Механическая часть двигателя / Ремонт - Механическая часть двигателя / Замена вкладышей коленчатого вала

Замена вкладышей коленчатого вала

Замена вкладышей коленчатого вала - это ремонтная операция по восстановлению рабочих пар между коренными шейками и блоком цилиндров, а также между шатунными шейками и нижними головками шатунов.

Вкладыши являются тонкостенными подшипниками скольжения. При исправной работе шейки коленчатого вала отделены от их поверхности гидродинамической пленкой моторного масла.

Замена не должна ограничиваться установкой новых полуколец. Перед сборкой измеряют шейки коленчатого вала, проверяют постели блока, шатуны, масляные каналы, насос, маслоприемник и причину первоначального повреждения.

Основное правило: новые вкладыши не исправляют овальные, конусные, перегретые или глубоко поцарапанные шейки коленчатого вала. Ремонт без измерений часто заканчивается повторным стуком, падением давления или проворачиванием вкладыша.

Коренные и шатунные вкладыши имеют разное назначение.
Стандартный или ремонтный размер определяют после измерений.
Масляный зазор должен соответствовать документации двигателя.
Крышки шатунов и коренных опор нельзя менять местами.
Замок вкладыша служит для позиционирования, а не является главным средством удержания.
После сборки обязательно измеряют фактическое давление моторного масла.

Содержание

Назначение вкладышей
Коренные и шатунные вкладыши
Конструкция вкладыша
Когда нужна замена
Основные симптомы
Причины повреждения
Проворачивание вкладыша
Диагностика до разборки
Измерение давления масла
Проверка масляного фильтра
Демонтаж поддона
Маркировка крышек
Осмотр старых вкладышей
Измерение шеек
Овальность и конусность
Проверка постелей
Проверка шатунов
Стандартный и ремонтный размер
Масляный зазор
Проверка Plastigage
Упорные полукольца
Масляные отверстия
Установка новых вкладышей
Затяжка крышек
Масляный насос и маслоприемник
Очистка системы смазки
Окончательная сборка
Первый запуск
Контроль после ремонта
Типичные ошибки
Когда простой замены недостаточно
Правила безопасности
Товарные группы TESMA
Частые вопросы

Для чего нужны вкладыши

Вкладыши создают сменную рабочую поверхность между коленчатым валом и корпусными деталями двигателя.

Они:

поддерживают коленчатый вал в расчетном положении;
воспринимают давление сгорания;
формируют масляный зазор;
распределяют моторное масло;
принимают часть мелких загрязнений;
защищают более дорогие детали;
отводят тепло от шеек.

Исправная работа зависит от геометрии шеек, натяга вкладыша в постели, чистоты каналов и стабильной подачи масла.

Коренные и шатунные вкладыши

Коренные вкладыши

Вкладыши коренные устанавливаются между коренными шейками коленчатого вала и постелями блока.

Они удерживают вал в блоке и воспринимают общую нагрузку двигателя.

Шатунные вкладыши

Вкладыши шатунные находятся между шатунными шейками и нижними головками шатунов.

Они работают под переменными нагрузками, которые резко возрастают при сгорании и изменении направления движения поршня.

Конструкция вкладыша

Вкладыш может состоять из:

стальной основы;
промежуточного антифрикционного слоя;
тонкого рабочего покрытия;
замка для позиционирования;
масляной канавки;
масляного отверстия;
упорной поверхности.

Рабочую поверхность нельзя шлифовать наждачной бумагой, царапать или устанавливать загрязненной.

Когда требуется замена

подтвержден коренной или шатунный стук;
давление моторного масла ниже нормы;
в фильтре обнаружен металл;
вкладыш провернулся;
двигатель пережил масляное голодание;
коленчатый вал перегрелся или заклинил;
проводится капитальный ремонт;
вал прошлифован или заменен;
поврежден шатун;
масляный зазор превышен;
предыдущая сборка выполнена неправильно.

Вкладыши не являются обычной расходной деталью, которую следует менять периодически без диагностики.

Основные симптомы

глухой металлический стук под нагрузкой;
усиление стука с оборотами;
короткий стук после холодного запуска;
низкое давление на горячем холостом ходу;
мигание лампы давления масла;
металлический блеск в масле;
медный или серебристый материал в фильтре;
перегрев моторного масла;
заклинивание двигателя;
неравномерное вращение вала вручную.

Похожие звуки создают поршень, поршневой палец, форсунка, маховик или привод ГРМ. Поэтому сначала проводится диагностика шумов двигателя.

Причины повреждения вкладышей

низкий уровень масла;
неисправный масляный насос;
забитый маслоприемник;
загрязненные каналы;
неподходящая вязкость или допуск масла;
чрезмерный интервал замены;
топливо или антифриз в масле;
перегрев;
детонация;
высокая нагрузка на низких оборотах;
абразив после ремонта;
неправильный масляный зазор;
овальные шейки;
деформированный шатун;
неправильная затяжка;
ошибочный ремонтный размер;
запуск без предварительной подачи масла.

Что означает проворачивание вкладыша

Наружная поверхность вкладыша должна быть неподвижно зажата в постели. При потере масляной пленки рабочая поверхность перегревается и может прихватиться к шейке.

Коленчатый вал поворачивает вкладыш в постели, что приводит к:

перекрытию масляного отверстия;
разрушению замка;
повреждению постели;
перегреву шатуна;
задирам на шейке;
потере натяга нового вкладыша;
риску обрыва шатуна.

После проворачивания обязательно измеряют шатун, постель и коленчатый вал.

Диагностика до разборки

зафиксировать режим появления стука;
измерить давление моторного масла;
проверить уровень и состояние масла;
вскрыть масляный фильтр;
считать ошибки;
локализовать звук стетоскопом;
исключить детонацию;
проверить историю обслуживания;
оценить режим эксплуатации двигателя.

Основной раздел: «Диагностика механической части двигателя».

Измерение давления масла

Контрольная лампа не показывает точное давление. Для ремонта используют механический манометр или подтвержденный точный датчик.

Измерения проводят:

после холодного запуска;
на полностью прогретом холостом ходу;
при заданных оборотах;
при установленной температуре масла.

Если горит лампа давления масла, двигатель нужно остановить и проверить.

Проверка масляного фильтра

Отработанный масляный фильтр вскрывают и осматривают его складки.

Ищут:

медные частицы;
серебристый металл;
стальную стружку;
алюминиевый материал;
остатки герметика;
шлам.

Металл в фильтре требует определения источника, а не только замены масла.

Демонтаж поддона и доступ

В зависимости от автомобиля могут потребоваться:

снятие защиты;
демонтаж масляного поддона;
поддерживание двигателя;
опускание подрамника;
снятие маслоприемника;
демонтаж насоса;
снятие коробки передач;
демонтаж двигателя.

Замена снизу без снятия коленчатого вала допустима только в предусмотренных конструкциях и при исправных шейках и постелях.

Маркировка крышек и шатунов

До разборки фиксируют:

номер цилиндра;
направление шатуна;
положение крышки;
расположение замков;
размерную группу;
положение упорных элементов;
номера коренных крышек.

Крышка обрабатывается вместе с конкретным шатуном и не является взаимозаменяемой.

Что показывает поверхность старого вкладыша

Равномерная полировка

Может соответствовать обычному длительному износу.

Глубокие царапины

Указывают на абразив или металлические частицы.

Медный цвет

Свидетельствует об износе верхнего рабочего слоя.

Синий или черный перегрев

Указывает на потерю масляной пленки.

Износ с одного края

Возможны перекос шатуна, конусная шейка или деформация постели.

Измерение шеек коленчатого вала

Каждую шейку измеряют микрометром в нескольких сечениях и направлениях.

Определяют:

фактический диаметр;
овальность;
конусность;
ремонтный размер;
локальный износ;
состояние галтелей;
шероховатость;
следы перегрева;
трещины.

Глубокая царапина требует профессиональной оценки даже при допустимом среднем диаметре.

Овальность и конусность

Овальность определяют измерениями в перпендикулярных направлениях, конусность - возле разных краев шейки.

Отклонения вызывают:

неравномерный масляный зазор;
перегрузку края вкладыша;
уменьшение масляной пленки;
локальный перегрев;
повторное повреждение.

Проверка коренных постелей

При затянутых крышках постели должны быть круглыми и соосными.

Проверяют:

диаметр;
овальность;
соосность;
плоскости стыка;
трещины;
следы проворачивания;
положение крышек;
резьбу крепления.

Поврежденный блок может потребовать линейной расточки или замены.

Проверка шатунов

Шатун проверяют на:

диаметр нижней головки;
овальность;
состояние стыка с крышкой;
изгиб и скручивание;
состояние втулки пальца;
чистоту масляного канала;
состояние болтов;
перегрев.

Деформированная нижняя головка не обеспечит необходимый натяг вкладыша.

Стандартный и ремонтный размер

Стандартные вкладыши устанавливаются на шейки номинального размера.

После шлифовки используют соответствующий ремонтный размер.

Подбор выполняют по:

VIN-коду;
коду двигателя;
OEM-номеру;
маркировке блока и вала;
диаметру шейки;
размеру постели;
необходимому масляному зазору;
размеру после механической обработки.

Проверка масляного зазора

Масляный зазор является разницей между внутренним диаметром затянутого вкладыша и диаметром шейки.

Его определяют:

нутромером и микрометром;
специализированным измерительным оборудованием;
калиброванной нитью Plastigage.

Маленький зазор способен вызвать прихватывание, а большой - падение давления и стук.

Проверка с помощью Plastigage

Очистить и высушить поверхности.
Положить калиброванную нить вдоль шейки.
Установить крышку.
Затянуть ее по процедуре.
Не вращать коленчатый вал.
Снять крышку.
Сравнить ширину нити со шкалой.
Удалить остатки материала.

Этот способ не показывает овальность и конусность всей шейки.

Упорные полукольца и осевой зазор

Осевое перемещение ограничивается упорными поверхностями вкладыша или отдельными полукольцами.

Большой зазор вызывает:

удар при нажатии сцепления;
смещение коленчатого вала;
износ сальников;
нарушение сигнала датчика;
повреждение блока.

Масляные отверстия и канавки

Верхняя и нижняя половины комплекта могут отличаться.

Проверяют:

совпадение отверстий;
расположение канавок;
правильность замков;
назначение каждой половины;
состояние краев;
чистоту каналов вала.

Перекрытый канал лишит опору смазки.

Установка новых вкладышей

Очистить постель.
Не наносить масло под наружную поверхность.
Совместить замок с пазом.
Полностью посадить вкладыш.
Не загрязнять рабочую поверхность.
Нанести сборочное масло на рабочую сторону.
Проверить отверстия.
Установить крышку в исходном направлении.
Проверять вращение после каждой опоры.

Затяжка крышек

Соблюдают:

последовательность;
момент затяжки;
угол доворота;
требование замены болтов;
состояние резьбы;
требования к смазке.

После затягивания проверяют плавность вращения коленчатого вала.

Масляный насос и маслоприемник

Масляный насос проверяют по заводским зазорам и состоянию редукционного клапана.

Дополнительно проверяют:

сетку маслоприемника;
герметичность трубки;
уплотнительное кольцо;
корпус;
привод насоса;
остатки герметика;
масляный охладитель;
корпус фильтра.

Очистка системы смазки

После разрушения вкладыша металл распространяется по системе.

Очищают или проверяют:

поддон;
маслоприемник;
каналы блока;
каналы коленчатого вала;
насос;
масляный охладитель;
корпус фильтра;
турбокомпрессор;
форсунки охлаждения поршней;
систему изменения фаз.

Некоторые охладители после загрязнения металлической стружкой безопаснее заменить.

Окончательная сборка

Перед установкой поддона:

проверяют вращение коленчатого вала;
измеряют осевой зазор;
проверяют затяжку крышек;
устанавливают маслоприемник;
очищают поддон;
дозированно наносят герметик;
устанавливают новый фильтр;
заливают моторное масло требуемого допуска.

Первый запуск после замены

Заполнить насос, если это требуется.
Отключить подачу топлива или зажигание.
Прокрутить двигатель для создания давления.
Подтвердить давление манометром.
Запустить двигатель без повышения оборотов.
Контролировать давление и шум.
Проверить утечки.
Остановить двигатель при отсутствии давления или сильном стуке.

Если лампа давления не гаснет в предусмотренное время, нельзя многократно запускать двигатель в надежде на самостоятельное заполнение системы.

Контроль после ремонта

давление на горячем холостом ходу;
давление при заданных оборотах;
посторонние звуки;
температура масла;
утечки;
уровень масла;
состояние фильтра;
наличие металлических частиц.

Режим приработки зависит от полного перечня выполненных работ.

Типичные ошибки

замена без измерения шеек;
неправильный ремонтный размер;
шлифовка вкладыша;
перепутанные крышки;
перевернутая коренная крышка;
перекрытый масляный канал;
масло под наружной поверхностью;
грязь в постели;
неправильная затяжка;
старые одноразовые болты;
непроверенный насос;
загрязненный охладитель;
запуск без давления;
непроверенный шатун;
попытка скрыть зазор густым маслом.

Когда простой замены недостаточно

глубокие задиры на шейках;
превышена овальность или конусность;
коленчатый вал треснул;
повреждены галтели;
деформирована нижняя головка шатуна;
нарушена соосность постелей;
вкладыш разрушил посадку;
каналы невозможно очистить;
двигатель долго работал со стуком;
повреждены цилиндры, поршни или блок.

Требуются шлифовка или замена вала, восстановление шатунов, обработка блока либо капитальный ремонт двигателя.

Правила безопасности

надежно поддерживать двигатель и подрамник;
не работать под автомобилем на одном домкрате;
не вращать двигатель с незатянутыми крышками;
не допускать удара шатуна по шейке;
защищать поверхности коленчатого вала;
использовать исправный динамометрический ключ;
не запускать двигатель без поддона и маслоприемника;
правильно утилизировать масло;
защищать глаза при очистке;
контролировать направление сжатого воздуха.

Товарные группы TESMA

Коленчатый вал и подшипники скольжения

Система смазки

Уплотнения и связанные детали

Вкладыши подбирают по VIN-коду, точному коду двигателя, OEM-номеру, типу опоры, номинальному или ремонтному размеру, маркировке размерной группы и фактическим измерениям шеек и постелей.

Частые вопросы

Можно ли заменить вкладыши без снятия двигателя?

На некоторых двигателях доступ возможен снизу. Однако измерение шеек, постелей и зазоров остается обязательным.

Можно ли установить стандартные вкладыши на шлифованный вал?

Нет. Требуется соответствующий ремонтный размер.

Устранит ли замена вкладышей стук?

Только при подтвержденной причине и исправных шейках, постелях и шатунах.

Можно ли полировать шейки наждачной бумагой?

Самостоятельная обработка может нарушить геометрию. Ремонт выполняют на специальном оборудовании.

Для чего применяется Plastigage?

Для контрольного измерения масляного зазора в собранной опоре.

Почему новый вкладыш проворачивается?

Причиной могут быть поврежденная постель, неправильный натяг, маленький зазор, отсутствие масла, грязь или деформированный шатун.

Обязательно ли менять масляный насос?

Не всегда, но его параметры обязательно проверяют.

Можно ли заменить только один шатунный вкладыш?

Отдельную опору ремонтируют по результатам дефектовки, но проверить необходимо все шейки и вкладыши.

Почему после ремонта низкое давление масла?

Возможны большой зазор, неисправный насос, подсос воздуха маслоприемником, загрязнение каналов или неправильное масло.

Нужна ли ранняя замена масла после ремонта?

Интервал зависит от выполненных работ. После серьезного ремонта часто предусматривается ранний контроль масла и фильтра.

Связанные страницы базы знаний TESMA

Что еще прочитать по этой теме

Вывод

Замена вкладышей коленчатого вала является точной ремонтной операцией. Надежность зависит от состояния шеек, постелей, шатунов, системы смазки и правильно установленного масляного зазора.

Перед сборкой измеряют диаметры, овальность, конусность и осевой зазор, определяют размер вкладышей и проверяют масляный насос. После разрушения старой детали все каналы и элементы системы смазки очищают от металлических частиц.

При глубоких задирах, деформированной постели или проворачивании вкладыша простой установки нового комплекта недостаточно. Требуется восстановление коленчатого вала, шатуна или блока либо комплексный ремонт двигателя.