Двигун автомобіля, як бензиновий, так і на дизельному паливі, має багато парних деталей, між якими під час роботи виникає сила тертя. Колінчастий вал перебуває під механічним навантаженням і впливом сили тертя в посадкових місцях і точках з'єднання з шатунами. Наявність тертя є відповіддю на запитання, для чого потрібні шатунні вкладиші. Інша їхня назва: підшипники ковзання. Для роботи колінчастого вала інші типи підшипників не підходять. Також вони бувають корінними, через що їх часто плутають. Таким чином, вкладиші шатунні - це деталі, що максимально знижують коефіцієнт тертя колінчастого вала. Конструкція їх складається з жорсткої основи і м'якої робочої поверхні.
Що таке корінні та шатунні вкладиші
Як говорилося вище, ці два види підшипників ковзання часто плутають. Це зумовлено однаковою конструкцією і принципом роботи. Однак працюють ці вироби на різних ділянках і функції їх відрізняються. Незалежно від того, які вкладиші, корінні та шатунні складаються з двох однакових напівкруглих половинок, які з'єднуються одна з одною за допомогою спеціального замка в їхній конструкції. Є й варіанти без замків, але вони використовуються рідше. У з'єднаному стані вони являють собою виріб круглої форми. Розглянемо, чим відрізняються корінні та шатунні вкладиші.
Шатунні
Забезпечують безперешкодне обертання шийок колінвала в нижніх головках шатунів. Одна половинка такого підшипника ковзання встановлюється у верхній частині голівки, а друга разом з її кришкою. Кожен, хто знає, як працюють шатунні вкладиші, розуміє важливість якості мастильного матеріалу. Річ у тім, що зниження коефіцієнта тертя можливе тільки за наявності масляної плівки на поверхні підшипників ковзання. Під час затягування кришки головки болтами головне витримати момент затягування корінних і шатунних вкладишів, щоб не було люфту. Стягування цих елементів болтами дає змогу половинкам вкладиша зімкнутися, надійно зафіксувавши шийку колінвала, не перешкоджаючи його обертанню.
Корінні
Як говорилося вище, однакову конструкцію мають вкладиші корінні та шатунні, різниця лише в їхньому розташуванні. На відміну від шатунних, корінні встановлюються на тих ділянках, де колінвал проходить через корпус картерного відділення двигуна. Ці ділянки виступають для нього опорою, і щоб унеможливити тертя, між його шийками і корпусом розташовуються корінні підшипники ковзання. Тепер, знаючи, де розташовані корінні і шатунні вкладиші, не складно здогадатися, наскільки важлива подача мастила до цих елементів. Тому в їхній конструкції передбачено масляні канали для подачі мастильного матеріалу.
Як дізнатися розмір шатунного вкладиша
Розмір таких деталей відіграє важливу роль, оскільки найменше відхилення призводить до появи люфту і, відповідно, стуку. Тому слід знати, які саме деталі купувати для заміни. Вище ми розглянули, як відрізнити корінні вкладиші від шатунних, а тепер розберемо основну характеристику - внутрішній діаметр. Він має бути трохи більшим за діаметр шийок колінвалу з таким розрахунком, щоб між деталями залишався технологічний зазор приблизно 0,025 мм для заповнення його мастильним матеріалом. Заводське маркування шатунних вкладишів дає змогу легко визначити їхній розмір. Дізнатися, якого розміру було встановлено підшипники ковзання на заводі, можна за мітками на самому колінчастому валу.
Але під час заміни цих елементів доведеться ставити не такі, як були встановлені із заводу. В іншому разі будуть порушені допуски зазору в корінних і шатунних вкладишах. Це зумовлено тим, що на момент зносу підшипників ковзання поверхня шийок колінвала матиме вироблення. Воно характеризується появою мікроскопічних дефектів, які необхідно усунути методом розточування. Кожен, хто знає, як правильно встановити шатунні вкладиші, розуміє, що вони швидко вийдуть з ладу за наявності мікроскопічних дефектів поверхні шийок. Їх розточування призводить до зменшення діаметра. Отже, і підшипники ковзання повинні мати менший внутрішній діаметр.
Розглянемо, як підібрати шатунні вкладиші виходячи з усього вищесказаного. Відштовхуватися необхідно від діаметра зношених вкладишів і встановлювати нові вироби, у яких внутрішній діаметр менший на чверть міліметра. Звідси випливає розмірний ряд зі зменшуваним кроком діаметра, залежно від номера ремонту:
- 1 ремонт - 0,25 мм;
- 2 ремонт - 0,50 мм;
- 3 ремонт - 0,75 мм;
- 4 ремонт - 1 мм.
Після виконання четвертого ремонту встановлення шатунних вкладишів без замків і з замками не виконується. Вважається, що товщина шийок колінвала досягає критичного діаметра і вузол підлягає заміні.
Як визначити в якому стані шатунні вкладиші
Першим сигналом їхнього зносу виступає глухий стукіт металевих поверхонь, який виникає, коли під час пересування машини колінчастий вал перебуває під навантаженням. Якщо він виникає при кожному оберті колінвала - зносилися корінні підшипники ковзання. Стукіт шатунних вкладишів виникає вдвічі рідше. У міру нагрівання силового агрегата звук посилюватиметься. У рідкісних випадках причиною стуку виступає зміна положення підшипника ковзання. Чому провертає шатунні вкладиші зрозуміти не складно, оскільки це відбувається внаслідок збільшення коефіцієнта тертя між парними деталями. При цьому відбувається пошкодження поверхонь, що труться, і з'являються задирки. Розглянемо, чому затискає шатунний вкладиш:
- низький рівень в'язкості моторної оливи;
- високі навантаження на колінвал протягом тривалого часу;
- перегрівання мотора;
- потрапляння забруднень на поверхню підшипника ковзання;
- недостатній тиск мастильного матеріалу;
- окислення моторної оливи або її недостатній рівень.
Вище ми розглядали, як подається масло до шатунних вкладишів колінчастого вала. Його наявність у канавках підшипників ковзання залежить від тиску масляної системи. Якщо він недостатній, масляна плівка на поверхнях не зможе утворитися. Це не єдина причина, чому провернуло шатунні вкладиші в двигуні. Річ у тім, що для унеможливлення їх провороту використовується фіксувальний вусик. Його пошкодження в поєднанні з поганим мастилом і недостатнім натягом підшипника ковзання сприяє повороту.
Знаючи, як утримуються від повороту корінні та шатунні вкладиші, не варто виключати пошкодження фіксувального вусика з причин повороту цих деталей. Але якщо під час розбирання виявиться, що підшипники ковзання стоять правильно і вусики цілі, слід брати до уваги інші ознаки зносу шатунних вкладишів. Йдеться про невідповідність зазору між ними і шийками коленвала. Якщо він становить 0,08 міліметрів, значить необхідно замінити підшипник ковзання.
Визначити знос шатунних вкладишів методом вимірювання зазору можна за допомогою штангенциркуля і нутроміра. Першим заміряється діаметр шийок, а нутроміром внутрішній діаметр вкладишів.
З яким зусиллям затискати шатунні вкладиші
Найменша проблема полягає в демонтажі таких виробів, а ось зворотне встановлення вимагає професіоналізму і деяких знань. Визначивши за допомогою інструменту, чи потрібно міняти шатунні вкладиші, необхідно купити нові підшипники ковзання згідно з номером ремонту. Підбирати їх рекомендується за VIN-кодом автомобіля, що гарантує відповідність розмірів і правильне розташування замків шатунних вкладишів. Що стосується затягування, якщо сильно перетягнути болти кришки нижньої головки шатуна, буде відсутній зазор для мастильного матеріалу. При недостатньому затягуванні виникне люфт шатунних вкладишів, що негативно позначиться на роботі всього мотора.
Оптимальним затягуванням вважається момент від 43 до 53 Н-м, залежно від специфіки мотора. Точне значення можна знайти в технічному мануалі до машини. Досягти необхідного моменту затягування можна за допомогою динамометричного ключа. Тому він має бути під рукою, коли потрібно міняти шатунні вкладиші. Після їхньої заміни необхідно залити нове моторне мастило, оскільки в злитому можуть бути присутніми абразивні частинки, здатні пошкодити робочу поверхню підшипників ковзання.
