Многие автолюбители, которые привыкли сами ремонтировать свой автомобиль, не понаслышке знают, что ремонт двигателя является очень сложным и ответственным делом.
Поскольку ремонт силового агрегата требует от автолюбителя не только определенных навыков, но и знаний для правильного выполнения технологического процесса. Сегодня в статье мы кратко рассмотрим кривошипно-шатунный механизм, его роль в двигателе автомобиля.
Помимо этого также расскажем о важности соблюдения момента затяжки коренных и шатунных вкладышей, нюансах и последовательности проведения этой операции, и других важных аспектах. Поэтому новичкам будет полезно несколько расширить свои знания в теме, прочитав нашу статью.
Понятие о КШМ
Кривошипно-шатунный механизм, сокращенно КШМ, является для двигателя наиболее важным узлом агрегата. Главной задачей данного механизма является изменение прямолинейных движений поршня во вращательные, а также наоборот. Происходит этот момент вращения за счет сгорания топлива в цилиндрах двигателя.
Как известно газы при сгорании топливной смеси имеют свойство расширяться. Далее они под большим давлением толкают поршни двигателя в низ, а те в свою очередь передают усилие на шатуны и коленчатый вал. Именно за счет специфической формы коленвала в моторе происходит преобразование одного движения в другое, что и позволяет в конечном итоге колесам машины вращаться.
По своим функциям КШМ является самым загруженным механизмом двигателя. Именно этот узел определяет, кокой вид будет иметь тот или иной силовой агрегат и как в нем будут располагаться цилиндры. Связано это с тем, что каждый тип двигателя создается с определенной целью. В одних автомобилях требуется максимальная мощность двигателя, его малый вес и габариты, в других же в приоритете простота обслуживания, надежность и долговечность. Поэтому производители и изготавливают для разных типов двигателей различные виды кривошипно-шатунных механизмов. Разделяются КШМ на однорядные и двухрядные.
Роль вкладышей коленвала
Коленвал должен выдерживать сильные нагрузки во время работы двигателя. Но подшипники для этого устройства применить невозможно. Эту роль на себя взяли коренные и шатунные вкладыши. Хотя по своей задаче они выполняют функции подшипников скольжения. Делают вкладыши из биметаллической полосы, состоящей из низкоуглеродистой стали, меди и свинца, а также сплава алюминия АСМ или баббита.
Именно благодаря вкладышам обеспечивается свободное вращение коленвала. Для предания стойкости и износоустойчивости вкладыши во время работы двигателя покрываются тончайшим, микронным слоем масла. Но для их полной и качественной смазки просто необходимо высокое масляное давление. Эту роль на себя и взяла система смазки двигателя. Все эти условия как раз и способствуют снижению силы трения и увеличению срока эксплуатации двигателя.
Как затягивать коренные вкладыши и вкладыши шатунов
Итак, с учетом вышесказанного становится понятно, что момент затяжки коренных и шатунных вкладышей крайне важен. Теперь перейдем к самому процессу сборки.
- Прежде всего, в постели коренных шеек устанавливаются коренные вкладыши. Необходимо учитывать, что средний вкладыш отличается от других. Перед установкой подшипников удаляется смазка-консервант, после чего на поверхность наносится немного моторного масла. После этого ставятся крышки постелей, после чего осуществляется затяжка. Момент затяжки должен быть таким, который рекомендован для конкретной модели силового агрегата. Например, для моторов на модели ВАЗ 2108 этот показатель может быть от 68 до 84 Н·м.
- Далее производится установка вкладышей шатунов. Во время сборки необходимо точно установить крышки на места. Указанные крышки промаркированы, то есть их произвольная установка не допускается. Момент затяжки шатунных вкладышей немного меньше по сравнению с коренными (показатель находится в рамках от 43 до 53 Н·м). Для Lada Priora коренные вкладыши затягиваются с усилием 68.31-84.38, а шатунные подшипники имеют момент затяжки 43.3-53.5.
Виды и размеры вкладышей
В целом вкладыши коленвала разделяются на две группы:
- Первый тип называют коренными вкладышами. Они находятся между коленвалом и местами его прохода через корпус мотора. Несут на себе наибольшую нагрузку, поскольку именно на них закреплен и крутится коленчатый вал.
- Ко второй группе относятся шатунные вкладыши. Они располагаются между шатунами и коленчатым валом, его шейками. Также несут на себе огромные нагрузки.
Изготавливаются коренные и шатунные вкладыши для каждого типа двигателя индивидуально со своими размерами. Причем для большинства автомобильных двигателей помимо номинальных заводских размеров существуют и ремонтные вкладыши. Наружный размер ремонтных вкладышей остается неизменным, а внутренний диаметр регулируется за счет увеличения толщины вкладыша. Всего существует четыре таких размера с шагом 0,25 мм.
Не секрет, что при больших пробегах автомобиля изнашиваются не только коренные и шатунные вкладыши, но и шейки коленчатого вала. Эти обстоятельства и приводят к потребности заменять вкладыши номинальных размеров на ремонтные. Чтобы поставить тот или иной ремонтный вкладыш шейку растачивают под определенный диаметр. Причем диаметр выбирается под каждый из размеров вкладыша индивидуально.
В случае если, например, уже был применен ремонтный размер 0,25 мм, то при избавлении от недостатков на шейках коленчатого вала следует применять размер 0,5 мм, а при серьезных задирах 0,75 мм. При правильной замене вкладышей двигатель должен проработать не одну тысячу километров, если конечно другие системы автомобиля будут исправны.
Также бывают варианты, когда не требуется расточка и вкладыши просто меняются на новые. Но люди, занимающееся этим профессионально, не советуют просто менять вкладыши на новые. Объясняют это тем, что в процессе работы и эксплуатации вкладышей на валу все равно возникают микродефекты, которые не видны на первый взгляд. В общем, без шлифовки есть вероятность быстрого износа и небольшого ресурса КШМ.
Признаки износа коренных и шатунных вкладышей
В разговорах автолюбителей часто звучат фразы: «Застучал движок» или «Провернуло вкладыши», эти слова чаще всего и относятся к износу вкладышей. Это в свою очередь является серьезной поломкой в моторе. Первыми признаками таких неисправностей является потеря давления масла или появление посторонних звуков при работе двигателя. Неопытному автолюбителю будет тяжело определить признаки неисправности вкладышей, поэтому лучше сразу обратиться к специалистам.
Для профессионала прослушать и поставить диагноз не составит серьезных проблем. Обычно такую процедуру выполняют на холостых оборотах двигателя, резко нажав на педаль газа. Считается, если звук глухого тона или скрежет железный, то проблема в коренных подшипниках. При неполадках шатунных вкладышей стук звонче и сильнее.
Есть еще один способ проверки износа. Необходимо попеременно откручивать свечи зажигания или форсунки у дизелей. В случае если при выкручивании какой-либо свечи пропадет стук, значит это и есть тот цилиндр, в котором существуют проблемы.
Проблема низкого давления масла может появиться не обязательно от износа вкладышей. Возможно, неисправен масляный насос, редукционный клапан или изношена постель распредвала. Поэтому сначала проверяем все узлы системы смазки и только после этого делаем выводы, что конкретно ремонтировать.
Самостоятельная затяжка
Как уже было сказано ранее, затянуть болты на ГБЦ не так уж и сложно. Однако чтобы этот процесс не оказался тяжелым для водителей, нужно обязательно учитывать важность данной процедуры и выполнять ее строго по схеме, с которой можно ознакомиться на интернет-ресурсе.
Чтобы начать работу, потребуется подготовить всего один, но очень важный инструмент (динамометрический ключ), без которого затянуть болты просто не получится. Разумеется, такой инструмент не может оказаться в арсенале каждого владельца авто, поэтому его придется купить или взять в аренду на СТО. Выполняется затяжка болтов в такой последовательности:
- В первую очередь нужно осмотреть внешнее состояние крепежей. Если их состояние не удовлетворит автовладельца, то специалисты не рекомендуют производить их затяжку, а использовать новый комплект штифтов, купить которые можно как на автомобильном рынке, так и в специализированном магазине. Выбирать болты нужно от надежного производителя, при покупке обязательно обратить внимание на качество резьбы. Перед началом процедуры резьба штифтов смазывается автомобильной смазкой, вне зависимости от того, какой элемент будет использоваться: новый или бывший в эксплуатации.
- Сам процесс натяжки для ВАЗ-2106 схож с другими вазовскими моделями, но если рассматривается Нива, то специалисты рекомендуют проводить такую работу в два этапа, предварительно ознакомившись со схемой, которую можно скачать в Интернете. На схеме предельно точно указана последовательность затяжки болтов, все штифты обладают своим индивидуальным номером, чтобы автовладельцы самостоятельно и строго по очередности производили затяжку нужных элементов.
- Используя динамометрический ключ, нужно затянуть все болты строго по схеме. Выполняя данное действие, следует следить за моментом протяжки, показатель которого может варьироваться в пределах от 3,4 до 4,0 кгс*м:
- первыми затягиваются два элемента, которые расположены в центре головки;
- далее затягиваются два верхних болта и два нижних, которые расположены сбоку от среднего фиксатора;
- производится затяжка левых крайних болтов, а после этого двух правых. Не стоит натягивать лишь элемент, у которого предусматривается маркировка № 11.
- После того как первый этап затяжки, согласно схеме, будет окончен, специалисты рекомендуют повторить заново всю операцию в точно такой же последовательности. Следя за тем, чтобы во время затяжки болтов момент затяжки не превышал показатель в 11,5 кгс*м.
- В заключение процесса натяжки нужно затянуть штифт под № 11, используя все тот же динамометрический ключ, следя за тем, чтобы натяжение этого элемента не превышало 4,0 кгс*м.
На этом процесс затяжки считается оконченным. Выполнить эту работу самостоятельно довольно просто, однако если в ходе затяжки какой-то элемент сильно перетянут, то на поверхности ГБЦ может образоваться трещина, которая, в свою очередь, станет причиной новой поломки, поэтому весь ремонтный процесс придется заново повторять. Чтобы избежать такой ситуации, нужно следить за моментом и выполнять работу строго по схеме. А видеоурок, просмотреть который можно в удобное для вас время, поможет найти ответ на любой вопрос по этой теме и еще более упростит процесс затяжки штифтов ГБЦ ВАЗ-2106.
Измеряем зазор между вкладышем и коленвалом
Выпускаются вкладыши 2-мя отдельными частями, имеющими специальные места для монтажа. Основной задачей при сборке следует обеспечить требуемый зазор между шейкой вала и вкладышем. Обычно чтобы определить рабочий зазор между ними используется микрометр, а нутромером измеряется внутренний диаметр вкладышей. После этого производятся некоторые расчеты, которые и позволяют выявить зазор.
Однако намного проще сделать такую операцию с помощью специальной пластиковой калиброванной проволоки. Кусочки требуемого размера укладываются между вкладышем и шейкой, после чего подшипник зажимается с нужным усилием и снова разбирается. Далее берется специальная линейка, которая идет в наборе вместе с проволокой, и измеряется ширина соответствующего отпечатка на валу. Чем шире раздавленная измерительная полоса, тем меньше зазор в подшипнике. Этот метод позволяет контролировать требуемое расстояние между шейкой и вкладышем с высокой точностью.
Момент и последовательность затяжки постели распредвалов
Последовательность затяжки крышки распределительных валов
Правильная затяжка постели распределительных валов, а также остальных деталей головки блока цилиндров определяет нормальное функционирование всех узлов и агрегатов. Так, для того, чтобы затянуть резьбовые соединения используется типовая схема затяжки и динамометрический ключ.
Перед тем как устанавливать болты на место, необходимо их хорошо промыть и смазать силиконовой смазкой
Для того чтобы правильно затянуть болты необходимо знать последовательность. Она начинается со средней части и поэтапно переходит непосредственно к краям. Детальную последовательность можно увидеть на фотографии ниже.
Схема затяжки каждого болта постели распредвала с нумерацией
Что касается непосредственно силы затяжки, то она составляет 8,0-10,0 Нм. После того, как постель установлена на головку блока, болты соединения закручиваются руками или без особой силы при помощи трещотки с головкой.
Закручиваем все болты от руки, но не затягиваем
Когда все болты стали на место, необходимо взять динамометрический ключ и затянуть согласно нормативам в порядке указанном выше.
Динамометрический ключ для затяжки резьбовых соединений
В каких случаях понадобиться затягивать постель распределительных валов
Болты закручены. Отмечены стрелочками
Затяжка постели распределительных валов понадобится в том случае, если её перед этим демонтировали для проведения восстановительно-ремонтных работ. Так, в каких случаях понадобится снимать постель, рассмотрим более детально:
- Замена распределительных валов, толкателей или сальников клапанов.
- Капитальный ремонт головки блока.
- Ремонтные операции с двигателем.
- Замена отдельных элементов головки блока цилиндров.
Последствия неверной затяжки постели
К последствиям неправильной затяжки постели распределительных валов можно отнести следующее:
- Утечка масла из-за образования щели или неплотного соединения.
- Пропускание воздуха внутрь ГБЦ.
- Нарушение в работе двигателя или головки блока.
- Попадание посторонних предметов (воды, грязи, пыли).
Все эти факторы могут негативно сказаться на работе головки блока цилиндров и главного силового агрегата.
Как и с каким усилием производится затяжка коренных и шатунных вкладышей?
Произвести затяжку коренных и шатунных вкладышей с требуемым усилием можно специальным динамометрическим ключом. Ключ может быть как с трещоткой, так и со стрелочкой. На обоих ключах имеются нанесенные на него размеры, требующиеся для затягивания гаек и болтов с любым усилием. Для настройки от вас потребуется выставить необходимое значение на ключе, и после этого можно сразу приступать к затяжке.
Помните, что для усилия менее 5 кг нет необходимости одевать на ключ трубу, чтобы создать дополнительной рычаг. Это можно сделать одной рукой, чтобы избежать срыва резьбы болта.
Момент затяжки коренных и шатунных вкладышей
Перед установкой вкладышей первым делом необходимо удалить с них смазку консервант и нанести небольшой слой масла. Далее устанавливаем коренные подшипники в постели коренных шеек, не забывая при этом, что средний вкладыш отличается от других.
Следующим действием будет постановка крышек постелей и их затягивание. Причем момент затяжки должен применяться согласно нормам, которые иногда указаны в правилах эксплуатации транспортного средства. Но чаще всего бывают случаи, когда в техническом руководстве для автомобиля не указан момент затяжки коренных и шатунных вкладышей. В таких случаях рекомендуется поискать данную информацию в специальной литературе по ремонту конкретного двигателя. Например, для автомобилей «Лада Приора» момент затяжки крышки постелей составляет от 64 Н*м (6,97 кгс*м), до 81 Н*м (8,61 кгс*м).
Далее приступаем к установке шатунных вкладышей. При этом следует обратить внимание на правильность установок крышек, каждая из них промаркирована, поэтому не перепутайте их местами. Момент затяжки у них гораздо меньше чем у коренных. К примеру, если взять туже модель «Лада Приора», момент затяжки вкладышей шатунов будет начинаться примерно с 43 Н*м (4,42 кгс*м), до 53 Н*м (5,46 кгс*м).
Следует обратить внимание на то, что указанные для примера данные предполагают применение для ремонта новых вкладышей, а не б/у деталей. В противном случае при использовании прежних вкладышей момент затяжки следует выбирать, отталкиваясь от верхнего предела рекомендуемого момента из документации для данного двигателя. Делается это по причине возможного наличия некоторой выработки на старых деталях. Иногда игнорирование этого факта может привести к существенным отклонениям от рекомендуемой нормы.
Когда первый раз все болты будут затянуты, желательно произвести прокрутку вала. Для этого на коленвале сбоку есть место под гаечный ключ, спокойно его прокручиваем по часовой стрелке. Если лопнуло кольцо или имеется какая-либо другая неисправность, то это сразу будет видно. Далее убедившись, что никаких проблем нет, проверяем еще раз все болты ключом на момент затяжки.
Следует помнить тот факт, что от того насколько правильно будет выполнен этот процесс зависит плотность прилегания подшипников скольжения к коленчатому валу и соответственно эффективность работы самого двигателя. Поскольку если не до конца затянуть болт, то будет избыток масла, нарушится весь цикл смазки, может также привести к разбиванию вкладыша. Если перетянем, то вкладыш станет перегреваться, смазки будет уже не хватать. В конечном итоге вкладыш может и вовсе расплавить и провернуть, что приведет к капитальному ремонту двигателя.
Момент затяжки коренных и шатунных вкладышей
Ремонт двигателя считается в автомобиле самым сложным, ведь ни одна другая его деталь не содержит такое огромное количество элементов, взаимосвязанных между собой. С одной стороны, это очень удобно, ведь в случае поломки одного из них нет необходимости менять весь узел целиком, достаточно просто заменить вышедшую из строя деталь, с другой – чем больше составных элементов, тем сложнее устройство и тем сложнее разобраться в нем тому, кто не очень опытен в авторемонтных делах. Однако при большом желании можно все, особенно если ваше рвение подкреплено теоретическими знаниями, например, в вопросе определения момента затяжки коренных и шатунных вкладышей. Если же пока это словосочетание для вас – набор непонятных слов, прежде, чем лезть в двигатель, обязательно прочтите эту статью.
Подшипники скольжения, их виды и роль в работе ДВС.
Коренные и шатунные вкладыши – это две разновидности подшипников скольжения. Производятся они по одной технологии и отличаются друг от друга лишь внутренним диаметром (у вкладышей шатунов этот диаметр меньше).
Главная задача вкладышей – преобразование поступательных движений (вверх-вниз) во вращательные и обеспечение бесперебойной работы коленчатого вала, чтобы тот не износился раньше срока. Именно для этих целей вкладыши устанавливаются под строго определенным зазором, в котором поддерживается строго заданное давление масла.
Если зазор этот увеличивается, давление моторного масла в нем становится меньше, а значит, шейки газораспределительного механизма, коленчатого вала и пр. важных узлов изнашиваются намного быстрее. Стоит ли говорить, что слишком сильное давление (уменьшенный зазор) также не несет в себе ничего положительного, так как создает дополнительные препятствия в работе коленчатого вала, он может начать подклинивать
Вот почему так важно контролировать данный зазор, что невозможно без использования в ремонтных работах динамометрического ключа, знания необходимых параметров, которые прописываются производителем в технической литературе по ремонту двигателя, а также соблюдения момента затяжки коренных и шатунных вкладышей. К слову, усилие (момент) затяжки болтов крышек шатунных и коренных вкладышей различен
Обращаем ваше внимание, что приводимые нормативы актуальны только при применении новых комплектов деталей, так как сборка/разборка бывшего в работе узла за счет его выработки не может гарантировать соблюдении необходимых зазоров. Как вариант, в данной ситуации при затяжке болтов можно ориентироваться на верхнюю границу рекомендуемого момента, либо можно использовать специальные ремонтные вкладышами с четырьмя разными размерами, отличающимися друг от друга на 0,25 мм, при условии шлифовки коленвала до тех пор, пока минимальный зазор между трущимися элементами не станет составлять 0,025/0,05/0,075/0,1/0,125 (в зависимости от имеющегося зазора и используемого ремонтного изделия)
Примеры конкретных моментов затяжки болтов крышек шатунных и коренных вкладышей для некоторых автомобилей семейства ВАЗ.
Модель автомобиля | Момент затяжки крышки постелей, Н*м (кгс.м.) | Момент затяжки вкладышей шатунов, Н*м (кгс.м.) |
ВАЗ 2108 | 69,0–84,0 (6,9–8,4) | 44,0–54,0 (4,4–5,4) |
ВАЗ 2106 | 68,31–84,38 (6,97–8,61) | 43,32–53,51 (4,42–5,4) |
Lada Priora | 68,31-84,38 (6,97-8,61) | 43,3-53,5 (4,42-5,46) |