Međutim, postoje ležajevi. I to ne bilo kakav, nego sasvim siguran. Trajni su, ali nisu vječni, a kad zakažu, nemoguće je bez razumijevanja suštine stvari. Pa, za profesionalne servisere ovo je najčešća stvar.
Kako radi ležaj
U modernim automobilskim motorima klizni ležajevi gotovo u svim slučajevima služe kao oslonci radilice i bregaste osovine. Kotrljajući ležajevi (lopta, valjak, igla) koristi se u takve svrhe samo u motorima malih motocikala.
Potrebni učinak kliznih ležajeva postiže se korištenjem efekta tzv. uljnog klina. Kada se glatka osovina okreće, ulje se dovodi u razmak između osovine i rupe. Budući da opterećenje koje djeluje na osovinu uzrokuje njezino ekscentrično pomicanje, ulje se takoreći uvlači u suženi dio zazora i formira uljni klin koji sprječava da osovina dođe u dodir sa stijenkama rupe. Što su veći tlak i viskoznost ulja u rasporu, to je veće opterećenje (dok se površine ne dodirnu) podnosi ležaj.
Pažnja! Stvarni tlak ulja u zoni klina doseže 50–80 MPa (500–800 kg/cm2), au nekim izvedbama i više. To je stotinama puta veće nego u opskrbnom sustavu (sustav podmazivanja motora). Međutim, ne treba misliti da dovodni tlak malo utječe na rad ležaja. Što je veći, to se ulje intenzivnije pumpa kroz ležaj i bolje se hladi.
Rad s niskim trenjem pod određenim uvjetima (naziva se i tekućina) može biti pokvaren. To se događa kada se viskoznost ulja smanjuje, na primjer, zbog pregrijavanja zbog nedovoljne opskrbe i smanjenja broja okretaja koljenastog vratila s povećanjem opterećenja.
Često, osobito nakon popravka motora, utječe i neoptimalna geometrija sklopa. S blagim odstupanjem oblika površina od cilindričnog, s neusklađenošću osi i drugim nedostacima u dijelovima, moguće je lokalno povećanje specifičnog opterećenja (oni. opterećenje po površini) iznad dopuštene granice. Tada uljni film na tim mjestima postaje tanak, a površine osovine i ležaja počinju se dodirivati duž mikroneravnina. Pojavljuje se polutekući režim podmazivanja, karakteriziran povećanjem trenja i postupnim zagrijavanjem ležaja. Nadalje, to može dovesti do takozvanog graničnog trenja s potpunim kontaktom trljajućih površina, što će rezultirati pregrijavanjem, zapljenom (zločesti), zahvatanje, topljenje i uništavanje ležaja.
Jasno je da je režim graničnog trenja neprihvatljiv u radu. Ipak, to se događa kada dođe do kršenja dovoda ulja, a to se najčešće događa zbog njegovog nedostatka u kućištu radilice: bilo zbog propusta vozača, bilo ako je karter oštećen kao posljedica udara u prepreku.
Polutekući režim podmazivanja dopušten je samo kratko vrijeme, kada nema vremena utjecati na trošenje ležajeva. Primjer je pokretanje hladnog motora. Istina, postoji još jedna opasnost: na vrlo niskim temperaturama ulje može postati previše viskozno i njegova normalna opskrba se predugo uspostavlja (20-30 s ili više). U ovom slučaju, polutekuće podmazivanje također može značajno utjecati na trošenje dijelova.
Poboljšanje dizajna automobilskih motora povezano je sa stalnim povećanjem frekvencije rotacije koljenastog vratila i povećanjem snage motora. Istodobno postoji tendencija povećanja kompaktnosti konstrukcija, uključujući smanjenje širine i promjera ležajeva. To znači da se povećavaju specifični naponi u tarnoj jedinici. A budući da se opterećenje na ležaju tijekom rada motora ciklički mijenja u veličini i smjeru, povećava se vjerojatnost takozvanog kvara dijelova uslijed zamora. Potrebni su posebni dizajni, materijali i tehnologije kako bi se osigurale performanse ležaja u ovim uvjetima.
Kako je klizni ležaj
Tipično, ležajevi radilice u modernim motorima izrađeni su u obliku tankostijenih košuljica ili čahura debljine od 1,0 do 2,5 mm (rijetko više). Ljušture glavnih ležajeva radilice su deblje zbog potrebe da se u njima postavi kružni utor za dovod ulja u ležajeve klipnjača. Opći trend je smanjenje debljine košuljica, koja sada u prosjeku iznosi 1,8–2,0 mm za glavne ležajeve i 1,4–1,5 mm za ležajeve klipnjača. Što su ljuske tanje, to bolje prianjaju na površinu kućišta ležaja (krevet), što se toplina bolje uklanja iz ležaja, geometrija je preciznija, dopušteni zazor i buka tijekom rada su manji, a resurs sklopa je duži.
Kako bi košuljica točno poprimila svoj oblik kada se ugradi u krevet, u slobodnom stanju mora imati interferentno nalijeganje duž promjera kreveta (takozvano ravnanje) i necilindričnog oblika promjenjivog radijusa. Osim toga, za dobro pristajanje na podlogu i sprječavanje okretanja, potreban je i smetnja duž duljine košuljice - naziva se izbočina. Svi ti parametri ovise o debljini, širini i promjeru košuljica, ispravljanje je u prosjeku 0,5–1,0 mm, a izbočina 0,04–0,08 mm. Međutim, to još uvijek nije dovoljno za pouzdan rad ležaja. U blizini linije razdvajanja, debljina obloga je smanjena za 0,010–0,015 mm kako bi se izbjeglo habanje na tim mjestima. Do zastoja može doći zbog deformacije provrta u kućištu ležaja u bloku cilindra pod djelovanjem radnog opterećenja, kada je radni zazor u ležaju mali.
Materijali za umetanje mogu varirati. Njihov izbor ovisi o izboru materijala radilice i njegovoj toplinskoj obradi, stupnju forsiranja motora i zadanom resursu. U određenoj mjeri ovdje utječu i tradicije automobilske tvrtke.
Podstave su uvijek višeslojne. Osnova košuljice je čelična traka koja osigurava čvrstoću i sigurno prianjanje u kućište ležaja. Sloj se nanosi na podlogu na različite načine (ili više slojeva) poseban materijal protiv trenja, čija je debljina 0,3–0,5 mm. Glavni zahtjevi za materijal protiv trenja su nisko trenje osovine, visoka čvrstoća i toplinska vodljivost (oni. sposobnost dobrog provođenja topline od površine osovine do kućišta ležaja). Prvi zahtjev najbolje ispunjavaju meki metali, kao što su legure s visokim sadržajem kositra i olova (posebno dobro poznati babiti).
U prošlosti su se babiti naširoko koristili na motorima niske brzine. S povećanjem opterećenja, čvrstoća takvih obloga s debelim slojem babbita pokazala se nedovoljnom. Problem je riješen zamjenom cijelog ovog sloja posebnim «sendvič» - olovno-kositrena bronca, prekrivena tankim (0,03–0,05 mm) sloj istog babita. Podstava je postala višeslojna.
U modernim motorima čelično-brončane babitne košuljice obično se izrađuju s četiri sloja (ispod babita još uvijek postoji vrlo tanak sloj nikla) ili čak petoslojni, kada se najtanji sloj kositra nanosi na radnu površinu radi boljeg uhodavanja. Ovako izgledaju ležajevi na mnogim stranim motorima.
Uz to, naširoko se koriste čelično-aluminijske obloge. Antifrikcijski materijal ovdje su aluminijske legure s kositrom, olovom, silicijem, cinkom ili kadmijem, sa i bez premaza. Najčešće se u svjetskoj praksi koristi aluminijska legura s 20% kositra bez premaza. Dobro podnosi velika opterećenja i brzine modernih motora, uključujući
dizelskim motorima, a ujedno ima i zadovoljavajuću «mekoća». Međutim, čelično-aluminijske obloge čvršće su od babitnih košuljica (ili obložen babitom), pa su sklonije habanju u uvjetima premalo podmazivanja.
Pomoćna i bregasta vratila motora vrte se, u pravilu, nižom frekvencijom od koljenastih vratila i doživljavaju znatno manja opterećenja, pa su im uvjeti rada lakši. Čahure i čahure ovih vratila obično se izrađuju od materijala sličnih onima koji su opisani. Osim toga, ovdje se ponekad koristi babbitt ili bronca bez premaza. Često ti ležajevi uopće nemaju čahure ili košuljice i formiraju se izravno bušenjem rupa u glavi cilindra. U takvim izvedbama, glava je izrađena od legure aluminija sa silicijem, koja ima dobra svojstva protiv trenja.
Zajednička stvar za ležajeve modernih motora, posebno kada su u pitanju ležajevi koljenastog vratila, je usklađenost materijala i dizajna ležaja s materijalom i uvjetima rada vratila (brzina, opterećenja, uvjeti podmazivanja itd.). Stoga se ne može preporučiti proizvoljna zamjena dijelova, kada se, na primjer, tijekom popravka ugrađuju obloge s drugog motora. U suprotnom, vijek trajanja popravljene jedinice može biti vrlo kratak. da biste napravili takav korak, morate imati odgovarajuće informacije.
Školjke kliznih ležajeva su vrlo precizne (preciznost) pojedinosti. jamčiti male, ali dobro definirane (prosječno 0,03–0,06 mm) Radni zazori u ležajevima, tijekom proizvodnje, debljina košuljice održava se s točnošću od približno 5–8 mikrona, a duljina je 10–20 mikrona. Kršenje ovih zahtjeva može dovesti do promjene radnog zazora u ležaju ili nepropusnosti košuljice u kućištu, što je neprihvatljivo, jer može dovesti do smanjenja pouzdanosti i vijeka trajanja cijelog motora u cjelini..
Tko proizvodi klizne ležajeve
Složenost cijelog niza problema povezanih sa stvaranjem visokokvalitetnih automobilskih kliznih ležajeva dovela je do činjenice da se njihova proizvodnja postupno prenosi na specijalizirane tvrtke. U inozemstvu, mnoge od ovih tvrtki istovremeno proizvode druge dijelove za motore, a isporuke idu i na transportne trake automobilskih tvornica i na prodaju - u obliku rezervnih dijelova. Neka poduzeća ove vrste dio su poznatih transnacionalnih proizvodnih i komercijalnih korporacija. Od svjetskih proizvođača kliznih ležajeva za motore prije svega treba istaknuti Kolbenschmidt (KS), Glyco, TRW, Sealed Power, Glacier, Clevite, Bimet. Posljednjih godina ležajeve su počele izrađivati takve tvrtke «svjetiljke», poput Mahlea i Goetzea. Među «mlada» valja spomenuti specijaliziranu tvrtku King (Izrael), koja je s proizvodnjom ležajeva započela početkom 80-ih godina prošlog stoljeća. Većina navedenih proizvođača proizvodi veliki izbor ležajeva i isporučuje svoje proizvode za rezervne dijelove posvuda, pa tako i na našem tržištu (preko trgovaca ili veletrgovaca). U osnovi, naravno, to su ležajevi za motore stranih automobila - europskih, japanskih i američkih.
U prodaji možete pronaći obloge u standardnim i raznim veličinama za popravak (razlikuju se od standardnih, u pravilu, ne više od 0,75 mm) za najpopularnije modele. Za manje uobičajene modele, kao i ako trebate kupiti veće obloge za popravak, obično morate naručiti i čekati u prosjeku 5-10 dana (različite tvrtke imaju različite vremenske okvire).
Kvaliteta takvih proizvoda obično nije upitna ni u pogledu geometrije ni u pogledu materijala. Iako, ako postoji izbor i dvojbe o tome kojem proizvođaču dati prednost, treba imati na umu sljedeće. Tvrtke kao što su Kolbenschmidt, Glyco, Glacier neki su od glavnih dobavljača za masovnu proizvodnju. Kada kupujete njihove proizvode, čak možete dobiti iste obloge koje se stavljaju na motore «pri rođenju». Razlika je samo u odsutnosti na novim dijelovima amblema tvrtke - proizvođača automobila. Usput, traži «rodbina» (ili tzv.original) prevelike košuljice mogu biti problematične. Ne isporučuju sve automobilske tvrtke umetke za popravak rezervnih dijelova, a cijena umetaka u «izvornik» pakiranje je obično znatno veće nego izravno od njihovog proizvođača.
Umetci drugih, manje poznatih tvrtki obično su jeftiniji, iako će biti teško uočiti razlike u izradi. Štoviše, ako postoji izbor, onda ovdje možete pokušati uzeti u obzir uvjete rada automobila. Dakle, relativno jeftine košuljice, začudo, nešto bolje odolijevaju nekvalitetnim uljima i filterima ulja, «hodanje» u našim trgovinama i tržnicama od skupljih čelično-brončanih babitnih. To se posebno pokazalo praksom korištenja King čelično-aluminijskih obloga umjesto standardnih brončano-babbitt obloga u popravku: takva zamjena ne narušava pouzdanost motora, ali omogućuje značajne uštede.