Схема полости масляного холодильника коренного подшипника
Обновлено: 02.07.2024
Опорой для рамовых шеек коленчатого вала служат рамовые подшипники. В судовых дизелях применяют подшипники скольжения.
Подшипник состоит из двух вкладышей (4) и (8) (рисунок 1.5 а), залитых антифрикционным сплавом, и крышки (2).
Условия работы подшипника определяются многими факторами, из которых основными являются: значение и характер нагрузки на подшипник; скорость скольжения шейки вала; масляный зазор; сорт масла, его температура и расход через подшипник; свойства материалов основы вкладыша и антифрикционного рабочего слоя.
Материалом для изготовления вкладышей подшипников служит малоуглеродистая сталь марок 10 и 15 или бронза. Вкладыши подшипников МОД обычно заливают баббитом (Б83, Б89 и Б90), а вкладыши СОД средней мощности — бронзой (Бр. СЗО) или алюминиевым сплавом (АСМ, АО20-1). Для ускорения приработки рабочий слой вкладыша часто покрывают тонким слоем олова, свинца или индия (гальваническим способом);
В современных форсированных СОД применяют тонкостенные четырехслойные вкладыши, состоящие из стальной основы слоя свинцовистой бронзы или оловоалюминиевого сплава толщиной 0,5—1,5 мм, разделительного слоя никеля толщиной 0,001-0,002 мм и рабочего слоя баббита или свинцово-оловянистого сплава (90 % свинца, 7 % олова, 3 % меди) толщиной 0,04—0,06 мм.
Стальная основа придает вкладышу необходимую жесткость; слой свинцовистой бронзы или оловоалюминиевого сплава воспринимает нагрузку и повышает усталостные характеристики рабочего слоя, а в случае его износа является предохранительным слоем, предотвращающим задир шейки вала; разделительный слой никеля предотвращает межслоевую диффузию (свинца в бронзу); рабочий слой (мягкий и пластичный материал) обладает хорошими приработочными и противоизносными свойствами и способностью поглощать твердые частицы.
Применяют вкладыши подшипников с неоднородной рабочей поверхностью: после заливки на стальную основу на слое бронзы выполняют ромбовидные выступы или кольцевые канавки; рабочий слой, нанесенный на такую поверхность гальваническим способом, будет иметь разную толщину, причем участки малой толщины воспринимают нагрузки, а участки большой толщины служат поглотителями инородных частиц.
По конструкции различают рамовые подшипники с толстостенными (обычно двухслойными) и тонкостенными (многослойными) вкладышами, подвесные и установочные (опорно-упорные).
Масляный зазор в подшипнике регулируют набором латунных прокладок (6) (рисунок 1.5, а), которые прикрепляют к верхнему вкладышу винтами (7) или фиксируют штифтами (11) (рисунок 1.5 б). Набор прокладок снижает жесткость подшипника, поэтому в современных СОД их не устанавливают (рисунок 1.5 в), а при увеличении масляного зазора заменяют вкладыши.
Рисунок 1.5 – Рамовые подшипники дизелей
Крышки подшипников для упрощения изготовления и монтажа в некоторых МОД применяют составные (рисунок 1.5 а). К раме дизеля крышку крепят шпильками, винтовыми или винтогидравлическими (9) (рисунок 1.5 б), (13) (рисунок 1.5 г) распорными домкратами. В современных дизелях шпильки затягивают гидравлическими домкратами, конструктивно подобными домкратам для затяжки анкерных связей. У некоторых дизелей последних моделей применяют электротермическую затяжку шпилек. Крепление крышки домкратами позволяет упростить разборку подшипника, уменьшить размеры крышки и расстояние между анкерными связями (при этом уменьшается момент, изгибающий крышку и поперечную балку фундаментной рамы).
Подвод масла к холодильникам подшипника осуществляется всегда через его наименее нагруженную зону. В МОД и СОД масло обычно подводят сверху по кольцевой канавке (f) на рабочей поверхности верхнего вкладыша или по кольцевой канавке (g) в крышке подшипника (рисунок 1.5 г) и далее через отверстия в верхнем вкладыше в кольцевую канавку (h) на его рабочей поверхности. В первом случае для подвода масла использована трубка (1), ввернутая во вкладыш, а во втором — винтогидравлические домкраты (13). Для упрощения разборки подшипника в некоторых МОД масло подводят снизу по каналу (d) в канавке с постели (рисунок 1.5 б) и далее по сверлениям (b, а) во вкладышах к холодильникам.
В соответствии с гидродинамической теорией смазки, а также из-за концентрации напряжений канавки на рабочей поверхности нагруженных вкладышей нежелательны. Однако для обеспечения постоянного потока масла в кривошипный подшипник канавку делают не только на верхнем, но иногда и на части нижнего вкладыша (канавка g на рисунке 1.5 г).
Подвесные рамовые подшипники воспринимают полное давление газов и силы инерции, поэтому их нижние половины (14) (рисунок 1.5 д) делают всегда массивными и крепят к станине вертикальными шпильками (15) и поперечными болтами (16).
У некоторых мощных СОД крышки подвесных подшипников крепят к станине анкерными связями. Например, у дизеля МАН — Бурмейстер и Вайн L58/64 с двумя комплектами анкерных связей верхние связи стягивают верхнюю часть станины, рубашки и крышки цилиндров, а нижние — станину и крышки подвесных подшипников.
Для предотвращения осевого перемещения коленчатого вала один из рамовых подшипников (со стороны маховика или шестерни привода распределительного вала) делают установочным (опорно-упорным), что позволяет сохранить номинальные зазоры в передаче во время работы дизеля. Коленчатый вал нагревается и удлиняется больше, чем фундаментная рама (удлинение 1 м длины вала составляет 0,01 мм/°С), поэтому для обеспечения свободного удлинения вала при его нагреве в одном направлении в установочном подшипнике предусматривают минимальный осевой зазор, а остальные рамовые подшипники выполняют меньшей длины, чем рамовые шейки вала. У установочного подшипника имеются залитые антифрикционным сплавом торцовые упорные поверхности, съемные упорные кольца или сегменты, в которые упираются бурты рамовой шейки или торцовые поверхности щек кривошипов.
Установочный подшипник не рассчитан на упор гребного, винта, поэтому при работе дизеля на винт предусматривают судовой упорный подшипник (отдельный или встроенный в раму дизеля). При наличии установочного и судового упорного подшипника осевой зазор в последнем должен быть меньше.
На рис. 713, а—е показаны способы ввода масла с торца вала. При подаче без давления масло вводят по трубке во внутреннюю полость вала, снабженную закраиной для распределения масла по смазочным отверстиям (вид а).
Наиболее простой способ подачи под давлением — ввод масла в торец вала через установленную на корпусе крышку (вид б).
На виде (в) показан способ ввода масла через торцовое уплотнение. Пружина, сжимающая диск 1 уплотнения, должна быть достаточно сильной для того, чтобы предупредить отжим уплотняющей поверхности давлением масла.
В конструкции (г) масло вводится в хвостовик вала через холостую втулку, застопоренную от вращения пластинкой 2, а в конструкции (д) — через плавающий штуцер 3, зафиксированный от вращения шлицами в корпусе.
В наиболее компактной конструкции (е) масло подается через втулку, установленную в расточке вала и зафиксированную от вращения шайбой со шлицами 4.
В промежуточных установках масло чаще всего вводят по кольцевой канавке в подшипнике (вид ж), откуда оно поступает через радиальные сверления и полость вала.
Применяют также подачу масла через холостые втулки, зафиксированные на валу (вид з). В конструкции (и) втулка зафиксирована на корпусе фланцем с радиальными прорезями, в которые входят болты 5 с подголовниками. Конструкция обеспечивает осевую фиксацию втулки при некоторой свободе самоустановки втулки на валу.
При необходимости подачи под высоким давлением масло вводят через установленное на валу уплотнение с разрезными пружинными кольцами (вид к). Корпус колец затягивают на валу между буртиком и распорной втулкой.
Если невозможно затянуть корпус (случай гладкого вала), то его делают плавающим и фиксируют в продольном и окружном направлениях болтами 6 с подголовниками, входящими в радиальные прорези фланца корпуса (вид л). Для уплотнения внутреннюю поверхность корпуса заливают баббитом.
На виде (м) показано уплотнение разрезными пружинными кольцами для ввода масла отдельно в две концентричные полости вала (например, для привода установленных на валу гидравлических сервомеханизмом).
В коленчатые валы масло чаще всего вводят через коренные подшипники, откуда оно по радиальным сверлениям поступает во внутренние полости коренных шеек и затем по отверстиям в щеках подается в полости шатунных шеек для смазки шатунных подшипников. Часть масла отводят из кольцевой канавки подшипников по центральному отверстию в стержне шатуна для смазки поршневого пальца.
Масло из коренной опоры подается по наклонным трубкам в кольцевую канавку шатунного подшипника, откуда поступает в сверление в стержне шатуна (рис. 714, а). При такой конструкции увеличивается скорость подачи масла к смазочным точкам в пусковые периоды. Прочистка масляной системы очень проста и осуществляется крацеванием трубок.
В конструкции (б) использовано вращение вала для центрифугирования масла. Масло из коренной опоры поступает по наклонной трубке в закрытую заглушками полость шатунной шейки, где подвергается центрифугированию. В шатунный подшипник масло подается по радиальной трубке, опущенной в полость шатунной шейки. Осадки остаются в верхней части полости. Недостаток конструкции — ослабление щек вала резьбой под заглушки.
В конструкции (в) полости коренных и шатунных шеек закрыты коническими заглушками; для облегчения притирки к седлам заглушки снабжены цилиндрическими выступами. Масло вводится по наклонным отверстиям, просверленным через верхние грани щек, затем поступает в шатунную шейку и подается в шатунные подшипники через радиальные отверстия. При расположении отверстий ниже оси шатунной шейки достигается определенный центрифугирующий эффект.
Масло, содержащееся в полостях коренных и шатунных шеек, обеспечивает питание в пусковые периоды.
В конструкции (г) заглушки из легкого сплава установлены по посадке H7/js6 в цилиндрические отверстия шеек и застопорены болтами. Для облегчения демонтажа в заглушках проделаны нарезные отверстия. Масло подается через прямые отверстия в щеках вала, сверление которых проще, чем сверление косых отверстий. Особенность данной конструкции заключается в том, что масло подводится в шатунную шейку с двух сторон, из обеих смежных коренных опор.
В конструкции (д) в полостях коренных и шатунных шеек для ускорения подачи в пусковые периоды установлены вытеснители — тонкостенные стальные гильзы 1, укрепленные завальцовкой. Конструкция неразборная; масляную систему вала можно промывать только шприцеванием.
В конструкции (е) вытеснители разборные. Конструкции (д, е) применимы только в коленах, расположенных под углом одно к другому. При шейках, расположенных в линию (шатунные шейки средней опоры валов), устанавливать вытеснители затруднительно.
В конструкции (ж) применимы короткие легкосъемные вытеснители.
На виде (з) масло вводят через коренную опору передней или задней шейки и пропускают через вал, где оно подвергается центрифугированию последовательно во всех коленах. К коренным подшипникам масло подводится через радиальные сверления в вале.
В шатунных шейках установлены патроны 2, в которых скапливаются осадки. Патроны периодически снимают для очистки.
В смешанной системе масло подводят в каждую вторую коренную опору. В промежуточные коренные опоры, а также в шатунные шейки поступает центрифугированное масло.
?Коленчатые валы двигателей ЯМЗ - 236 обладают высокой износостойкостью.
После 80 — 100 тыс.
км пробега рекомендуется профилактическая замена вкладышей, которая растянет срок службы коленчатого вала до перешлифовки.
Для замены вкладышей коренных и шатунных подшипников двигатель рекомендуется убрать с автомобильчика.
Вкладыши необходимо заменять в ситуациях, исключающих попадание грязи на подшипники и шейки коленчатого вала.
Новейшие вкладыши должны иметь номинальные величины.
3.3 .7 .8.
Коренные и шатунные подшипники Коренные и шатунные подшипники при серьезном ремонте двигателя подлежат обязательной замене, однако имеющиеся в эксплуатации подшипники следует тщательно проверить, чтобы восстановить общественное состояние двигателя на момент ремонта.
Источниками разрушения подшипников коленчатого вала являются недостаточная смазка из - за неверной сборки, загрязнение и проникновение инородных капель, частые перегрузки двигателя, коррозия и др.
Самостоятельно от первопричины, вызвавшей разрушение подшипников, ее следует устранить.
Вкладыши коренных и шатунных подшипников и гнезда под них в блоке и шатунах обработаны с высокой точностью, что позволяет ставить их на местечко без применения каких-либо регулировочных прокладок.
Внутренние поверхности вкладышей для приобретения высокой чистоты обработки обрабатываются алмазом.
Диаметр вкладыша в плоскости разъема в свободном состоянии больше диаметра гнезда, благодаря чему обеспечивается плотная посадка вкладыша в гнезде, а значит надежный отвод тепла от вкладыша.
Для улучшения отвода тепла поверхности, к которым прилегают вкладыши, хонингуют, чем достигается высочайшая точность прилегания.
Это очень важно, так как они быстро перегреваются, что вызывает задир шеек коленчатого вала , если вкладыши неплотно прилегают к гнезду .
Долговечность подшипников коленчатого вала также значительно зависит от умений вождения и характера передвижения.
Подшипники испытывают повышенные нагрузки при шевелении на небольшой скорости при включенной повышенной передаче.
При увеличенных нагрузках происходит выдавливание масляной пленочки.
Подшипники испытывают изгибные деформации, при которых образуются трещинки ( усталостный износ ).
Как правило происходит отрыв покрытия подшипника от стальной основы в облике маленьких капель.
Поездки на малые расстояния могут являться причиной коррозионного износа подшипников, так как из - за недостаточного прогрева не успевают удалиться сконденсированная влага и газы, вызывающие коррозию.
Сии компоненты накапливаются в маслице, вызывая образование кислот и нерастворимых осадков.
По мере поступления масла к подшипникам происходит коррозия под влиянием кислот, вызывая разрушение подшипников и выход из строя.
Для обеспечения постоянной подачи смазки к шатунным шейкам коленчатого вала оба вкладыша каждого коренного подшипника снабжены кольцевой канавкой, покоящейся в плоскости вращения отверстия масляного канала в коленчатом вале.
Во вкладышах заднего коренного подшипника имеется дополнительная кольцевая канавка, размещенная около их заднего торца.
Назначение этой канавки состоит в том, чтобы предотвратить выход большого количества масла из заднего конца подшипника и таким образом ограничить поступление его к маслосбрасывающему бурту и сальнику заднего коренного подшипника.
Маслице, оказавшееся в эту канавку, через маленькое отверстие во вкладыше крышки, сообщающееся со сверленым отверстием в ней, отводится в картер двигателя.
Вкладыши коренных подшипников можно заменять при помощи штифта, не снимая коленчатый вал.
Штифт представляет собой стальной стерженек длиной 25 мм, диаметром 6 мм и с головой диаметром 15 мм и возвышенностью 3 мм.
Для снятия верхнего вкладыша коренного подшипника штифт вставляют в отверстие масляного канала коренной шейки.
Вращая коленчатый вал, выталкивают тем самым вкладыш.
Для установки вкладыша в постель ее накладывают на шейку и напряжением руки отчасти вводят в зазор между шейкой и постелью.
Потом вставляют штифт в отверстие масляного канала и, проворачивая вал, устанавливают вкладыши на местечко.
Болты крепления концов коренных подшипников затягивают с приложением момента 30 — 32 кГм.
Вкладыши коренных и шатунных подшипников двигателей ГАЗ - 51, ЗИМ - 12, М - 20 и ГАЗ - 69 сменяются без каких-либо лишних операций подгонки, что обеспечивается, во - главных, высокой точность!
изготовления самих вкладышей, лож для них в блоке и бродягах, а также шеек коленчатого вала, и, во - других, тем, что внешний диаметр вкладышей всех ремонтных размеров равен внешнему диаметру вкладышей стандартных размеров ( вкладыши ремонтных размеров одинаковых наименований отличаются друг от друга только внутренним диаметром и толщиной стенки ).
Оба вкладыша каждого подшипника должны заменяться обязательно в то же самое время : замена только одного вкладыша подшипника не допускается.
При смене вкладышей надо пристально соблюдать следующие обстоятельства :
Ремонт коренного подшипника коленвала после проворота. В гараже, самостоятельно. 100% ⇐ H-1 Grand Starex. Двигатель
Ремонт постели коренного подшипника коленвала после проворота вкладыша.
Я долго думал, писать об этом или нет. Потому что обязательно найдутся "умные" люди, которые заплюют, обольют дерьмом, всё испоганят и в конце скажут - это невозможно, ходить мотор не будет, деньги на ветер и т.п.
Для таких хочу сказать - дальше не читайте, это не для вас.
Лично у меня всё получилось, работает и сэкономил на покупке нового или контрактного мотора.
Понадобится нутромер, с индикаторной головкой часового типа, с точностью 0,01 мм. Подшипник новый от ступицы тойоты и притирочная паста для клапанов.
Осматриваем коренной подшипник. Особенно его верхнюю часть, на блоке. Если там нет полос, задиров и т.п., то протираем тщательно поверхности и зажимаем бугель с моментом 133 НМ. И так все коренные. Далее производим измерение нутромером. Не спеша. Тщательно. Особое внимание уделяем размерам в горизонтальной и вертикальной плоскости, так чтобы одна опора нутромера скользила только по верхней части подшипника, а вторая по нижней. На самом стыке крышки не измеряем.
Как правило бугель вытягивает вниз на несколько сотых мм. А с боков соответственно происходит заужение. Тоже на несколько соток. В моем случае, вниз вытянуло на 0,04 мм. А с боков заузило на 0,03 мм.
Так как постель у D4CB диаметром ровно 71 мм, я подобрал подшипник от ступицы тойоты тоже 71 мм и шириной обоймы 35 мм для удобства. И вот что было (на фото).
Подшипник не сел полностью на 4 мм из за заужения с боков на 0,03 мм. И задавить его туда не получилось.
А должен сесть вот так. Это посадка в непострадавшей постели. Без натяга и без зазора. Идеально!
Кстати, хороший способ проверить свою постель в коренных подшипниках, как говорится - "экспресс анализ" - приложив туда подшипник и посмотрев зазор на свет. Глаз видит зазор в 0,01 мм. Это если нет инструмента. Так что, кто ремонтируется, можете взять на вооружение.
Далее, зажимаем бугель в тисы, мажем края соприкасающиеся с подшипником от ступицы пастой для притирки клапанов и начинаем притирать подшипником поверхность, двигая подшипник дволь его оси (перпендикулярно бугелю) держа двумя руками и стараясь равномерно прижимать к обоим сторонам, чтобы не наточить перекос. Не спешим. И как можно чаще останавливаемся, протираем, зажимаем и промеряем. Пасту добавляем тоже часто, т.к. она быстро стирается и уходит. Так подшипник постепенно садится в бугель и точить становится тяжелее и всё медленнее.
Да, кстати, бугеля не меняются на блоке. Они обрабатываются на заводе зажатыми в блок и их даже нельзя путать между собой, тем более брать от другого блока. НЕ ПОДОЙДУТ. И так, точим, и промеряем. Точим и промеряем. Затягивая каждый раз с моментом 133 нм
Еще важная тонкость. Сразу, перед тем как начнете точить, пометьте маркером-краской верх на подшипнике и трите только одной стороной, т,к. подшипник тоже точится и его размеры меняются. Верхняя половина вам пригодится для доводки.
Так я точил весь день. Вручную, в гараже, в тисах. Без станков и спецов.
Постепенно подшипник сядет и выровнянет не только заужение, но и все задиры и неровности. Главное не спешить и чаще промерять. Не ленится.
В поршневом двигателе , что основные подшипники являются подшипниками , которые держат коленчатый вал на месте и позволяют ему вращаться внутри блока двигателя .
Коренные подшипники обычно представляют собой подшипники скольжения или опорные подшипники , удерживаемые на месте блоком двигателя и крышками подшипников. Количество коренных подшипников на двигатель варьируется от двигателя к двигателю, часто в соответствии с силами, создаваемыми работой двигателя.
СОДЕРЖАНИЕ
Количество коренных подшипников
Количество коренных подшипников в первую очередь определяется общим коэффициентом нагрузки и максимальной частотой вращения двигателя. Увеличение количества подшипников в двигателе обычно увеличивает размер и стоимость двигателя, но также снижает напряжение изгиба и прогиб, вызванные расстоянием от шатунов кривошипа до ближайших подшипников.
Большинство двигателей имеют как минимум два коренных подшипника - по одному на каждом конце коленчатого вала. Вдоль коленчатого вала может быть расположен дополнительный подшипник, иногда по одному подшипнику на шейку кривошипа , как это используется во многих современных дизельных двигателях и бензиновых двигателях, рассчитанных на высокие обороты.
Некоторые небольшие одноцилиндровые двигатели имеют только один коренной подшипник, и в этом случае он должен выдерживать изгибающий момент, создаваемый расстоянием смещения от шатуна до коренного подшипника.
Крышки подшипников
4 болта основные
Первым автомобильным двигателем, в котором использовались основные подшипники с четырьмя болтами, был V12 Maybach Zeppelin 1928 года, в котором они использовались на трех из восьми основных подшипников.
Примеры двигателей с коренными подшипниками на 4 болта
6 болтов
Типичная конструкция главного подшипника с шестью болтами состоит из четырех вертикальных болтов (по два с каждой стороны коленчатого вала) снизу, проходящих в блок, и двух поперечных болтов, выходящих из левой и правой боковых направляющих поддона в сторону основные заглушки для обеспечения дополнительной поперечной прочности.
Читайте также: