Как сделать замок на вкладыше
Лада 2109 › Бортжурнал › Нужны рекомендации по сборке блока. Вкладыши и ориентация замков.
Продолжаю собирать мотор есть несколько вопросов по блоку.
Исходные данные:
Блок новый маркировка 21083, отверстие под датчик уровня масла, маслофорсунки, болты ГБЦ М10.
Коленвал стандарт 2108 прошлифован покругу в 0.25, отбаллансирован с маховиком, корзиной и передним шкивом.
Шатуны стандарт с фиксированным пальцем.
1. Из трех комплектов шатунов выбрал один годный. Шатуны старого образца с отверстием под выход масла.
Вкладыши имею 2 комплекта один с отверстием (старинные запасы), второй без отверстий. Ввиду присутствия маслофорсунок, не вижу надобности использовать отверстия в шатунах — достаточно ли просто поставить вкладыши без отверстий? В интернете нашел одну запись:
«Когда двигатель разбирается впервые, например выполняя на автомобиле ваз 2106 ремонт, то вкладыш будет либо со сверлением в средней части, либо без такового, если в шатуне нет отверстия под выброс масла.
Вопрос со сверлением разберем на примере шатунов автомобилей ВАЗ. Так до 1990 года в нижней головке шатунов моторов ВАЗ имелось отверстие для подачи масла и заводские испытатели и спортсмены заметили, что шатунные вкладыши подвержены интенсивному износу. Это собственно было объяснимо, так как на соревнованиях спортсмены выжимали из моторов максимум в борьбе за зачетные секунды.
В реальных условиях в моторах происходило следующее. В шатунной шейке коленчатого вала имеется отверстие для подачи масла к вкладышу и когда при прокручивании вала это отверстие совпадало с отверстием в шатунном вкладыше и шатуне, то происходил выброс масла в цилиндр. При этом происходило кратковременное падение давления в паре шейка-вкладыш, что вело к интенсивному их износу, особенно износу вкладыша.
Спортсмены пошли на эксперимент и стали перед соревнованием глушить с помощью свинцовой дробинки отверстия в шатунах, а затем и заваривать, дабы избежать сброса давления. После гонки моторы разобрались, и результат был в пользу спортсменов – вкладыши были в отличном состоянии, а также не было замечено какого либо масляного голодания в районе пары — юбка поршня/ стенка цилиндра. Завод учел все доработки спортсменов и с 1990 года вазовские шатуны стали выпускаться без сверления, как и шатунные вкладыши к ним. «
В другой статье было написано про само отверстие:
Однако здесь нужно учитывать тот факт, что если на шатунах до 1990 года выпуска есть отверстие, то отверстие необходимо сделать и в вкладышах шатунов. В противном случае под вкладышем в районе сверления в шатуне будет микро пустота и со временем на вкладыше могут появиться микротрещины, что послужит началом разрушения вкладыша.
2. Про ориентацию замков шатунов.
Мое видение — все вперед, к радиатору (замки в блоке с противоположной стороны).
Опять в интернете в ВАЗовской мурзилке пишут следующее:
«16. Вставьте шатун в поршень в соответствии с ранее сделанными метками так, чтобы номер детали 1 на шатуне был обращен в противоположную сторону от прилива 2 на бобышке поршня. «
Взяв в руки шатуны с одного двигателя, вижу что замки под вкладыши совсем не одинаково расположены относительно маркировки детали. И повязав их по этим рекомендациям, замки будут сориентированы по-разному. Другое дело масляное отверстие в шатуне, его ориентация одинакова относительно замка в любом из шатунов.
Кто что может сказать по поводу этих двух вопросов?
Спасибо всем кто смог прочитать до конца).
Всем добра!
Audi 80 Транспортёр › Бортжурнал › Сборка двигателя ч. 3. Коренные и шатунные вкладыши, установка коленвала и поршней.
Часть третья (вторая здесь)
Пришлось всё-таки заказать другие коренные и шатунные вкладыши. Штудировал каталог Kolbenschmidt. Те вкладыши, что я купил ранее, ставятся на другие двигатели (и АБТ нет в их списке). Что ж, учимся на своих ошибках — нельзя слепо доверять сайту, который выдаёт запчасть как аналог по введённому оригинальному номеру. Пробиваем предлагаемую запчасть только по каталогу производителя!
Конечно, ничего страшного не произошло, но, согласитесь, 2000 тоже на дороге не валяются )
Правильные коренные вкладыши для двигателя ABT — Kolbenschmidt 87 581 600 (VAG 026 198 491)
К ним ещё нужны упорные полукольца Kolbenschmidt 78 635 600 (VAG 026 198 421)
Купленные ранее шатунные вкладыши, как оказалось, тоже не подходят — мало того, что они без отверстия для канала смазки поршневого пальца, так ещё и шире на 1мм, чем подходящие по каталогу Kolbenschmidt. Также, у них шире замок, соответственно, даже в шатун они попросту не встанут.
Правильные шатунные вкладыши для двигателя ABT — Kolbenschmidt 87 200 600 (VAG 026 198 501)
Дальше — сборка. Много полезного по сборке почерпнул у Евгения Травникова («Теория ДВС») в видео по сборке ДВС.
Когда-то (ещё до покраски) блок отмывался кёрхером и средством «Profoam 1000», но потом долго стоял, соответственно, туда могла налететь пыль и грязь. Договорился с товарищем, который работает в автосервисе, отвёз к нему блок и коленвал. Всё тщательно продули сжатым воздухом — все каналы, каждую дырочку. Но перед сборкой я ещё дополнительно промыл масляные каналы в блоке и коленвале уайт-спиритом под напором из шприца. Промыл и гильзы.
Очистил и обезжирил постели
Установил вкладыши. Смазал синтетическим трансмиссионным маслом.
Вот так ставятся упорные полукольца на 3-ю постель (счёт всегда ведётся от ремня грм)
Уложил коленвал. Пока крутить его не стоит, т.к. упорные полукольца будут крутиться с коленвалом (их фиксируют верхние полукольца)
Далее очистил и обезжирил бугеля, установил в них вкладыши. На 3-й бугель ставим вкладыш и упорные полукольца, на 4-й бугель ставится такой же вкладыш, как на постель (с проточкой)
Смазал вкладыши. Установил все бугеля (они пронумерованы). Ставятся замком к замку постели. Кончики болтов и поверхность, по которой крутится шляпка болта (на бугеле) смазал маслом.
Бугеля на свои места сразу не садятся. Травников подбивал их медной чушкой, я же вкрутил болты и, стараясь, чтобы бугель не перекашивало, аккуратно подтягивал то один, то другой.
Болты на каждом бугеле затягиваются равномерно, с моментом 65Нм. После затяжки каждого бугеля проверяем, что коленвал вращается.
Так вращается коленвал с затянутыми бугелями
Поршни я приобрёл новые (поршнекомплект Mahle 034 99 00), это поршни для двигателя ABK последних годов выпуска. Укорочена юбка, короче поршневой палец. К тому же, у поршня ABK меньше выемка на днище — более высокая степень сжатия. Для газа это плюс.
Фото для сравнения:
Сначала снял с шатунов старые поршни. Стопорные кольца поршневого пальца снимаются с помощью тонкой отвёртки. Палец выбивается довольно легко подходящей оправкой, диаметром чуть меньше пальца (подошла втулка от какого-то сайлентблока с 80-ки.
Шатуны отмыл, установил новые поршни. Стрелка на днище поршня и приливы на шатуне должны быть с одной стороны. Смазанный поршневой палец вставляется в поршень и шатун от руки (вот это точность изготовления!), стопорные кольца устанавливаются на место с помощью тонкой отвёртки.
Так же, как и с коренными вкладышами, посадочные места вкладышей в шатуне обезжириваются, а уже сама рабочая поверхность вкладыша смазывается маслом. Замки колец разводятся на 120º друг от друга, причём замок верхнего компрессионного кольца должен лежать в плоскости оси коленвала (по ваг инструкции)
Гильзу смазываем маслом!
Используя приспособление, вставил поршни.
Стрелка на днище поршня должна быть направлена в сторону ремня грм.
Обезжириваем крышку (посадочное вкладыша), устанавливаем и смазываем вкладыш. Гайки крышки шатуна затягиваются с моментом 30Нм + доворот на 90º. Поверхность под гайкой смазываем.
Вот так всё вращается (тут уже от руки не получится, кольца создают хорошее сопротивление)
Почему проворачивает шатунные вкладыши или вкладыши коленвала
Вкладыши шатунов или коленвала являются подшипниками скольжения, на которые дополнительно подается моторное масло из системы смазки двигателя. Данное решение позволяет нагруженным деталям свободно и легко перемещаться, при этом достигается такое сопряжение нагруженных элементов, в котором отсутствуют зазоры и люфты. Под такими подшипниками скольжения следует понимать высокопрочный стальной лист особой формы, на который нанесено специальное антифрикционное покрытие.
Проворачивание шатунных вкладышей или вкладышей коленвала является серьезной неисправностью, которую необходимо устранять незамедлительно. Чаще всего водитель узнает о возникшей проблеме благодаря появлению отчетливого характерного шатунного стука или стука коленчатого вала двигателя. Дальнейшая эксплуатация ДВС, в котором провернут вкладыш, крайне не рекомендуется, так как поломки данного рода причиняют значительный ущерб не только сопряженным деталям, но и другим узлам силового агрегата. Далее мы поговорим о том, что делать, если провернуло шатунный вкладыш, какой может быть причина и последствия в результате такой поломки.
Почему проворачивает вкладыши?
Вкладыши в двигателе установлены в специальные установочные места (постель вкладыша). Установка предполагает особую фиксацию, так как вкладыши имеют в своем теле отверстия, что позволяет подавать на них моторное масло. Указанные отверстия должны четко совпадать с отверстиями, которые высверлены в самих деталях для прохода смазки. Также фиксация вкладыша необходима с учетом того, что во время работы двигателя возникает трение по поверхностям сопряженных элементов.
С учетом вышеприведенной информации становится понятно, что если провернуло шатунный вкладыш, причина может заключаться в следующем:
Как известно, трение возникает в результате скольжения двух тел по отношению друг к другу при наличии определенной нагрузки. Общая величина силы трения будет зависеть от величины нагрузки на трущуюся пару, а также от коэффициента трения. Для того чтобы снизить силу трения при изготовлении деталей применяются специальные антифрикционные материалы, которые имеют низкий коэффициент трения.
Что касается вкладыша, антифрикционный материал наносится на его поверхность. Коленвал по отношению к вкладышам совершает вращательное движение, в месте сопряжения вкладыша и коленчатого вала возникает сила трения, которая стремится провернуть вкладыши по отношению к их установочным местам. Для защиты от проворачивания и смещения вкладыш удерживает специальный усик. Также при установке сами вкладыши вставляются с определенным натягом, величина которого рассчитана конструкторами того или иного ДВС.
Становится понятно, что избыточное трение или недостаточно надежная фиксация (слабый натяг), являются основными причинами, по которым не удается удержать вкладыш на его посадочном месте. Отметим, что во время изготовления двигателя на заводе недостаточный натяг вкладышей при сборке ДВС встречается крайне редко. Чаще проблемы с коренными или шатунными вкладышами появляются после того, как двигатель ремонтировался. Другими словами, неправильный подбор ремонтных вкладышей и другие дефекты, которые не позволяют добиться необходимого натяга, приводят к проворачиванию. Так как на КШМ воздействуют неравномерные нагрузки, вкладыши с ослабленной посадкой начинают вибрировать, масляная пленка на их поверхности разрушается, вкладыш может «прихватить». В такой ситуации проворачивание неизбежно, так как фиксирующий усик попросту не способен противостоять моменту проворачивания на самом вкладыше.
Как уже было сказано, еще одной причиной проворачивания вкладышей двигателя является превышенный момент трения, то есть нарушаются расчетные условия работы самих подшипников скольжения. Нормальная работа вкладышей предполагает так называемое жидкостное трение, то есть поверхность вкладыша и шейку коленчатого вала разделяет масляная пленка. Это позволяет избежать прямого контакта нагруженных деталей, обеспечивает необходимую смазку и охлаждение, минимизирует трение.
Вполне очевидно, что если масляная пленка будет иметь недостаточную толщину или прорвется, коэффициент трения начнет увеличиваться. Работа сопряженных деталей, которые испытывают постоянную нагрузку, в подобных условиях будет означать, что проворачивающий момент увеличился. Если проще, чем больше сила трения, тем сильнее возрастают риски проворачивания вкладышей коленвала при таких увеличенных нагрузках.
Рост нагрузок в паре вкладыш-коленвал приводит к уменьшению толщины масляной пленки или к полному разрыву (сухое трение). Параллельно увеличению силы трения происходит усиленное выделение тепла, в области трения возникают локальные перегревы. При повышении нагрева нарушается температурная стабильность масла, толщина масляной пленки еще больше снижается, вкладыш может прихватывать к поверхности шейки коленчатого вала.
Также следует добавить, что толщина масляной пленки между сопряженными деталями напрямую зависит от того, с какой скоростью указанные детали перемещаются относительно друг друга (гидродинамическое трение). Чем быстрее детали двигаются, тем интенсивнее масло попадает в зазор, который присутствует между трущимися элементами. Получается, создается более толстый масляный клин-пленка по сравнению с такой же пленкой на меньшей скорости движения сопряженных деталей. При этом необходимо учитывать тот факт, что увеличение скорости движения деталей увеличивает и силу трения, а также растет нагрев от такого трения. Это значит, что температура моторного масла начинает повышаться, смазка разжижается, толщина пленки становится меньше.
Еще на силу трения оказывает влияние то, с какой точностью изготовлены поверхности сопряженных деталей, от степени шероховатости указанных поверхностей и т.д. Если, например, поверхность вкладыша или шейки окажется неровной, тогда возникнут зоны, в которых возникнет практически сухое трение или детали будут контактировать в условиях недостаточной толщины масляной пленки. Параллельно такие зоны сухого трения могут возникать и в тех случаях, когда в моторном масле присутствуют механические частицы, то есть масло загрязнено.
По указанным причинам после сборки нового ДВС или капитального ремонта двигателя силовой агрегат должен пройти процесс обкатки, который предполагает умеренные нагрузки и частую смену моторного масла. Дело в том, что нагруженные пары должны приработаться друг к другу, так как притирка постепенно нивелирует возможные имеющиеся микродефекты, которые оказывают влияние на эффективность образования и последующую стабильность образованной масляной пленки.
Добавим, что определенное влияние оказывает и вязкость масла в двигателе. Более вязкие масла вызывают увеличенный момент трения в нагруженных парах. Параллельно с этим толщина пленки вязкого масла также больше в месте сопряжения деталей. Однако это не значит, что нагруженные детали будут защищены от повышенного или сухого трения. Дело в том, что вязкая смазка может просто не доходить до места трения в необходимом количестве, что приводит, в свою очередь, к уменьшению толщины пленки или даже ее разрыву.
По указанной причине не так просто дать ответ, какое масло лучше применительно к вкладышам и их проворачиванию с учетом только одного показателя вязкости. Не следует забывать о том, что важнейшей характеристикой является также смазывающая способность масла, то есть свойство смазки сцепляться с металлическими поверхностями. Следует учитывать и стабильность пленки того или иного масла в условиях различных нагрузок и температур.
Последствия проворота вкладышей
Начнем с того, что проворачивание шатунных вкладышей двигателя при своевременном определении поломки является менее серьезной проблемой по сравнению с проворачиванием коренных вкладышей коленвала. Если же проблему выявили поздно, тогда последствия для ДВС могут быть разными. Бывает так, что после проворачивания шатунного вкладыша двигателю может понадобиться дорогостоящий капитальный ремонт.
Распространена и такая ситуация, когда провернутый шатунный вкладыш попросту меняют на новый и двигатель работает дальше. Отметим, что делать так не рекомендуется по причине того, что ресурс отремонтированной таким образом сопряженной пары шатун-шейка коленвала может быть сильно сокращен (на 60-70%). Более приемлемым вариантом принято считать подход, когда меняется шатун, в котором провернуло вкладыш. Также шатун часто подлежит замене и по причине того, что в результате проворачивания вкладыша ломается замок шатуна. Оптимальным же способом ремонта принято считать расточку коленвала и замену вкладышей/шатунов.
Шлифовка коленвала после проворачивания вкладыша обычно является необходимой операцией, так как на шейке появляются задиры. После разборки двигателя коленчатый вал необходимо промерять, после чего осуществляется его расточка с учетом последующей установки новых вкладышей ремонтного размера. Только так удается добиться необходимого состояния поверхностей и правильного натяга вкладыша после установки.
Что в итоге
С учетом приведенной выше информации можно сделать вывод о том, что появление стука в двигателе является поводом для немедленного прекращения эксплуатации ТС. Также следует учитывать, что на состояние вкладышей сильно влияет и температурный режим работы силового агрегата. Другими словами, перегрев двигателя может привести к проворачиванию шатунных или коренных вкладышей, заклиниванию мотора и т.д. В таком случае двигатель может полностью прийти в негодность, так как разбивается постель коленвала, выходит из строя сам коленчатый вал, блок цилиндров и т.д.
Что касается моторного масла, необходимо использовать только те ГСМ, которые соответствуют всем требованиям и необходимым допускам завода-изготовителя силового агрегата. Также масло и масляный фильтр необходимо своевременно менять, не допускать попадания грязи и механических частиц в смазку. Повышенного внимания заслуживает и сама система смазки, так как снижение производительности или неисправности могут привести к масляному голоданию, в результате чего существенно повышается риск проворачивания вкладышей.
Напоследок добавим, что бензиновый двигатель нуждается в прогреве после холодного запуска, затем ездить необходимо без нагрузок до момента выхода силовой установки на рабочие температуры. В случае с дизелем мотор прогревается в движении, до полного прогрева не рекомендуется резко нагружать агрегат. Также следует помнить, что как новый двигатель, так и мотор после ремонта нуждается в обкатке, так как нагруженные пары и сопряженные элементы нуждаются в притирке.