Основні неполадки ліжок коленвала блоку циліндрів

При ремонті кривошипно-шатунного механізму двигуна далеко не завжди вдається обійтися тільки шліфуванням шийок колінчастого вала або заміною вкладишів. Досить часто доводиться відновлювати опорні поверхні, ліжко клонували.

Поверхні ліжку колінчастого вала, утвореної опорами в блоці і кріпляться до них корінними кришками, сприймають все навантаження, що виникають при роботі кривошипно-шатунного механізму. Зважаючи на це конструкція ліжка має досить високу міцність і твердість. Однак, навіть незважаючи на те, що опорні поверхні відокремлені від обертових частин вала підшипниками ковзання, перші так само схильні до пошкоджень, як і більшість деталей двигуна.

Найбільш поширений дефект циліндричних поверхонь, на які спираються корінні шийки колінчастого вала, - відхилення форми їх поперечного перерізу від окружності, що виявляється у вигляді еліпсності. Причини цього явища можуть бути різними. Перш за все елліпсность отворів в опорах може виникнути в результаті нормальної, але тривалої експлуатації двигуна. Вона викликається тривалим впливом циклічних навантажень. У цьому випадку спостерігається практично однакове збільшення діаметрів усіх отворів в порівнянні з номінальним значенням в напрямку, що збігається з напрямком переміщення поршнів. Причому деформуються, головним чином, найменш жорсткі частини опори - «корінні кришки».

Така картина характерна для більшості двигунів з чавунними блоками незалежно від виробника. У двигунів з блоками з легких сплавів після пробігу понад 200-300 тис. Км виявляється інша картина. Елліпсность отворів ліжку утворюється за рахунок збільшення їх розміру в площині роз'єму опор блоку з корінними кришками. У зазначених випадках, як правило, різниця діаметрів, виміряна в площині роз'єму опори і перпендикулярно їй, може становити величину до 0,05 мм.

Елліпсность отворів ліжку може бути не тільки результатом тривалої експлуатації. Вона може спостерігатися при малих пробігах як результат порушення режиму змащення корінних підшипників. Початкова стадія процесу супроводжується різким підвищенням температури в зоні контакту шийки і вкладиша, що призводить до нагрівання ліжку вала, безпосередньо контактує з підшипниками. В результаті термічного впливу відбувається ослаблення конструкційних елементів опор вала, перш за все болтів і кришок. При цьому геометрія отвори в опорі порушується.

Більш серйозне пошкодження поверхонь ліжку відбувається, коли підвищення температури в зоні тертя шийки з підшипником призводить до повного розплавлення антифрикционного шару і "прихопити" вкладиша. Провертання вкладиша викликає швидке стирання опорних поверхонь шиї. Аварія супроводжується глибокою (0,3-0,4 мм і навіть більше), досить рівномірною їх виробленням. В цьому випадку слабкою втіхою може служити лише те, що така біда трапляється не на всіх опорах одночасно. Найчастіше пошкоджується одна з опор, що має найгірші умови мастила.

У яких випадках потрібно відновлювати ліжко вала? Для відповіді на це питання потрібно згадати, що допуск на діаметр отвору ліжку становить 0,02 мм. При цьому створюється потрібний натяг розрізного вкладиша, що перешкоджає його проворачиванию і забезпечує відведення тепла із зони тертя в тіло блоку. З іншого боку, відомо, що небезпека провороту підшипника виникає при збільшенні зазору в з'єднанні "шийка-вкладиш" до 0,04-0,05 мм. Нескладно порахувати, що навіть незначна зміна діаметра отвору в опорах на 0,03-0,04 мм може призвести до небажаних наслідків. Спотворення форми отвори в сторону зменшення діаметра загрожує подклиниванием шийки вала, збільшення знижує натяг підшипника. Не кажучи про те, що будь-яке відхилення форми отвори ліжку від окружності викликає нерівномірний розподіл навантаження на підшипник. Звідси випливає, що для відновлення нормальної працездатності колінчастого вала, будь-які відхилення розміру отворів ліжку від номіналу, що перевищують величину 0,02-0,04 мм, потрібно усувати.