія вузла. При малозначному відхиленні форми поверхонь від циліндричної, при перекосі осей та інших недоліках деталей може бути місцеве зростання питомого навантаження (тобто навантаження, віднесеної до площі поверхні) вище допустимого рівня. Тоді плівка масла в цих місцях стає вузькою, а поверхні вала і підшипника починають стикатися з мікронерівності. З’являється режим полужідкостное масла, характеризується зростанням тертя і поступовим розігрівом підшипника. Далі це може призвести до так іменується граничного тертя з повним дотику поверхонь, наслідком якого буде перегрів, схоплювання (забіяки), заїдання, розплавлення і руйнування підшипника.

Зрозуміло, що в експлуатації режим граничного тертя неприйнятний. Все ж він виникає при порушенні подачі масла, а це в більшості випадків відбувається через його нестачу в картері, іншими словами або внаслідок недогляду водія, або при пошкодженні піддону картера в підсумку наїзду на перешкоду.

Режим полужідкостное масла допустимо тільки на куце час, коли він не встигає позначитися на зносі підшипника. Приклад — запуск прохолодного мотора. Правда, тут є інша небезпека: при дуже низькій температурі масло може бути дуже в’язким і його звичайна подача відновлюється тривало (20-30 секунд і більше). Тут вже напіврідинне масло здатне помітно впливати на знос деталей. Поліпшення авто движків пов’язано з незмінним зростанням частоти обертання і підвищенням потужності. Відразу спостерігається збільшення компактності конструкцій, в тому числі зменшення ширини і поперечника підшипників. Це означає, що питомі напруги у вузлі виростають. А оскільки навантаження на підшипник при роботі мотора циклічно змінюється за величиною і напрямком, стає реальним так зване втомне руйнування деталей. Щоб забезпечити працездатність підшипників в таких критеріях, необхідні особливі конструкції, матеріали і технології.

Як він влаштований?

Зазвичай підшипники колінчатих валів в сучасних движках роблять у вигляді тонкостінних вкладишів або втулок шириною 1,0-2,5 мм (зрідка більше). Вкладиші корінних підшипників колінчастого вала роблять товщі через необхідність розташувати радіальну канавку для подачі масла до шатунним підшипників. Загальна тенденція — зменшення товщини вкладишів, яка на даний момент становить в середньому 1,8-2,0 мм у корінних і 1,4-1,5 мм в шатунних підшипників. Чим тонше вкладиші, тим краще вони прилягають до поверхні корпусу (ліжку), тим краще тепловідвід від підшипника, точніше геометрія, менше припустимий зазор і шум при роботі, більше ресурс вузла.

Щоб при установці в ліжко вкладиш точно прийняв її форму, у вільному стані він зобов’язаний мати натяг по поперечнику ліжку (так зване випрямлення) і нециліндричну форму змінного радіуса. Не рахуючи того, для непоганого прилягання до поверхні і утримання від провертання потрібний натяг і по довжині вкладиша — його іменують виступанієм. Всі ці характеристики залежать від товщини, ширини і поперечника вкладишів, при всьому цьому випрямлення складає в середньому 0, 5-1,0 мм, а виступаніє — 0,04-0,08 мм. Але для надійної роботи підшипника і цього ще недостатньо. Близько роз’єму товщину вкладишів зменшують на 0,010-0,015 мм, щоб уникнути задирів в цих місцях. Вони можуть з’являтися через деформації отвори в корпусі під дією робочого навантаження, коли робочий зазор в підшипнику малий. Матеріали для вкладишів можуть бути різними. Їх вибір ув’язується з матеріалом колінчастого валу і його термічною обробкою, ступенем форсировки мотора і даним ресурсом. Певною мірою позначаються тут і традиції авто контори.

Вкладиші завжди роблять багатошаровий. База вкладиша — залізна стрічка, яка забезпечує міцність і надійність посадки в корпусі. На базу різними методами наносять шар (або шари) спеціального антифрикційного матеріалу шириною 0,3-0,5 м