Зазор между коленвалом и вкладышем


Коленчатый вал Хендай Гётц / Hyundai Getz хундай гетз

  Снятие

1. Снимите зубчатый ремень, переднюю крышку блока цилиндров, маховик, головку цилиндров и масляный поддон Hyundai Getz.

2. Снимите заднюю крышку с блока цилиндров и заднее уплотнительное кольцо коленчатого вала.

3. Отверните гайки и снимите крышки шатунов.

4. Выверните болты и снимите крышки коренных подшипников коленчатого вала.

5. Снимите зубчатый ротор датчика угла поворота коленчатого вала.

  Внимание

  Промаркируйте крышки коренных подшипников коленчатого вала для того, чтобы установить их на свои места и в том же положении.

  Проверка

1. Проверьте шейки коренных и шатунных подшипников коленчатого вала на отсутствие износа и выработки. Проверьте смазочные отверстия коленчатого вала на отсутствие засорения.

2. Микрометром измерьте диаметры шеек коленчатого вала в двух диаметрально противоположных направлениях. При наличии выработки или овальности перешлифуйте коленчатый вал. Перешлифовку шеек коленчатого вала проводите только до следующего ремонтного размера.

  Диаметр коренных шеек коленчатого вала, мм:

— двигатель 1,3 л: 50-двигатель 1,1 л: 42

  Диаметр шатунных шеек коленчатого вала, мм:

— двигатель 1,3 л: 45-двигатель 1,1 л: 38

  Овальность и конусность шеек коленчатого вала: не более 0,01 мм

  Вкладыши коренных и шатунных подшипников

  Проверьте шатунные и коренные вкладыши на отсутствие местной коррозии, отслаивания, следов плавления, выработки и других повреждений. При необходимости, замените вкладыши.

  Измерение зазора между вкладышами подшипников и шейками коленчатого вала

  Для измерения зазора коренных и шатунных подшипников измерьте диаметры шеек коленчатого вала и соответствующие внутренние диаметры подшипников. Величина зазора — это разность между внутренним диаметром подшипника и соответствующим диаметром шейки коленчатого вала.

  Номинальные значения зазора на двигателях 1,3 л, мм:

— зазор между вкладышами и коренными шейками № 1, 2,4, 5 коленчатого вала: 0,028–0,046

— зазор между вкладышами и коренной шейкой № 3 коленчатого вала: 0,034–0,52

— зазор между вкладышами и шатунными шейками коленчатого вала: 0,024–0,042

  Номинальные значения зазора на двигателях 1,1 л, мм:

— зазор между вкладышами и коренными шейками №1,2, 3, 4, 5 коленчатого вала: 0,020–0,038

— зазор между вкладышами и шатунными шейками коленчатого вала: 0,012–0,041

  Измерение зазора коренных и шатунных подшипников с использованием пластикового калиброванного стержня Plastigage

  Проверку зазора между вкладышами и шейками коленчатого вала можно проводить с помощью пластикового калиброванного стержня Plastigage.

1. Очистите коренные и шатунные шейки коленчатого вала от смазки, а смазочные отверстия продуйте сжатым воздухом.

2. Установите вкладыши коренных подшипников на блок цилиндров двигателя.  Установите коленчатый вал на вкладыши коренных подшипников в блоке цилиндров. Установите оставшиеся вкладыши коренных подшипников в крышки коренных подшипников коленчатого вала. Расположите отрезки пластикового измерительного стержня Plastigage на шейках коренных подшипников коленчатого вала.

 

3. В соответствии с маркировкой установите крышки коренных подшипников. В определенной последовательности затяните болты крепления крышек коренных подшипников коленчатого вала. Не проворачивайте коленчатый вал двигателя при измерении зазора коренных подшипников коленчатого вала. Выверните болты и снимите крышки коренных подшипников коленчатого вала. Измерительным шаблоном измерьте ширину деформированного пластикового стержня Plastigage и определите величину зазора.

  Если зазор превышает предельно допустимое значение, перешлифуйте шейки коленчатого вала и используйте ремонтные вкладыши увеличенного размера.

 

  Масляные уплотни тельные кольца

  Проверьте передние и задние масляные уплотнительные кольца на отсутствие повреждений или износа рабочих кромок. При наличии любых дефектов замените уплотнительное кольцо.

  Ротор датчика угла поворота коленчатого вала

1. Снимите ротор датчика угла поворота коленчатого вала.

2. Проверьте ротор датчика угла поворота коленчатого вала на отсутствие повреждений, трещин и износа.

3. Проверьте зазор между ротором датчика угла поворота коленчатого вала и датчиком угла поворота коленчатого вала.

  Зазор между ротором датчика угла поворота коленчатого вала и датчиком угла поворота коленчатого вала: 0,5–1,5 мм

  Примечание

1. Измерьте глубину установки датчика, т.е. расстояние от верхней части зубьев ротора датчика угла поворота коленчатого вала до поверхности блока цилиндров сопрягающейся с плоскостью коробки передач.

 

2. Вычислите разность между длиной датчика угла поворота коленчатого вала и полученным расстоянием.

3. Длина датчика равна расстоянию между торцом датчика и внутренней точкой контактной поверхности.

  Выбор вкладышей коренных подшипников

1. Проверьте код размера отверстия для коленчатого вала в блоке цилиндров.

 

  Примечание

  Запишите буквенный код размера отверстия для коленчатого вала в блоке цилиндров.

  Порядок чтения — слева направо, при этом первый код соответствует размеру переднего отверстия в блоке цилиндров.

 

2. Проверьте код размера диаметра шейки коленчатого вала.

  Двигатель 1,3 л

  Примечание

  Запишите буквенный код размера диаметра шейки коленчатого вала, расположенный на противовесе коленчатого вала.

  Порядок чтения — слева направо, при этом первый код соответствует размеру передней шейки коленчатого вала.

 

  Двигатель 1,1 л

  Примечание

  Запишите буквенный код размера диаметра коренной шейки коленчатого вала, расположенный на места, нанесенные краской в местах показанных на рисунке.

3. По таблице выберите толщину вкладышей коренных подшипников.

  Установка

1. Установите верхние вкладыши коренных подшипников на блок цилиндров двигателя. При повторной установке вкладышей установите их на те же места, на которых они находились перед снятием.

2. Перед установкой коленчатого вала нанесите тонкий слой чистого моторного масла на все поверхности скольжения. Установите коленчатый вал на вкладыши коренных подшипников в блоке цилиндров.

3. Установите оставшиеся вкладыши коренных подшипников в крышки коренных подшипников коленчатого вала. В соответствии с маркировкой установите крышки коренных подшипников коленчатого вала, при этом стрелка’ на каждой крышке должна быть направлена к шкиву коленчатого вала. В определенной последовательности за 2 или 3 этапа затяните болты крепления крышек коренных подшипников коленчатого вала в следующем порядке: центральную, №2, №4, переднюю и заднюю.

  Момент затяжки:

  Болты крепления крышек коренных подшипников: — двигатели 1,3 л: 55–60 Н*м -двигатели 1,1 л: 50–55 Н*м

  Болты крепления крышек шатунов: — двигатели 1,3 л: 32–35 Н*м -двигатели 1,1 л: 20–23 Н*м

4. Проверните коленчатый вал и проверьте, что он вращается легко и плавно. Щупом, вставленным между упорным буртиком центрального вкладыша и коленчатым валом, проверьте осевой люфт коленчатого вала.

  Осевой люфт коленчатого вала: -двигатели 1,3 л: 0,05–0,175мм -двигатели 1,1 л: 0,05–0,25 мм

 

5. Смажьте наружную поверхность нового заднего уплотнительного кольца моторным маслом. Специальным инструментом 09231–22000 установите уплот-нительное кольцо до упора в гнездо задней крышки.

 

6. Установите крышку заднего уплотнительного кольца, прокладку и затяните болты. При установке смажьте рабочие кромки и наружную поверхность уплотнительного кольца чистым моторным маслом.

7. Установите заднюю крышку блока и затяните болты.

8. Установите крышки шатунов.

9. Установите маховик, переднюю крышку, масляный поддон и зубчатый ремень.

            

hendai-getz.ru

Коленчатый вал и маховик

Коленчатый вал

Рис. 2.4. Коленчатый вал: 1 – зубчатый венец датчика положения коленчатого вала; 2 – болт крепления зубчатого венца датчика положения коленчатого вала; 3 – коленчатый вал; 4 – нижний вкладыш коленчатого вала с упорным буртиком коренного подшипника; 5 – крышка коренного подшипника; 6 – болт крепления крышки коренного подшипника; 7 – нижний вкладыш коренного подшипника; 8 – верхний вкладыш коренного подшипника; 9 – верхний вкладыш коленчатого вала с упорным буртиком коренного подшипника

Коленчатый вал двигателя показан на рис. 2.4.

Снятие

Снимите поршни и шатуны.

Снимите держатель заднего сальника и задний сальник коленчатого вала.

Крышки коренных подшипников должны быть пронумерованы.

Отверните болты крышки, снимите крышки вместе с вкладышами подшипников.

Выньте коленчатый вал из опор.

Снимите с коленчатого вала зубчатый венец датчика положения коленчатого вала.

Выньте вкладыши из блока цилиндров и снимите упорные полукольца центрального подшипника.

       ПРИМЕЧАНИЕ

При разборке нанесите на крышки коренных подшипников коленчатого вала метки, чтобы при последующей сборке установить их на прежние места.

Проверка технического состояния

Очистите коленчатый вал растворителем и просушите его сжатым воздухом.

Осмотрите коренные и шатунные шейки вала на наличие повреждений, неравномерного износа и трещин.

Проведите медной монетой по подшипнику. Если подшипник стирает медь, значит, его поверхность слишком груба и ее необходимо обработать.

Убедитесь в чистоте масляных каналов. Устраните обнаруженные дефекты или замените дефектные детали.

Проверьте конусность и овальность шеек вала.

Номинальный диаметр шеек вала, мм:

коренных.....50

шатунных.....45

Овальность и конусность коренных и шатунных шеек вала не более 0,005.

Проверьте шейки сальников коленчатого вала на наличие следов износа или повреждений. Если сальники протерли канавки на шейках, то новые сальники будут пропускать масло.

Вкладыши коренных и шатунных подшипников проверяют внешним осмотром на наличие отслаивания, следов плавления, прихвата. Дефектные вкладыши замените.

       ПРИМЕЧАНИЕ

На вкладышах нельзя проводить любые подгоночные операции. При задирах, рисках или отслоениях замените вкладыши новыми.

Проверка зазоров между вкладышами и шейками коленчатого вала

Для проверки зазора между вкладышами и шейками коленчатого вала измерьте диаметр коренных и шатунных шеек, а также внутренний диаметр вкладышей. Зазор определяется как разность между диаметром шейки и внутренним диаметром вкладыша.

Номинальные зазоры (двигатели 1,3 л), мм:

между вкладышами и коренными шейками коленчатого вала №1, 2, 4, 5.....0,028–0,046

между вкладышами и коренной шейкой №3 (центральная шейка).....0,034–0,52

между вкладышами и шатунными шейками.....0,024–0,042

Номинальные зазоры (двигатели 1,1 л), мм:

между вкладышами и коренными шейками коленчатого вала №1, 2, 3, 4, 5......0,020–0,038

между вкладышами и шатунными шейками.....0,012–0,041

Проверка зазоров с помощью  калиброванной пластмассовой проволоки

Проверку зазора между вкладышами и шейками вала можно проводить с помощью калиброванной пластмассовой проволоки.

Перед проверкой протрите шейки вала и вкладыши для удаления масла, смазки и других загрязнений.

Положите на рабочую поверхность шейки отрезок калиброванной пластмассовой проволоки. Длина отрезка проволоки должна быть равна ширине соответствующего вкладыша. Кроме того, проволока не должна перекрывать смазочные отверстия.

Установите коленчатый вал, вкладыши и крышки подшипников.

Затяните болты крепления крышек требуемым моментом, при этом нужно следить, чтобы вал не поворачивался.

Снимите крышки подшипников. Определите зазоры между вкладышами подшипника и шейками вала по ширине наиболее сплющенного участка проволоки с помощью шкалы, нанесенной на упаковке проволоки.

Если зазоры превышают предельно допустимые, замените вкладыши подшипников. Если заменой вкладышей нормальные зазоры получить не удается, прошлифуйте шейки коленчатого вала до следующего ремонтного размера и установите вкладыши соответствующего ремонтного размера.

Сальники

Проверьте передний и задний сальники коленчатого вала на наличие повреждений и износа уплотняющих кромок. Замените дефектные сальники.

Установка коленчатого вала

Установите верхние вкладыши коренных подшипников коленчатого вала в опоры в блоке цилиндров.

При повторном использовании вкладышей коренных подшипников коленчатого вала устанавливайте их на прежние места в соответствии с нанесенными при разборке метками.

Установите упорные полукольца.

Уложите коленчатый вал в опоры, предварительно смазав шейки моторным маслом.

Установите крышки коренных подшипников с нижними вкладышами и затяните болты крепления крышек требуемым моментом в следующем порядке:

– крышка среднего подшипника;

– крышка 2-го подшипника;

– крышка 4-го подшипника;

– крышка переднего подшипника;

– крышка заднего подшипника.

Затягивайте болты крепления крышек равномерно в два-три приема до получения требуемого момента затяжки.

Крышки подшипников устанавливайте стрелкой в сторону шкива коленчатого вала, учитывая номера крышек.

Моменты затяжки болтов крепления крышек коренных подшипников двигателей, Н·м:

1,1 л......50–55

1,3; 1,5; 1,6 л.....55–60

Моменты затяжки болтов крепления крышек шатунов двигателей, Н·м:

1,1 л......20–23

1,3; 1,5; 1,6 л......32–35

Убедитесь в легкости вращения коленчатого вала и соответствии с нормой осевого зазора вала (зазора между упорным буртиком вкладышей среднего коренного подшипника и щеками коленчатого вала).

Номинальное значение осевого зазора коленчатого вала двигателей, мм:

1,1 л......0,05–0,25

1,3; 1,5; 1,6 л.....0,005–0,175

Установите сальник в отверстие в держателе заднего сальника коленчатого вала и запрессуйте его оправкой до упора, стараясь не допустить перекоса.

Установите держатель заднего сальника и уплотнительную прокладку и затяните пять болтов его крепления.

Перед установкой нанесите моторное масло на рабочую кромку сальника и сопрягаемую поверхность коленчатого вала.

Установите заднюю крышку блока цилиндров и затяните болты крепления крышки.

Установите крышки шатунов.

Затяните болты крепления крышек.

Маховик

Рис. 2.5. Маховик двигателя автомобилей с механической коробкой передач: 1 – зубчатый венец маховика; 2 – маховик; 3 – болт крепления маховика к фланцу коленчатого вала

Маховик двигателя автомобилей с механической коробкой передач показан на рис. 2.5.

Рис. 2.6. Маховик двигателя автомобилей с автоматической коробкой передач: 1, 3 – соединительные фланцы маховика; 2 – ведущий фланец маховика; 4 – болт крепления маховика к фланцу коленчатого вала

Маховик двигателя автомобилей с автоматической коробкой передач показан на рис. 2.6.

Проверьте состояние зубчатого обода маховика и в случае повреждения зубьев замените маховик. Если на маховике со стороны ведомого диска сцепления обнаружены трещины вследствие перегрева, необходимо заменить маховик. Зубчатый венец маховика не должен проворачиваться при крутящем моменте 590 Н·м (60 кгс·м) или сдвигаться в осевом направлении при усилии 3,9 кН (400 кгс).

       ПРИМЕЧАНИЕ

Перед снятием маховика с коленчатого вала нанесите метки, определяющие их взаимное положение в собранном состоянии. При сборке двигателя в заводских условиях маховик балансируется в сборе с коленчатым валом. Таким образом, их взаимное положение при ремонте двигателя не должно нарушаться.

На поверхности маховика, прилегающей к фланцу коленчатого вала, и опорной поверхности ведомого диска сцепления не допускаются царапины и задиры. Допуск неплоскостности опорной поверхности ведомого диска сцепления составляет 0,06 мм.

Царапины и задиры на опорной поверхности ведомого диска сцепления удалите проточкой, снимая слой металла толщиной не более 1 мм. Проточите также и поверхность, прилегающую к фланцу коленчатого вала. При проточке необходимо обеспечить параллельность этих поверхностей. Допустимая непараллельность составляет 0 ,1 мм.

Момент затяжки болтов крепления  маховика двигателей, Н·м:

1,1 л.....70–80

1,3 л.....130–140

1,5; 1,6 л......120–130

Полезные сведения  и советы  

Подшипники двигателей

Какие подшипники установлены в вашем двигателе? Далеко не все автомобилисты могут ответить на такой вопрос вразумительно.

Тем не менее подшипники там есть. И не какие-либо, а вполне определенные. Они долговечны, но не вечны, а когда выходят из строя, то без понимания сути дела не обойтись. Ну а для профессионалов-ремонтников это самая обычная материя.

Как работает подшипник

В современных автомобильных двигателях опорами для коленчатых и распределительных валов практически во всех случаях служат подшипники скольжения. Подшипники качения (шариковые, роликовые, игольчатые) применяют для подобных целей лишь в небольших мотоциклетных моторах.

Необходимая работоспособность подшипников скольжения достигается использованием эффекта так называемого масляного клина. При вращении гладкого вала в зазор между валом и отверстием подается масло. Поскольку нагрузка, действующая на вал, вызывает его эксцентричное смещение, масло как бы затягивается в суживающуюся часть зазора и образует масляный клин, препятствующий соприкосновению вала со стенками отверстия. Чем больше давление и вязкость масла в зазоре, тем большую нагрузку (до соприкосновения поверхностей) выдерживает подшипник скольжения.

Фактическое давление масла в зоне клина достигает 50–80 МПа (500–800 кг/см2), а в некоторых конструкциях и больше. Это в сотни раз выше, чем в подающей системе (системе смазки двигателя). Однако не следует думать, что давление подачи мало влияет на работу подшипника. Чем оно выше, тем интенсивнее идет прокачка масла через подшипник и тем лучше он охлаждается.

При определенных условиях режим работы с минимальным трением (его также называют жидкостным) может быть нарушен. Это случается при понижении вязкости масла, например из-за его перегрева вследствие недостаточной подачи, и снижении частоты вращения коленчатого вала при возрастании нагрузки.

Нередко, особенно после ремонта двигателя, сказывается и неоптимальная геометрия узла. При незначительном отклонении формы поверхностей от цилиндрической, при перекосе осей и других дефектах деталей возможно местное возрастание удельной нагрузки (т.е. нагрузки, отнесенной к площади поверхности) выше допустимого предела. Тогда пленка масла в этих местах становится тонкой, а поверхности вала и подшипника начинают соприкасаться по микронеровностям. Возникает режим полужидкостной смазки, характеризующийся возрастанием трения и постепенным разогревом подшипника. Дальше это может привести к так называемому граничному трению с полным соприкасанием трущихся поверхностей, следствием которого будет перегрев, схватывание (задиры), заедание, расплавление и разрушение подшипника.

Понятно, что в эксплуатации режим граничного трения неприемлем. Тем не менее он имеет место при нарушении подачи масла, а это чаще всего происходит из-за его нехватки в картере: либо вследствие недосмотра водителя, либо при повреждении поддона картера в результате наезда на препятствие.

Режим полужидкостной смазки допустим лишь на короткое время, когда он не успевает сказаться на износе подшипника. Пример – пуск холодного двигателя. Правда, тут есть другая опасность: при очень низкой температуре масло может стать слишком вязким и нормальная его подача восстанавливается слишком долго (20–30 с и более). В этом случае и полужидкостная смазка способна заметно повлиять на износ деталей.

Совершенствование конструкции автомобильных двигателей связано с постоянным повышением частоты вращения коленчатого вала и увеличением мощности двигателя. Одновременно наблюдается тенденция к увеличению компактности конструкций, в том числе уменьшение ширины и диаметра подшипников. Это значит, что удельные напряжения в узле трения растут. А поскольку нагрузка на подшипник при работе двигателя циклически изменяется по величине и направлению, то увеличивается вероятность так называемого усталостного разрушения деталей. Чтобы обеспечить работоспособность подшипников в таких условиях, требуются специальные конструкции, материалы и технологии.

Как устроен подшипник скольжения

Обычно подшипники коленчатых валов в современных двигателях выполняются в виде тонкостенных вкладышей или втулок толщиной от 1,0 до 2,5 мм (редко больше). Вкладыши коренных подшипников коленчатого вала делают толще из-за необходимости разместить в них круговую канавку для подачи масла к шатунным подшипникам. Общая тенденция – уменьшение толщины вкладышей, которая сейчас составляет в среднем 1,8–2,0 мм у коренных и 1,4–1,5 мм у шатунных подшипников. Чем тоньше вкладыши, тем лучше они прилегают к поверхности корпуса подшипника (постели), тем лучше отводится тепло от подшипника, точнее геометрия, меньше допустимый зазор и шум при работе, больше ресурс узла.

Чтобы при установке в постель вкладыш точно принял ее форму, в свободном состоянии он должен иметь натяг по диаметру постели (так называемое распрямление) и нецилиндрическую форму переменного радиуса. Кроме того, для хорошего прилегания к поверхности и удерживания от проворачивания необходим натяг и по длине вкладыша – его называют выступанием. Все эти параметры зависят от толщины, ширины и диаметра вкладышей, распрямление составляет в среднем 0,5–1,0 мм, а выступание – 0,04–0,08 мм. Однако для надежной работы подшипника этого еще недостаточно. Около линии разъема толщину вкладышей уменьшают на 0,010–0,015 мм, чтобы избежать задиров в этих местах. Задиры могут появиться вследствие деформации отверстия в корпусе подшипника в блоке цилиндров под действием рабочей нагрузки, когда рабочий зазор в подшипнике мал.

Материалы для вкладышей могут быть разными. Их выбор зависит от выбора материала коленчатого вала и его термообработки, степени форсирования двигателя и заданного ресурса. В известной мере сказываются здесь и традиции автомобильной фирмы.

Вкладыши всегда делаются многослойными. Основа вкладыша – стальная лента, которая обеспечивает прочность и надежность посадки в корпусе подшипника. На основу различными способами наносят слой (или несколько слоев) специального антифрикционного материала, толщина которого составляет 0,3–0,5 мм. Основными требованиями к антифрикционному материалу являются низкое трение по валу, высокая прочность и теплопроводность (т.е. способность хорошо отводить тепло от поверхности вала к корпусу подшипника). Первое требование лучше всего обеспечивают мягкие металлы, например сплавы с большим содержанием олова и свинца (в частности, широко известные баббиты).

В прошлом баббиты широко применялись на малофорсированных низкооборотных двигателях. С ростом нагрузок прочность таких вкладышей с толстым слоем баббита оказалась недостаточной. Проблема была решена заменой всего этого слоя на своеобразный «бутерброд» – свинцово-оловянную бронзу, покрытую тонким (0,03–0,05 мм) слоем того же баббита. Вкладыш стал многослойным.

В современных двигателях сталебронзобаббитовые вкладыши обычно выполняют четыреххслойными (под баббитом находится еще очень тонкий слой никеля) или даже пятислойными, когда для улучшения приработки сверху на рабочую поверхность наносится тончайший слой олова. Именно так выглядят подшипники на многих иностранных двигателях.

Наряду с этим широкое распространение получили и сталеалюминиевые вкладыши. Антифрикционным материалом здесь служат сплавы алюминия с оловом, свинцом, кремнием, цинком или кадмием как с покрытиями, так и без них. Наиболее часто в мировой практике используется сплав алюминия с 20% олова без покрытия. Он хорошо противостоит высоким нагрузкам и скоростям вращения современных двигателей, включая

дизели, и одновременно обладает удовлетворительной «мягкостью». Тем не менее сталеалюминиевые вкладыши жестче, чем баббитовые (или с баббитовым покрытием), поэтому более склонны к задирам в условиях недостаточной смазки.

Вспомогательные и распределительные валы двигателей вращаются, как правило, с меньшей частотой, чем коленчатые, и испытывают гораздо меньшие нагрузки, поэтому условия их работы легче. Вкладыши и втулки этих валов обычно делают из материалов, аналогичных описанным. Кроме того, здесь иногда применяют баббит или бронзу без покрытия. Зачастую эти подшипники вообще не имеют втулок или вкладышей и образуются непосредственно растачиванием отверстий в головке блока цилиндров. В таких конструкциях головка выполнена из сплава алюминия с кремнием, который обладает неплохими антифрикционными свойствами.

Общим для подшипников современных двигателей, особенно если речь идет об опорах коленчатых валов, является соответствие материала и конструкции вкладышей материалу и условиям работы вала (частота вращения, нагрузки, условия смазки и т.д.). Поэтому произвольная замена деталей, когда, например, при ремонте ставят вкладыши от другого двигателя, не может быть рекомендована. В противном случае долговечность отремонтированного агрегата может оказаться очень небольшой. чтобы решаться на такой шаг, нужно иметь соответствующую информацию.

Вкладыши подшипников скольжения представляют собой очень точные (прецизионные) детали. чтобы гарантировать малые, но вполне определенные (в среднем 0,03–0,06 мм) рабочие зазоры в подшипниках, при изготовлении толщину вкладыша выдерживают с точностью примерно 5–8 мкм, а длину – 10–20 мкм. Нарушение этих требований может привести к изменению рабочего зазора в подшипнике или плотности посадки вкладыша в корпусе, что недопустимо, так как может привести к снижению надежности и ресурса всего двигателя в целом.

Кто производит подшипники  скольжения

Сложность всего круга проблем, связанных с созданием высококачественных автомобильных подшипников скольжения, привела к тому, что их производство постепенно перешло к специализированным фирмам. За рубежом многие из таких фирм одновременно выпускают и другие детали для двигателей, причем поставки идут как на конвейеры автомобильных заводов, так и в продажу – в виде запасных частей. Некоторые фирмы такого рода входят в состав известных транснациональных производственных и торгово-промышленных корпораций. Из мировых изготовителей подшипников скольжения для двигателей следует в первую очередь отметить фирмы Kolbenschmidt (KS), Glyco, TRW, Sealed Power, Glacier, Clevite, Bimet. В последние годы подшипники начали делать и такие фирмы «корифеи», как Mahle и Goetze. Среди «молодых» стоит упомянуть специализированную фирму King (Израиль), начавшую выпуск подшипников в начале 80-х годов прошлого века. Большинство перечисленных производителей выпускает огромную номенклатуру подшипников и поставляет свою продукцию в запасные части повсюду, в том числе и на наш рынок (через дилеров или оптовые торговые компании). В основном, конечно, это подшипники для двигателей зарубежных автомобилей – европейских, японских и американских.

В продаже можно найти вкладыши как стандартные, так и различных ремонтных размеров (отличающиеся от стандартных, как правило, не более чем на 0,75 мм) для большинства распространенных моделей. На менее распространенные модели, а также при необходимости покупки вкладышей большего ремонтного размера обычно приходится оформлять заказ и ждать в среднем 5–10 дней (у разных торговых фирм эти сроки различны).

Качество такой продукции обычно не вызывает сомнений ни по геометрии, ни по материалам. Хотя, если есть выбор и сомнения в том, какой фирме-изготовителю отдать предпочтение, надо иметь в виду следующее. Такие фирмы, как Kolbenschmidt, Glyco, Glacier – это одни из основных поставщиков для массового производства. При покупке их изделий можно даже получить те же самые вкладыши, что ставят на двигатели «при рождении». Разница заключается только в отсутствии на новых деталях эмблемы фирмы – изготовителя автомобиля. Кстати, поиск «родных» (или так называемых оригинальных) вкладышей ремонтных размеров может оказаться проблематичным. Не все автомобильные фирмы поставляют ремонтные вкладыши в запчасти, да и цена вкладышей в «оригинальной» упаковке, как правило, заметно выше, чем непосредственно от их производителя.

Вкладыши производства других, менее именитых фирм обычно дешевле, хотя обнаружить отличия в качестве изготовления будет трудно. Более того, если есть выбор, то здесь можно попытаться учесть и условия эксплуатации автомобиля. Так, сравнительно дешевые вкладыши, как ни странно, несколько лучше противостоят низкокачественным маслам и маслофильтрам, «гуляющим» по нашим магазинам и рынкам, чем более дорогие сталебронзобаббитовые. Это, в частности, показала практика использования в ремонте сталеалюминиевых вкладышей фирмы King вместо штатных бронзобаббитовых: такая замена не наносит ущерба надежности двигателей, зато позволяет заметно сэкономить.

carmanz.com

Коленчатый вал: устройство, неисправности и правильная установка

Коленчатый вал находится в блоке цилиндров двигателя и позволяет преобразовать возвратно-поступательное движение поршней с шатунами во вращение. Это вращение посредством трансмиссии передаётся на ведущие колёса автомобиля.Изготавливается коленвал ковкой из высоколегированной стали, либо отливкой из высокопрочного чугуна, с последующим упрочнением и механической обработкой. Поскольку моменты он передаёт не шуточные, то требования к прочности на изгиб и кручение коленчатого вала очень высоки.

Содержание

Как устроен коленвал

Коленчатый вал, это кривошип. Отсюда и название «кривошипно–шатунный механизм». В него входит коленчатый вал вместе с поршнями, их кольцами, пальцами и шатунами. А также маховик с венцом и шкив привода вспомогательных механизмов.Из названия ясно, что вал не прямой, а имеет такие элементы конструкции, как колена. Называются они шатунными шейками.

  • В рядных моторах, их количество равно количеству цилиндров – каждый поршень с шатуном воздействует на свою шейку.
  • У V-образных и оппозитных двигателей, одна шатунная шейка может быть предназначена для восприятия нагрузки от двух шатунов с поршнями из соседних рядов цилиндров.

Центром вращения коленвала являются коренные шейки. Между коренными и шатунными шейками находятся щёки, на которых выполнены элементы, называемые противовесами. Переход от каждой шейки на щеку выполнен не под прямым углом, а имеет радиус — галтель. Галтель нужна для предотвращения появления усталостных трещин, так как в этом месте вала наибольшая концентрация напряжения металла.

  • Коренные шейки имеют диаметр больший чем шатунные. Шатунные шейки чередуются с коренными и количество последних больше — полноопорный коленвал.
  • Коленчатые валы, у которых нет коренных шеек с обеих сторон шатунных – неполноопорные, в последнее время почти не применяются. Связано это с увеличением требований к жёсткости коленвалов из-за возросшей степени сжатия современных двигателей.

В качестве подшипников в которых вращаются шейки коленчатого вала, используются вкладыши. Вкладыши, это подшипники скольжения. Они изготавливаются из стальной полосы, согнутой по радиусу шейки коленчатого вала и покрытой тонким слоем сплава алюминия, или бронзы, имеющим низкий коэффициент трения. На вкладышах имеются замки, предотвращающие их проворачивание в своих пастелях.

Между шейкой коленвала и поверхностью вкладыша предусмотрен зазор. При работе двигателя в этом зазоре всё время находится масляная плёнка — масляный клин. По сути, коленчатый вал вращается на этом масляном клине, а не на вкладыше.

Для подвода масла в места контакта шеек и вкладышей, в коленчатом вале имеются масляные каналы, соединённые с главной масляной магистралью и масляным насосом.

У мотоциклетных двухтактных моторов, а также промышленных и сельскохозяйственных дизелей с большим рабочим объёмом цилиндров, в качестве подшипников для коленвалов могут применяться:

  • шариковые подшипники качения;
  • роликовые подшипники качения;
  • игольчатые подшипники качения.

Для передачи крутящего момента на трансмиссию, на заднем конце коленчатого вала болтами крепится маховик. За счёт своего большого веса и инерции, он сглаживает толчки от поршней при их рабочем ходе.

В последнее время получают распространение двухмассовые маховики, выполняющие ещё и роль демпфера крутильных колебаний.

В трансмиссиях с механическими коробками передач, маховик является ведущим диском сцепления. В трансмиссиях с автоматическими коробками передач на маховике крепится корпус насосного колеса гидротрансформатора.

На переднем конце коленчатого вала, как правило, на шпоночном соединении, крепятся шестерня – зубчатый шкив привода ГРМ и шкив привода вспомогательных механизмов.

Из-за мировой тенденции моторостроения к уменьшению веса и размеров деталей кривошипно–шатунного механизма, а также увеличению номинальных оборотов и степени сжатия двигателей, появилась проблема возникновения резонансных колебаний, приводящих к поломке коленчатых валов. Для её устранения, в шкивы коленвалов стали встраивать демпферы, гасящие крутильные колебания. Как уже отмечалось, на это же нацелены двухмассовые маховики.

Наверх

Неисправности коленвала

К основным неисправностям коленчатых валов относятся:

  • износ шеек, их сплавление с антифрикционным покрытием вкладышей;
  • трещины в шейках;
  • изгиб коленвала;
  • поломки щёк.

Самой распространённой неисправностью, является износ шеек. Признаком предельного износа шатунных шеек коленчатого вала и их вкладышей, является металлический стук, частота которого вдвое меньше частоты вращения коленвала. После прогрева мотора и под нагрузкой стук усиливается. Если отключить форсунку, или подачу напряжения на свечу зажигания в цилиндре, шатун которого взаимодействует с изношенной шейкой, стук значительно уменьшается, или совсем пропадает.

Глухой металлический стук, равный частоте вращения коленчатого вала, усиливающийся под нагрузкой и после прогрева двигателя, является признаком аварийного износа коренных шеек и их вкладышей. Такой стук может говорить и о деформации коленвала из-за перегрева шеек при разрушении вкладышей.

Пониженное давление в системе смазки, особенно на холостом ходу прогретого мотора, и быстро пропадающий стук после запуска двигателя, тоже являются косвенными признаками износа вкладышей и шеек коленчатого вала. При поломке щеки коленчатого вала рядом с коренной шейкой, также будет слышен металлический стук, кратный оборотам вала.

Трещины на шейках выявляются на снятом с мотора коленвале.

Наверх

Последствия использования неисправного коленвала

Если продолжать эксплуатировать двигатель с явными признаками сильного износа коленчатого вала, то последствиями такой эксплуатации может быть:

  • срыв масляного клина в паре вкладыш-шейка;
  • сухое трение;
  • перегрев и сплавление шейки с алюминиевым покрытием вкладышей и последующим заклиниванием коленвала.

Если всё это происходит на больших оборотах, то проворот вкладышей в своих пастелях, с последующим дорогостоящим ремонтом этих пастелей, или заменой блока цилиндров и шатунов, также весьма вероятны.

Последствиями эксплуатации мотора, коленвал которого имеет трещины, также может быть его поломка и деформация пастелей вкладышей в блоке.

После заклинивания застучавшего двигателя, не нужно пытаться провернуть его коленчатый вал большим воротком, или с буксира. Последствием этого обязательно будет проворот вкладышей, приварившихся к шейкам КВ, в своих пастелях.

Наверх

Как правильно установить коленвал

При самостоятельной «укладке» коленчатого вала в мотор своего автомобиля, нужно помнить простые правила:

  1. между поверхностями шеек коленчатого вала и вкладышей обязательно должен быть зазор для масляного клина. Величину этого зазора устанавливает производитель конкретного мотора. Зазор не должен выходить за эти допуски;
  2. коленвал, его каналы, блок цилиндров, вкладыши и руки сборщика должны быть идеально чистыми;
  3. диаметр шеек коленвала должен соответствовать заводским допускам и размерам вкладышей. Нельзя с шейками номинального размера применять вкладыши ремонтных размеров и наоборот. С коленвалом номинального размера использовать только номинальные вкладыши. Если шейки коленчатого вала прошлифованы под ремонтный размер, то и вкладыши надо использовать соответствующего ремонта.
  4. перед укладкой коленвала в блок цилиндров нужно убедиться в качестве шатунных вкладышей и самих шатунов. Если перед ремонтом, в каком то из шатунов были разрушены, или провёрнуты вкладыши, нужно затянуть крышку шатуна моментом, предписанным изготовителем и проверить внутренний диаметр нижней головки шатуна на соответствие заводским размерам. При несоответствии этим размерам шатун заменить.

Если с шатуном всё в порядке, надо вставить вкладыши в шатуны, смазать их маслом, лучше трансмиссионным, и затянуть положенным моментом. Каждый на своей шатунной шейке. Провернув шатун на несколько оборотов вокруг шейки, снимаем его и проверяем поверхность вкладышей. На них не должно быть никаких следов от контакта с шатунной шейкой. Если есть следы касания, а шатун тяжело проворачивается вокруг шейки, вкладыш придётся заменить.

Нужно помнить, что крышка на заводе растачивалась заодно со своим шатуном, в положении, когда пазы под замки вкладышей находятся с одной стороны. Поэтому путать между собой крышки и шатуны нельзя. При установке крышки на шатун, замки вкладышей должны находиться с одной стороны.

Проверив шатуны и их вкладыши, приступаем к укладке коленчатого вала в блок цилиндров. Требования к пастелям коренных вкладышей в блоке цилиндров такие же, как у шатунов. Кроме того, пастели в блока цилиндров должны быть строго сосны. Несоосностью и износом пастелей особенно подвержены блоки цилиндров из лёгких сплавов.

Если с размерами и соосностью пастелей всё в порядке, вставляем в них вкладыши. Как правило, коренные вкладыши, вставляемые в блок цилиндров, имеют проточку посредине для лучшего подвода масла, а вкладыши в крышках, на которые приходится основная нагрузка при работе двигателя – сплошные. Путать их при сборке нельзя.

Установив в свои пастели упорные кольца, смазываем вкладыши маслом и укладываем в них коленчатый вал. Устанавливаем на свои места крышки коренных подшипников и затягиваем их положенным моментом. Затяжку начинаем от средней крышки к крайним, в шахматном порядке.

Крышки нельзя путать между собой, так как отверстия под коленвал в блоке цилиндров растачивают за один проход, с затянутыми болтами крепления крышек. При этом пазы под замки вкладышей в пастели блока цилиндров и её крышке, находятся с одной стороны. В таком положении их и нужно устанавливать при сборке коленчатого вала с блоком.

После затяжки всех крышек, проворачиваем коленвал на несколько оборотов. Он должен свободно, без заеданий проворачиваться от руки. Замеряем осевой зазор между упорными полукольцами и щекой и снимаем коленвал.

Осматриваем все вкладыши. На них не должно быть следов касания с шейками. Если это так и замеренный осевой зазор упорных полуколец соответствует норме, окончательно укладываем коленчатый вал в блок цилиндров и затягиваем его крышки от центральной к крайним положенным моментом.

Если какие то вкладыши зажимает, а с геометрией коленвала и пастелей блока цилиндров всё в порядке, такие вкладыши придётся заменить.

Вот собственно и всё о коленчатом вале.

Наверх

dranduleti.com

Коленвал и маховик Ниссан Альмера

Рисунок 2.5. Детали блока цилиндров и кривошипно-шатунного механизма двигателей GA14DE и GA16DE: I — с механической коробкой передач; II — с автоматической коробкой передач; 1 — блок цилиндров; 2 — держатель задней манжеты коленчатого вала; 3 — сливная пробка охлаждающей жидкости блока цилиндров; 4 — кронштейн; 5 — вкладыши коренных подшипников коленчатого вала; 6 — упорные полукольца коленчатого вала; 7 — коленчатый вал; 8 — крышки коренных подшипников коленчатого вала; 9 — втулка привода масляного насоса; 10 — звездочка коленчатого вала; 11 — сегментные шпонки; 12 — крышка нижней головки шатуна; 13 — шатунные вкладыши; 14 — шатун; 15 — стопорные кольца; 16 — поршневой палец; 17 — поршень; 18 — маслосъемное кольцо; 19 — нижнее компрессионное кольцо; 20 — верхнее компрессионное кольцо; 21 — задняя манжета коленчатого вала; 22 — задняя крышка; 23 — маховик; 24 — нижняя крышка; 25 — задняя крышка; 26 — ведомый диск
Коленчатый вал чугунный, пятиопорный с четырьмя противовесами (смотрите рисунок 2.5 и 2.6).
Рисунок 2.6. Детали блока цилиндров и кривошипно-шатунного механизма двигателя SR20DE: 1 — крышка цепи привода механизма газораспределения; 2 — кронштейн крепления генератора; 3 — водяной насос; 4 — блок цилиндров; 5 — держатель задней манжеты коленчатого вала; 6 — упорные полукольца; 7 — маховик; 8 — задняя крышка; 9 — коленчатый вал; 10 — вкладыш коренного подшипника; 11 — крышка коренного подшипника; 12 — станина коренных подшипников коленчатого вала; 13, 14 — маслоотражательный экран; 15 — алюминиевый картер; 16 — маслоуспокоительный щиток; 17 — стальной штампованный картер; 18 — пробка сливного отверстия; 19 — крышка; 20 — шатун и крышка шатуна; 21 — вкладыши нижней головки шатуна; 22 — стопорные кольца; 23 — поршневой палец; 24 — втулка верхней головки шатуна; 25 — поршень; 26 — поршневые кольца; 27 — маслоприемник с фильтром масляного насоса; 28 — уплотнительное кольцо
По диаметру коренных и шатунных шеек коленчатые валы разбиты на три размерные группы, за исключением коленчатого вала двигателя SR20DE, имеющего четыре размерные группы (таблица 2.3).
Таблица 2.3   Размерные характеристики коленчатого вала, мм
Модель двигателя
Размерная группа
Диаметр коренных шеек
Двигатели GA14DE и GA16DE
Двигатель SR20DE
Диаметр шатунных шеек
Двигатели GA14DE и GA16DE
Двигатель SR20DE
Зазор между вкладышем и коренной шейкой
Двигатели GA14DE и GA16DE
0,018-0,042 (номинальный)
Двигатель SR20DE
0,004-0,022 (номинальный)
Двигатели GA14DE и GA16DE
0,1 (максимальный)
Зазор между вкладышем и шатунной шейкой
Двигатели GA14DE и GA16DE
0,010-0,035 (номинальный)
Двигатель SR20DE
0,020-0,045 (номинальный)
Двигатели GA14DE и GAS16DE
0,1 (максимальный)
Осевой зазор коленчатого вала
Двигатели GA14DE и GAS16DE
0,06-0,18 (номинальный)
Двигатель SR20DE
0,10-0,26 (номинальный)
Все двигатели
0,3 (максимальный)
Осевой зазор шатуна
Все двигатели
0,20-0,47 (номинальный)
0,52 (максимальный)
Овальность коренных и шатунных шеек, не более
Все двигатели
Конусность коренных и шатунных шеек, не более
Все двигатели
Два упорных полукольца устанавливаются в гнезда по обе стороны от центральной опоры коленчатого вала. Они обеспечивают регулировку осевого зазора коленчатого вала. Полукольца установлены стороной с канавками к коленчатому валу.Чугунный маховик закреплен болтами на коленчатом валу. Центрирование маховика обеспечивается установочной втулкой. Максимальное осевое биение маховика на диаметре 115 мм не должно превышать 0,15 мм.
Рисунок 2.8. Маркировка размерных групп диаметров цилиндров на блоке двигателей GF14DE и GA16DE: 1 — номера размерных групп диаметров цилиндров; 2 — номера размерных групп (категорий размеров) вкладышей подшипников коленчатого вала; 3 — номер размерной группы диаметра цилиндра № 1; 4 — номер размерной группы (категории размера) вкладышей подшипника № 1
Рисунок 2.11. Маркировка размерных групп диаметров шеек коленчатого вала: 1 — код размерных групп диаметров шатунных шеек коленчатого вала; 2 — код размерных групп диаметров коренных шеек коленчатого вала; 3 — метка размерной группы диаметра шатунной шейки №1; 4 — метка размерной группы диаметра коренной шейки №1
Рисунок 2.12. Вкладыши коренных подшипников коленчатого вала: 1 — вкладыш с канавкой и отверстием для смазки, устанавливается со стороны блока цилиндров; 2 — гладкий вкладыш, устанавливается в крышку корпуса коренного подшипника; 3 — маркировка краской размерной группы

На блок цилиндров и коленчатый вал нанесена маркировка, облегчающая их комплектацию. Маркировка включает в себя пятизначный код категории размеров устанавливаемых вкладышей и диаметров цилиндров. на рисунке 2.8 и 2.11 приведены примеры расшифровки указанных параметров. Вкладыши коренных подшипников тонкостенные стальные с рабочей поверхностью из алюминиево-оловянного сплава. Вкладыши, устанавливаемые в блок цилиндров, имеют канавки и отверстия для смазки. Вкладыши, устанавливаемые в крышки подшипников, гладкие (рисунок 2.12). По толщине все вкладыши разбиты на размерные группы, которые маркируются краской на торце.Вкладыши шатунных подшипников также стальные тонкостенные с рабочей поверхностью из алюминиево-оловянного сплава. Вкладыши со стороны шатуна имеют отверстие, которое при сборке совмещается с отверстием в теле шатуна. Шатунные вкладыши тоже разбиты на группы по толщине, маркируемые краской на торце (таблица 2.4). Ремонтные вкладыши также различаются по размерным группам.

Таблица 2.4  Толщина вкладышей
Размерная группа и цвет
Коренные вкладыши
Шатунные вкладыши
* Без цветовой метки.** Метка черного цвета.
Толщина вкладышей двигателей GA14DE и GA16DE, мм:коренные:+0,25        1,960—1,964+0,50        2,085—2,089шатунные:+0,08        1,542—1,546+0,12        1,562—1,566+0,25        1,627—1,631Толщина вкладышей двигателя SR20DE:коренные:+0,05        2,109—2,117шатунные:+0,08        1,541—1,549+0,12        1,561—1,569+0,25        1,626—1,634

Проверка состояния

Шатунные и коренные шейки не должны иметь задиров, царапин, следов перегрева. Геометрические размеры шеек не должны выходить за указанные пределы. В противном случае необходимо выполнить перешлифовку шеек до ремонтных размеров. Вкладыши не подвергаются никаким ремонтным операциям и в случае износа заменяются новыми. На вкладышах не допускаются задиры, отслоения, царапины и т.п.
Проверка выполняется при помощи специальной калиброванной пластмассовой проволоки.Тщательно очистите рабочие поверхности вкладышей и соответствующей шейки коленчатого вала. Положите отрезок пластмассовой калиброванной проволоки, равный по длине ширине вкладыша, на поверхность шейки. В зависимости от вида проверяемой шейки установите на шейке шатун с крышкой или крышку коренного подшипника и затяните гайки или болты крепления. Гайки шатунных болтов затягивайте моментом 2,9 кгс·м, болты крепления крышек коренных подшипников — моментом 5,3 кгс·м. Не допускайте при этом проворачивания коленчатого вала двигателя.Выверните болты, снимите крышку и, пользуясь шкалой, нанесенной на упаковку проволоки, по деформации проволоки определите величину зазора.Если зазор в подшипниках превышает 0,1 мм, перешлифуйте шейки под ремонтный размер и поставьте вкладыши ремонтного размера.
Установите упорные полукольца в гнезда средней опоры так, чтобы канавки для смазки были обращены в сторону коленчатого вала, установите в блок цилиндров вкладыши подшипников. Смажьте и вложите в подшипники коленчатый вал. Установите на место крышки подшипников с вкладышами. Стрелки на крышках должны быть направлены в сторону привода распределительных валов. Затяните заданным моментом новые болты крепления крышек. Установите индикатор так, чтобы его ножка упиралась в торец коленчатого вала. Сдвигая при помощи рычага коленчатый вал в осевом направлении, определите его перемещение по индикатору. Если перемещение не соответствует рекомендованной величине, замените упорные полукольца.
Силовой агрегатМонтаж силового агрегата с АКППереборка двигателя Блок цилиндров и его ремонт Шатунно поршневая группа и её состояниеКоленвал и маховик Механизм газораспределения Снимаем головку блока Установка головки блока Переборка, диагностика и ремонт Головки блока Зазоры в приводе клапанов

Головка блока (SR20DE) Монтаж крышки головки блока Монтаж передней крышки газораспределителя Монтаж цепи привода распредваловСнятие головки блока Диагностика и установка Головки блокаРаспределительные валы

Система охлаждения Ремень водяного насоса Водяной насос Заправка системы охлаждения Проверка герметичности системы охлаждения

Система смазкиМасляный насос Как проверить давление масла Масляный радиатор ( SR20DE) Масляный поддон (SR20DE) Система выпуска отработавших газов Система питанияКСУД (система упр. двигателем) Система управление впрыском топливаСтстема управления углом опережения зажиганияПроверка КСУД Электрические параметры системыСамо-диагностика КСУД Как отрегулировать холостой ход и CO Настройка начального угла опережения зажигания Датчик детонации (SR20DE) Анализ выхлопных газовПроверка клапана рециркуляции ОГПроверка регулятора давления топливаПроверка топливных форсунокПроверка компрессии двигателяРегулировка теплового зазора

almera-rukovodstvo.ru