Механічна частина двигуна / Несправності механічної частини двигуна / Знос корінних вкладишів

Знос корінних вкладишів

Знос корінних вкладишів - це збільшення робочого зазору між корінними шийками колінчастого вала та їхніми опорами в блоці циліндрів. Через цей зазор проходить моторна олива, яка повинна створювати стабільну плівку та не допускати прямого контакту металевих поверхонь.

Коли вкладиші зношуються, пошкоджуються або перегріваються, внутрішній витік оливи збільшується. Системі стає складніше підтримувати потрібний тиск, особливо на прогрітому двигуні та низьких обертах.

На ранньому етапі двигун може запускатися, розвивати потужність і не мати електронних помилок. Першими ознаками іноді стають миготіння лампи тиску оливи на гарячому холостому ходу, глухий шум унизу блока або металеві частинки в масляному фільтрі.

Основне правило: при червоній лампі тиску оливи або глибокому металевому стукоті двигун потрібно заглушити. Подальша робота може пошкодити колінчастий вал, блок циліндрів і перетворити локальний ремонт на заміну двигуна.

Корінні вкладиші підтримують колінчастий вал у блоці циліндрів.
Їхній знос збільшує внутрішній витік моторної оливи.
Низький тиск особливо помітний після повного прогріву.
Стук корінних опор не завжди легко відрізнити від шатунних вкладишів або маховика.
Колір вкладиша після демонтажу допомагає зрозуміти характер пошкодження.
Розмір нових вкладишів визначають тільки після вимірювання колінчастого вала та блока.

Зміст

Що таке корінні вкладиші
Як працює масляна плівка
Чим корінні вкладиші відрізняються від шатунних
Основні причини зносу
Холодний запуск і затримка тиску
Низький рівень моторної оливи
Неправильна або розріджена олива
Масляний насос і маслоприймач
Абразив і забруднення
Помилки попереднього ремонту
Основні симптоми
Низький тиск оливи
Стук у нижній частині двигуна
Металеві частинки в оливі
Осьовий люфт колінчастого вала
Порядок діагностики
Вимірювання тиску манометром
Огляд моторної оливи та фільтра
Перевірка після демонтажу піддона
Вимірювання шийок і зазорів
Що показує поверхня вкладиша
Варіанти ремонту
Як підбирають корінні вкладиші
Як зменшити ризик зносу
Товарні групи TESMA
Часті питання

Що таке корінні вкладиші

Колінчастий вал установлений у нижній частині блока циліндрів на декількох корінних опорах. Кожна опора складається з посадкового місця в блоці або постелі, кришки чи нижньої частини постелі та двох напіввкладишів.

Вкладиші виготовляють із декількох шарів. Жорстка основа забезпечує форму, а робоче антифрикційне покриття повинно:

працювати з тонкою масляною плівкою;
витримувати тиск і температуру;
частково поглинати дрібні забруднення;
не пошкоджувати шийку вала при короткочасному порушенні змащення;
забезпечувати стабільний зазор у межах допуску.

У частині двигунів один із корінних вкладишів або окремі упорні півкільця також обмежують осьове переміщення колінчастого вала.

Як працює масляна плівка

Під час обертання колінчастий вал затягує моторну оливу в зазор між шийкою та вкладишем. У робочій зоні формується гідродинамічний масляний клин, який утримує поверхні розділеними.

Для його стабільної роботи потрібні:

правильний зазор;
достатня подача оливи;
відповідна в'язкість при робочій температурі;
правильна геометрія шийки та постелі;
відсутність абразиву;
достатня швидкість обертання;
відсутність надмірного навантаження.

Найбільш уразливими є запуск, робота на дуже низьких обертах під великим навантаженням, перегрів оливи та режими, при яких маслоприймач захоплює повітря.

Чим корінні вкладиші відрізняються від шатунних

Корінні вкладиші підтримують сам колінчастий вал у блоці. Шатунні вкладиші встановлені між шатуном і шатунною шийкою колінчастого вала.

Відмінності:

корінні опори сприймають загальне навантаження від колінчастого вала;
шатунні підшипники отримують сильні імпульси від згоряння в конкретному циліндрі;
корінний стукіт часто має нижчий і важчий характер;
шатунний стукіт нерідко сильніше змінюється під навантаженням;
знос обох типів вкладишів може одночасно знижувати тиск оливи.

За звуком не завжди можна точно визначити, яка опора пошкоджена. Потрібні вимірювання та огляд.

Основні причини зносу корінних вкладишів

природне збільшення зазору при великому ресурсі;
масляне голодування двигуна;
низький рівень моторної оливи;
несправний масляний насос;
засмічення маслоприймача;
підсмоктування повітря перед насосом;
неправильна в'язкість оливи;
розрідження оливи пальним;
перегрів моторної оливи;
антифриз або вода в системі змащення;
забруднений чи неправильно підібраний масляний фільтр;
потрапляння абразиву після ремонту;
неправильний робочий зазор;
порушення геометрії постелі колінчастого вала;
деформація блока або кришок;
неправильний момент затягування кріплення;
детонація та перевантаження двигуна;
тривала робота на низьких обертах під великим навантаженням.

Холодний запуск і затримка тиску

Після тривалої стоянки частина моторної оливи стікає в піддон. Насос повинен швидко заповнити фільтр і канали.

Затримку можуть спричинити:

несправний протидренажний клапан фільтра;
зношений насос;
негерметичний маслоприймач;
забруднені канали;
надто густа олива;
низький рівень;
неправильне складання після ремонту.

Кожен запуск із тривалою затримкою тиску збільшує час граничного тертя. Якщо лампа тиску гасне повільно, а разом із цим чути стукіт, перевірку не слід відкладати.

Низький рівень моторної оливи

При недостатньому рівні маслоприймач може періодично захоплювати повітря. Особливо це проявляється під час:

різкого розгону;
гальмування;
повороту;
руху по схилу;
тривалої роботи на високих обертах.

Короткі провали тиску можуть не залишити постійної помилки, але пошкоджують робочий шар вкладишів.

Неправильна або розріджена моторна олива

Надто рідка олива може не забезпечувати потрібну товщину плівки в зношеному двигуні. Надто густа повільно надходить до деталей після холодного запуску.

Необхідно враховувати:

в'язкість;
допуск виробника;
температурний режим;
конструкцію масляного насоса;
наявність турбокомпресора;
стан двигуна;
можливе потрапляння пального або антифризу.

Вибирати оливу тільки за позначенням 5W-30 або 5W-40 неправильно. Докладніше: «5W-30 чи 5W-40 - чи можна обирати оливу тільки за в'язкістю».

Масляний насос і маслоприймач

Знос масляного насоса зменшує продуктивність, особливо на гарячій оливі та холостому ходу.

Також перевіряють:

сітку маслоприймача;
ущільнення трубки;
тріщини та деформацію;
редукційний клапан;
привід насоса;
засмічення герметиком;
правильність установленого піддона;
відстань між маслоприймачем і піддоном.

Заміна вкладишів без усунення проблеми подачі оливи призводить до повторного пошкодження.

Абразив і забруднення моторної оливи

Тверді частинки дряпають робочий шар вкладиша та шийку колінчастого вала.

Джерелами можуть бути:

стружка після попередньої поломки;
залишки абразиву після механічної обробки;
бруд під час складання;
частини герметика;
зруйнований турбокомпресор;
пошкодження розподільного вала;
неефективна фільтрація;
тривалі інтервали заміни оливи.

Після серйозного пошкодження недостатньо встановити новий комплект. Потрібно промити канали, очистити піддон, перевірити насос, теплообмінник і всі вузли, де могла залишитися стружка.

Помилки попереднього ремонту

встановлення неправильного розміру вкладишів;
змішування половинок різних комплектів без передбаченої процедури;
неправильна орієнтація масляних отворів;
бруд між вкладишем і постіллю;
пошкодження робочої поверхні під час складання;
неправильний момент затягування;
переплутані кришки корінних опор;
неправильний напрямок кришок;
повторне використання одноразових болтів;
відсутність монтажного змащення;
запуск без попереднього створення тиску;
ігнорування овальності та конусності шийок;
відсутність перевірки геометрії постелі.

Кришки корінних опор не є взаємозамінними. Вони обробляються разом із конкретним блоком або постіллю і повинні встановлюватися на свої місця.

Основні симптоми зносу корінних вкладишів

низький тиск оливи на прогрітому двигуні;
миготіння лампи тиску на холостому ходу;
глухий металевий стукіт знизу блока;
сторонній звук під навантаженням;
металевий пил або частинки у фільтрі;
зростання осьового люфту колінчастого вала;
нерівномірне обертання або вібрація;
сліди перегріву моторної оливи;
падіння тиску після прогріву;
погіршення стану після епізоду масляного голодування.

Ці ознаки не є специфічними тільки для корінних вкладишів. Схожі симптоми створюють насос, шатунні вкладиші, опори розподільних валів, маховик та інші вузли.

Низький тиск моторної оливи

Збільшений зазор у корінних опорах створює постійний внутрішній витік. Насос подає оливу, але вона занадто швидко виходить через підшипники.

Типова картина:

на холодному двигуні тиск відносно нормальний;
після прогріву показник знижується;
на холостому ходу лампа може блимати;
після підвищення обертів лампа гасне;
при подальшому зносі тиск стає низьким у ширшому діапазоні обертів.

Така поведінка не доводить знос корінних опор. Спочатку потрібно перевірити рівень, оливу, фільтр, насос, маслоприймач і датчик.

Стук у нижній частині двигуна

Корінний стукіт часто описують як важкий, глухий і низькочастотний звук. Він може передаватися через блок, піддон, коробку передач і кузов.

На його характер впливають:

величина зазору;
температура оливи;
оберти;
навантаження;
стан інших вкладишів;
осьовий люфт;
конструкція блока.

Спроби багаторазово розкручувати двигун для прослуховування небезпечні. Докладний алгоритм наведено на сторінці «Діагностика шумів двигуна».

Пов'язаний практичний матеріал: «Чому чути металевий дзвін у двигуні - причини і діагностика».

Металеві частинки в моторній оливі

Під час зносу робочий шар вкладиша переходить в оливу. У фільтрі можуть бути частинки різного кольору:

сріблясті;
сірі;
мідні або бронзові;
темні частинки перегрітого покриття.

Колір залежить від конструкції вкладиша та глибини пошкодження. Мідний відтінок часто означає, що верхній антифрикційний шар уже зношений, але це потрібно підтверджувати оглядом.

Магніт не затримує всі продукти зносу, оскільки матеріал вкладишів може бути немагнітним.

Осьовий люфт колінчастого вала

Окремий корінний вкладиш або упорні півкільця обмежують переміщення колінчастого вала вздовж його осі.

Надмірний люфт може проявлятися:

переміщенням шківа при натисканні зчеплення;
стуком при зміні навантаження;
пошкодженням датчиків або задавальних дисків;
витоком через сальники;
нестабільною роботою зчеплення;
зносом упорних поверхонь колінчастого вала.

Осьовий люфт вимірюють індикатором. Допуск беруть із технічної документації конкретного двигуна.

Порядок діагностики

Уточнити, коли з'явився шум або сигнал тиску.
Перевірити рівень моторної оливи.
Уточнити її в'язкість, допуск і пробіг.
Оглянути двигун на зовнішні витоки.
Перевірити штатний датчик і проводку.
Виміряти фактичний тиск механічним манометром.
Порівняти тиск на холодному і прогрітому двигуні.
Прослухати двигун без небезпечного підвищення обертів.
Перевірити масляний фільтр на частинки.
За потреби демонтувати піддон.
Оглянути маслоприймач, насос і корінні опори.
Виміряти осьовий люфт.
Після розбирання виміряти шийки, постелі та робочі зазори.
Перевірити всі масляні канали й пов'язані вузли.

Вимірювання тиску оливи манометром

Штатна лампа не показує точне значення. Для перевірки застосовують вимірювання тиску масла манометром.

Показники записують:

після холодного запуску;
на повністю прогрітому холостому ходу;
при визначених виробником обертах;
за відомої температури оливи або двигуна.

Універсальної норми для всіх двигунів немає. Результат порівнюють лише з заводськими даними для конкретного коду двигуна.

Огляд моторної оливи та масляного фільтра

Перед зливанням потрібно оцінити:

рівень;
запах пального;
наявність води або антифризу;
металевий блиск;
відкладення;
сліди сильного перегріву.

Демонтований фільтр можна розкрити спеціальним інструментом і розгорнути фільтрувальний матеріал. Його не слід розпилювати способом, який додає власну металеву стружку та спотворює результат.

Перевірка після демонтажу піддона

Після зняття піддона перевіряють:

стружку та уламки;
сітку маслоприймача;
ущільнення трубки;
привід і стан насоса;
редукційний клапан;
люфт колінчастого вала;
доступні вкладиші;
сліди перегріву;
положення кришок корінних опор;
стан блока або постелі.

Демонтаж одного вкладиша для огляду проводять тільки за правильною процедурою. Кришки маркують, не переставляють місцями і затягують згідно з документацією.

Вимірювання шийок колінчастого вала та зазорів

Правильне дефектування включає вимірювання:

діаметра кожної корінної шийки;
овальності;
конусності;
биття колінчастого вала;
діаметра постелі при затягнутих кришках;
робочого зазору;
осьового люфту;
стану упорних поверхонь.

Шийки вимірюють мікрометром у декількох площинах. Постіль перевіряють нутроміром після встановлення кришок із потрібним моментом і кутом затягування.

Контрольний пластиковий калібр може використовуватися для перевірки фактичного зазору під час складання. Він не замінює повне вимірювання овальності та конусності шийки.

Що показує поверхня вкладиша

Рівномірне полірування

Може бути наслідком тривалої роботи та поступового зносу, якщо немає задирів, перегріву й локального контакту.

Глибокі поздовжні подряпини

Часто вказують на абразив або металеві частинки в оливі.

Локальний знос одного краю

Можливі перекіс постелі, неправильна геометрія шийки, деформація блока або помилка встановлення.

Потемніння та синій відтінок

Свідчать про перегрів і руйнування масляної плівки.

Видавлювання або розмазування шару

Може виникати при надмірному навантаженні, недостатньому зазорі, перегріві або втраті змащення.

Втомні тріщини й відшарування

Можливі при циклічному перевантаженні, детонації, неправильному зазорі або великому ресурсі.

Варіанти ремонту

Заміна вкладишів стандартного розміру

Можлива тільки тоді, коли шийки колінчастого вала, постіль і зазори відповідають допускам. Просте встановлення нових вкладишів на зношений вал не відновлює геометрію.

Підбір селективного класу

Деякі виробники використовують декілька заводських класів товщини. Їх підбирають за маркуванням блока, вала та результатами точних вимірювань.

Шліфування колінчастого вала

Якщо конструкція дозволяє, шийки обробляють до ремонтного розміру. Після цього встановлюють відповідні ремонтні вкладиші.

Потрібно зберегти:

правильний діаметр;
овальність і конусність у допуску;
радіуси переходів;
чистоту масляних каналів;
потрібну шорсткість;
балансування, якщо воно необхідне.

Відновлення постелі колінчастого вала

Якщо отвори опор деформовані або втратили співвісність, може знадобитися спеціальна механічна обробка блока або постелі. Таку роботу виконують тільки після точного вимірювання.

Заміна колінчастого вала або блока

Потрібна при глибоких тріщинах, критичному зносі, пошкодженні упорних поверхонь, сильному перегріві або економічній недоцільності відновлення.

Як підбирають корінні вкладиші

Корінні вкладиші підбирають не тільки за моделлю автомобіля.

Потрібно враховувати:

VIN-код;
точний код двигуна;
OEM-номер;
діаметр корінних шийок;
стандартний або ремонтний розмір;
селективний клас товщини;
наявність масляних канавок та отворів;
розташування упорних поверхонь;
ширину кожного вкладиша;
результати дефектування блока та колінчастого вала.

Комплект може містити різні за конструкцією напіввкладиші. Міняти їх місцями або перекривати масляні отвори не можна.

Як зменшити ризик зносу

підтримувати правильний рівень моторної оливи;
використовувати оливу з потрібним допуском;
не затягувати інтервали заміни;
встановлювати якісний масляний фільтр;
не навантажувати двигун одразу після холодного запуску;
не їздити на надто низьких обертах під великим навантаженням;
негайно реагувати на лампу тиску;
усувати потрапляння пального або антифризу в оливу;
не допускати перегріву;
після внутрішнього ремонту ретельно очищати канали;
перевіряти причину металевих частинок у фільтрі;
контролювати фактичний тиск після ремонту.

Правильно підібраний масляний фільтр є частиною захисту двигуна. Докладніше: «Чому фільтри в автомобілі важливіші, ніж здається».

Товарні групи TESMA

Деталі нижньої частини двигуна підбирають тільки після дефектування. Навіть для одного коду двигуна можуть існувати різні класи й ремонтні розміри.

Для підбору потрібні VIN-код, код двигуна, OEM-номер, результати вимірювання шийок і точний ремонтний розмір. Напис «ремонтний» без числового уточнення недостатній.

Часті питання

Як звучать зношені корінні вкладиші?

Часто це глибокий і глухий металевий стукіт у нижній частині двигуна. Але за звуком не можна надійно відрізнити корінні опори від шатунних вкладишів, маховика та інших вузлів.

Чи завжди при зносі горить лампа тиску оливи?

Ні. На початковому етапі тиск може залишатися вище порога датчика. Проблема іноді проявляється тільки на гарячому холостому ходу.

Чи можна їздити, якщо лампа гасне після натискання на газ?

Ні. Це може означати критично низький тиск на холостому ходу. Потрібне вимірювання манометром.

Чи допоможе густіша моторна олива?

Вона може тимчасово підвищити тиск і змінити звук, але не відновить зазори та пошкоджені поверхні. Неправильна в'язкість також погіршує холодне змащення.

Чи можна замінити вкладиші без зняття двигуна?

На окремих конструкціях технічно можлива часткова робота після зняття піддона. Але без вимірювання шийок, постелі та геометрії такий ремонт може бути ненадійним.

Чи потрібно шліфувати колінчастий вал?

Тільки якщо вимірювання показали знос і конструкція допускає ремонтну обробку. Справний вал шліфувати без потреби не слід.

Що означають мідні частинки в масляному фільтрі?

Вони можуть походити з глибших шарів вкладишів або інших деталей. Потрібно припинити експлуатацію та визначити джерело.

Чи може зношений насос бути єдиною причиною низького тиску?

Так, але перед заміною потрібно перевірити маслоприймач, редукційний клапан, оливу, фільтр і внутрішні зазори двигуна.

Чому нові вкладиші швидко пошкодилися?

Можлива невідповідність розміру, неправильний зазор, зношений вал, деформована постіль, забруднення, низький тиск або помилка складання.

Пов'язані сторінки бази знань TESMA

Що ще почитати по цій темі

Висновок

Знос корінних вкладишів збільшує зазор в опорах колінчастого вала, погіршує формування масляної плівки та може знижувати тиск у всій системі змащення.

Симптоми не завжди з'являються одразу. Двигун може довго працювати без електронних помилок, а проблема проявляється тільки на прогрітому холостому ходу, при аналізі фільтра або після вимірювання тиску манометром.

Надійний ремонт починається з точного вимірювання шийок, постелі, робочих зазорів і осьового люфту. Встановлення нового комплекту без перевірки насоса, маслоприймача, каналів і первинної причини може призвести до повторного пошкодження.