В конструкции практически любого двигателя внутреннего сгорания используются подшипники скольжения в опорах коленчатого вала и на шатунных шейках. Подшипники имеют минимальный зазор и работают в условиях повышенных нагрузок. Если в процессе эксплуатации провернуло вкладыши, то водитель услышит характерный посторонний звук, который иногда проявляется в определенном диапазоне оборотов.
Что собой представляют вкладыши в двигателе
Коленчатый вал на большинстве современных двигателей вращается в подшипниках скольжения, выдерживающих большие нагрузки. Конструкции с подшипниками качения встречаются редко. Такие двигатели обычно стоят на малогабаритной технике. Подшипники скольжения стоят и на шатунной шейке. В верхней части шатуна может быть втулка (на ряде двигателей рабочая поверхность выполняется непосредственно в теле шатуна) или жестко запрессованный палец.
Подшипники скольжения требуют постоянной смазки. Масло подается под давлением от насоса, который начинает работать сразу после пуска двигателя. Подшипник скольжения образуется при помощи вкладышей, имеющих ряд общих элементов конструкции для шатунной и коренной шейки. Вплоть до 50-х гг. прошлого века в постели заливали баббит, затем сопрягаемые поверхности проходили цикл приработки.
Шатунные
Шатун двигателя состоит из основной части и нижней крышки. Детали соединены болтами. На большинстве современных ДВС используются шатуны, изготовленные по технологии разлома. Шатун изготавливается и обрабатывается вместе с крышкой как единое целое, а затем деталь разламывают. Технология излома позволяет повысить точность совмещения крышки с остальной частью и минимизирует отклонение посадочной поверхности для вкладыша от окружности.
Шатунный вкладыш состоит из двух половин (полуколец), имеющих замок. Конструктивно деталь состоит из стального основания, на которое нанесен материал на основе алюминия, имеющий низкий коэффициент трения. Вкладыши на большинстве моторов являются биметаллическими, изредка применяются триметаллические – на поверхность антифрикционного слоя нанесено напыление для защиты от коррозии, дополнительного снижения трения и ускорения приработки.
Коренные
Конструктивно коренные вкладыши не отличаются от шатунных, хотя и имеют другие габариты. В деталях также есть отверстия для подачи масла. Полукольца укладываются в блок и в крышку, которая крепится анкерными болтами. На двигателях грузовых автомобилей используют дополнительные горизонтальные болты, удерживающие крышки и повышающие жесткость блока. Коренной вкладыш одной из шеек дополняется кольцами для предотвращения осевого смещения коленчатого вала.
Почему проворачивает вкладыши
Любой вкладыш устанавливается в специально обработанную полость – постель. Поскольку на полукольцах есть отверстия для подачи масла, то они должны совпадать с отверстиями на шейках. Чтобы полукольца провернуло, нужно всего несколько минут работы в условиях масляного голодания, наступающих при несовпадении отверстий, засоре магистрали или низком давлении.
Основные причины, по которым проворачивает вкладыши:
- неправильная установка;
- избыточное трение вследствие масляного голодания.
На любом вкладыше предусмотрены фиксаторы, удерживающие полукольца от проворачивания. При работе двигателя расположенный внутри подшипника вал совершает вращательное движение, в результате в месте контакта поверхности вала с вкладышем возникает контакт. Сила трения стремится провернуть полукольца, на которых есть фиксирующий выступ. Если она будет чрезмерной или детали установлены неправильно, то их провернет.
Заводские вкладыши проворачивает редко. Проблема чаще встречается после ремонта ДВС. Причиной является неправильный подбор деталей или иные неисправности, не позволяющие установить полукольца с требуемым натягом. При работе поршневого ДВС коленчатый вал и шатуны испытывают переменные нагрузки, а из-за избыточного зазора в подшипниках скольжения происходит разрыв масляной пленки. В результате ускоряется износ или вкладыши проворачивает, поскольку фиксатор не выдерживает нагрузку.
Для нормальной работы подшипников скольжения необходим масляный клин между трущимися поверхностями. При недостаточной толщине или прочности пленка разрушается, что приводит к появлению сухого трения, способного провернуть полукольца. Разрыв пленки возможен из-за чрезмерных нагрузок между трущимися поверхностями, а увеличение силы трения всегда сопровождается нагревом. Из-за высокой температуры масляная пленка выгорает. Это приводит к прихвату вкладыша к шейке и проворачиванию.
Наличие на шейке или вкладыше дефектов ведет к образованию зон сухого трения даже при сохранении пленки на остальной поверхности контакта. Повреждения могут возникать из-за механических примесей в масле, не задержанных фильтром. Для снижения риска появления дефектов новые или отремонтированные двигатели проходят цикл приработки, длительность которого зависит от качества обработки деталей и величины зазоров в трущихся парах.
Существуют и специфические причины, обусловленные конструкцией ДВС. Например, на BMWM43 проворачивает вкладыши шатунов центральных цилиндров из-за утечки масла через изношенные опоры балансирных валов или некорректно работающий редукционный клапан.После остановки двигателя масло сливается в поддон. С момента пуска до восстановления давления проходит 2-3 секунды, которых достаточно для проворачивания подшипников.
Проблемы с клапаном легко определить по горящей на протяжении нескольких секунд после пуска ДВС лампе аварийного давления – за это время насос накачивает масло в пустые магистрали. Свою лепту в падение давления вносят и вышедшие из строя форсунки для подачи масла на днища поршней. Неисправный клапан пропускает масло, что приводит к падению давления в системе при низких оборотах и становится дополнительной причиной проворачивания вкладышей.
Если провернуло вкладыши: какие признаки
Понять, что провернуло вкладыши, можно по нескольким признакам. Практически всегда проблема появляется не внезапно, просто водители не обращают внимание на вторичные симптомы. Горящая несколько секунд после пуска двигателя лампа давления указывает на проблемы с системой смазки. Но немногие смотрят на такой «пустяк», а затем жалуются на то, что в двигателе провернуло вкладыши.
Как правило, проблема с провернутыми подшипниками характерна для двигателей с большими пробегами или появляется сразу после некачественного ремонта. Основной признак – глухой стук из нижней части блока, меняющий частоту в зависимости от оборотов. В ряде случаев из-за прихвата возможно заклинивание коленчатого вала или обрыв шатуна с пробитием стенок блока. При проблемах с вкладышами в слитом масле может не оказаться металлической пыли, поскольку объем выделяемых продуктов износа невелик и частицы улавливаются фильтром.
Последствия проворота вкладышей для двигателя
Водителю нужно знать, что будет, если в двигателе провернуло вкладыши, и насколько это серьезная проблема. Тяжесть последствий зависит от множества факторов. Если водитель или владелец своевременно обращает внимание на появившийся стук при работе мотора, то можно обойтись «малой кровью».
Зачастую при ремонте потребуется замена всех вкладышей и 1-2 шатунов, в которых провернуло полукольца. Если провернуло коренные опоры, то скорее всего придется шлифовать старый или искать новый коленчатый вал. Понять глубину проблемы можно только после разборки нижней части двигателя. Другим способом оценить состояние коренных и шатунных опор невозможно. В любом случае – посторонний стук указывает на необходимость остановки двигателя.
Провернуло вкладыши: что делать
Если в двигателе провернуло вкладыши, то у владельца есть два выхода – ремонтировать имеющийся агрегат или покупать контрактный экземпляр с внесением номера в документы. Есть и третий путь – продать автомобиль с хорошим дисконтом, тогда проблема устранения стука в двигателе ляжет на плечи следующего собственника.
Ремонт ДВС, в котором провернуло вкладыши, обычно требует снятия мотора, поскольку полноценно разобрать агрегат на машине невозможно. Целью ремонта является не только замена полуколец и сопряженных с ними деталей, но и устранение причины, по которой провернуло полукольца.
Провернуло шатунный вкладыш: ремонт
Если провернуло вкладыши в шатунах, то требуется приобрести новые детали – в старых на поверхности будут дефекты. В список запчастей войдут сами вкладыши, но в ряде случаев потребуются болты крышек, поскольку старые могут тянуться до момента потери текучести и не подлежат повторному использованию.
Провернуло коренные вкладыши: ремонт
Алгоритм ремонта двигателя с провернутыми вставками коренныхопор аналогичен описанному выше. Если на шейках коленчатого вала имеются задиры, то дальнейшие действия зависят от модели агрегата. В ряде случаев шлифовка не имеет смысла по причине сильного износа или отсутствия ремонтных вкладышей. Также нет нужды шлифовать шейки, прошедшие химическое упрочнение – механическая обработка полностью снимет слой с повышенной твердостью.
В ролике ниже показаны типовые последствия проворачивания вкладышей опор коленчатого вала:
Стоимость замены вкладышей
Затраты на восстановление ДВС зависят от множества факторов. Если провернуло только 1-2 шатунных вкладыша, то стоимость работ и запчастей составит не менее 30-40 тыс. руб. для двигателей отечественного производства. Указанная сумма является ориентировочной. Затраты на ремонт можно определить только по результатам разборки и дефектовки двигателя.
Профилактика — лучшее лекарство
Заводы никогда не регламентируют ресурс работы вкладышей, который легко переваливает за 500 тыс. км при условии регулярного обслуживания двигателя. Не следует использовать масла с допусками, не соответствующими заводским требованиям. В случае появления посторонних звуков или срабатывании лампы аварийного давления после пуска или в процессе работы ДВС – прекратить эксплуатацию автомобиля и выяснить причину поломки.
Если вкладыши провернуло, то для восстановления мотора рекомендовано использовать только качественные запчасти, а работы проводить в специализированном сервисе.
Часто задаваемые вопросы о провороте вкладышей
Наиболее распространенные вопросы:
- Возможна ли эксплуатация двигателя со стуком? Нет, если в моторе провернуло вкладыши, то требуется диагностика и ремонт. Дальнейшая эксплуатация приведет только к дополнительным повреждениям.
- Насколько затратен ремонт? Определить стоимость восстановления можно только по результатам разборки и дефектовки. В ряде случаев дешевле приобрести контрактный ДВС, чем ремонтировать изношенный.
- Возможен ли проворот вкладышей из-за низкого уровня масла? Да, в этой ситуации не исключены постоянные провалы давления из-за попадания в заборник воздуха.
- Можно ли отремонтировать двигатель своими силами? Можно, но только при наличии опыта и инструмента. Часть операций все равно придется делать в сервисе – промерять шейки, шлифовать коленчатый вал.
- Есть ли смысл превентивно менять вкладыши? Если подшипники не провернуло и двигатель работает нормально, то разборка и дефектовка не имеет смысла. Замена вкладышей нужна только в случае появления стука.
- Стук в определенном диапазоне оборотов указывает на проблему с вкладышами? Да, полукольца провернуло, а стук появляется только при нагрузках. Как правило, при дальнейшей эксплуатации стук начинает появляться при все более низких оборотах, вплоть до частот холостого хода.
Можно ли заменить провернутый вкладыш на новый без замены шатуна
В ряде случаев владельцы машин стараются сэкономить на ремонте и установить новые вкладыши в старый шатун. Если полукольца провернуло, то практически наверняка на постели шатуна образуются задиры. Мотор можно собрать, но зазоры в парах трения будут неправильными, а полукольца не будут удерживаться фиксатором. В результате уже при первом пуске или через пару сотен километров итогом будет вновь провернутый вкладыш– экономия обернется дополнительными затратами.
Нужно ли шлифовать коленвал после того, как провернуло вкладыши
После того, какпровернуло вкладыши коленвала, необходимо оценить состояние шеек и произвести замеры. Если на поверхности нет задиров, а износ находится в пределах допуска, то механическая обработка не требуется. Нужно учесть, что шлифовка возможна далеко не для каждого коленчатого вала. На ряде двигателей (например, на BMWM43) используется вал с химическим упрочнением шеек без термической обработки. Шлифовка в этом случае невозможна – из-за снятия тонкого слоя вкладыши провернет повторно через 1-2 тыс. км.
Большинство владельцев новых машин понятия не имеет, что значит «провернуло вкладыши». Проблема характерна для машин с пробегами за 400-450 тыс. км и практически всегда связана с общим износом двигателя. Ремонт можно выполнить своими силами при наличии соответствующих навыков, хотя работы по замерам и механической обработке придется передать в сервис.
Сталкивались ли вы с такой проблемой? Сами ее решали или все же обращались на СТО? Поделитесь своим опытом. Сохраните статью в закладках, ведь полезная информация может еще вам пригодится в дальнейшем.
