Падшыпнікі рухавікоў (Mazda Capella GC)

Якія падшыпнікі ўсталяваны ў вашым рухавіку? Далёка не ўсе аўтамабілісты могуць адказаць на такое пытанне зразумела.

Тым не менш падшыпнікі тамака ёсць. І не якія-небудзь, а суцэль вызначаныя. Яны даўгавечныя, але не вечныя, а калі выходзяць са строю, то без разумення сутнасці справы не абысціся. Ну а для прафесіяналаў-рамонтнікаў гэта самая звычайная матэрыя.

Як працуе падшыпнік

У сучасных аўтамабільных рухавіках апорамі для каленчатых і размеркавальных валаў практычна ва ўсіх выпадках служаць падшыпнікі слізгацення. Падшыпнікі качэння (шарыкавыя, ролікавыя, ігольчастыя) ужываюць для падобных мэт толькі ў невялікіх матацыклетных маторы.

Неабходная працаздольнасць падшыпнікаў слізгацення дасягаецца выкарыстаннем эфекту так званага алейнага кліну. Пры кручэнні гладкага вала ў зазор паміж валам і адтулінай падаецца алей. Паколькі нагрузка, якая дзейнічае на вал, выклікае яго эксцэнтрычнае зрушэнне, алей як бы зацягваецца ў якая звужваецца частка зазору і ўтворыць алейны клін, які перашкаджае судотыку вала са сценкамі адтуліны. Чым больш ціск і глейкасць алею ў зазоры, тым большую нагрузку (да судотыку паверхняў) вытрымлівае падшыпнік слізгацення.

Увага! Фактычны ціск алею ў зоне кліну дасягае 50-80 Мпа (500-800 кг/см²), а ў некаторых канструкцыях і больш. Гэта ў сотні разоў вышэй, чым у якая падае сістэме (сістэме змазкі рухавіка). Аднак не варта думаць, што ціск падачы мала ўплывае на працу падшыпніка. Чым яно вышэй, тым больш інтэнсіўна ідзе прапампоўка алею праз падшыпнік і тым лепш ён астуджаецца.

Пры пэўных умовах рэжым працы з мінімальным трэннем (яго таксама называюць вадкасным) можа быць парушаны. Гэта здараецца пры паніжэнні глейкасці алею, напрыклад з-за яго перагрэву з прычыны недастатковай падачы, і зніжэнні частаты кручэння каленчатага вала пры ўзрастанні нагрузкі.

Нярэдка, асабліва пасля рамонту рухавіка, адбіваецца і неаптымальная геаметрыя вузла. Пры малаважным адхіленні формы паверхняў ад цыліндрычнай, пры перакосе восяў і іншых дэфектах дэталяў магчыма мясцовае ўзрастанне ўдзельнай нагрузкі (г.зн. нагрузкі, аднесенай да плошчы паверхні) вышэй дапушчальнай мяжы. Тады плёнка алею ў гэтых месцах становіцца тонкай, а паверхні вала і падшыпніка пачынаюць датыкацца па мікраняроўнасцях. Узнікае рэжым полужидкостной змазкі, які характарызуецца ўзрастаннем трэння і паступовым разаграваннем падшыпніка. Далей гэта можа прывесці да так званага межавага трэння з поўным датыканнем якія труцца паверхняў, следствам якога будзе перагрэў, схопліванне (задзіракі), заяданне, расплаўленне і разбурэнне падшыпніка.

Зразумела, што ў эксплуатацыі рэжым межавага трэння непрымальны. Тым не менш ён мае месца пры парушэнні падачы алею, а гэта часцей за ўсё адбываецца з-за яго недахопу ў картэры: альбо з прычыны недагляду кіроўцы, альбо пры пашкоджанні паддона картара ў выніку наезду на перашкоду.

Рэжым полужидкостной змазкі дапусцім толькі на кароткі час, калі ён не паспявае адбіцца на зносе падшыпніка. Прыклад - пуск халоднага рухавіка. Праўда, тут ёсць іншая небяспека: пры вельмі нізкай тэмпературы алей можа стаць занадта глейкім і нармальная яго падача аднаўляецца занадта доўга (20-30 з і больш). У гэтым выпадку і напаўвадкасная змазка здольная прыкметна паўплываць на знос дэталяў.



Удасканаленне канструкцыі аўтамабільных рухавікоў звязана з пастаянным павышэннем частаты кручэння каленчатага вала і павелічэннем магутнасці рухавіка. Адначасова назіраецца тэндэнцыя да павелічэння кампактнасці канструкцый, у тым ліку памяншэнне шырыні і дыяметра падшыпнікаў. Гэта значыць, што ўдзельная напруга ў вузле трэння растуць. А паколькі нагрузка на падшыпнік пры працы рухавіка цыклічна змяняецца па велічыні і кірунку, тое павялічваецца верагоднасць так званага стомленага разбурэння дэталяў. Каб забяспечыць працаздольнасць падшыпнікаў у такіх умовах, патрабуюцца спецыяльныя канструкцыі, матэрыялы і тэхналогіі.

Як уладкованы падшыпнік слізгацення

Звычайна падшыпнікі каленчатых валаў у сучасных рухавіках выконваюцца ў выглядзе танкасценных укладышаў або ўтулак таўшчынёй ад 1,0 да 2,5 мм (рэдка больш). Укладышы карэнных падшыпнікаў каленчатага вала робяць тоўшчы з-за неабходнасці размясціць у іх кругавую канаўку для падачы алею да шатун падшыпнікаў. Агульная тэндэнцыя - памяншэнне таўшчыні ўкладышаў, якая цяпер складае ў сярэднім 1,8-2,0 мм у карэнных і 1,4-1,5 мм у шатун падшыпнікаў. Чым танчэй укладышы, тым лепш яны прылягаюць да паверхні корпуса падшыпніка (пасцелі), тым лепш адводзіцца цеплыня ад падшыпніка, дакладней геаметрыя, менш дапушчальны зазор і шум пры працы, больш рэсурс вузла.

(Зыходны тэкст можна знайсці на: mazbook.ru)

Каб пры ўсталёўцы ў пасцелю ўкладыш сапраўды прыняў яе форму, у вольным стане ён павінен мець нацяг па дыяметры пасцелі (так званае распростванне) і нецыліндрычную форму пераменнага радыусу. Акрамя таго, для добрага прилегания да паверхні і ўтрымліванні ад проворачивания неабходны нацяг і па даўжыні ўкладыша - яго завуць выступам. Усе гэтыя параметры залежаць ад таўшчыні, шырыні і дыяметра ўкладышаў, выпростванне складае ў сярэднім 0,5-1,0 мм, а выступ - 0,04-0,08 мм. Аднак для надзейнай працы падшыпніка гэтага яшчэ нядосыць. Каля лініі раздыма таўшчыню ўкладышаў памяншаюць на 0,010-0,015 мм, каб пазбегнуць задиров ў гэтых месцах. Задзіракі могуць з'явіцца з прычыны дэфармацыі адтуліны ў корпусе падшыпніка ў блоку цыліндраў пад дзеяннем працоўнай нагрузкі, калі працоўны зазор у падшыпніку малы.



Матэрыялы для ўкладышаў могуць быць рознымі. Іх выбар залежыць ад выбару матэрыялу каленчатага вала і яго тэрмаапрацоўкі, ступені фарсіравання рухавіка і зададзенага рэсурсу. У вядомай меры адбіваюцца тут і традыцыі аўтамабільнай фірмы.

Укладышы заўсёды робяцца шматслаёвымі. Аснова ўкладыша - сталёвая стужка, якая забяспечвае трываласць і надзейнасць пасадкі ў корпусе падшыпніка. На аснову рознымі спосабамі наносяць пласт (ці некалькі пластоў) спецыяльнага антыфрыкцыйнага матэрыялу, таўшчыня якога складае 0,3-0,5 мм. Асноўнымі патрабаваннямі да антыфрыкцыйнага матэрыялу з'яўляюцца нізкае трэнне па вале, высокая трываласць і цеплаправоднасць (г.зн. здольнасць добра адводзіць цяпло ад паверхні вала да корпуса падшыпніка). Першае патрабаванне лепш за ўсё забяспечваюць мяккія металы, напрыклад сплавы з вялікім утрыманнем волава і свінцу (у прыватнасці, шырока вядомыя бабіты).

У мінулым бабіты шырока ўжываліся на малофорсированных нізкаабаротных рухавіках. З ростам нагрузак трываласць такіх укладышаў з тоўстым пластом бабіта аказалася недастатковай. Праблема была вырашана заменай усяго гэтага пласта на своеасаблівы "бутэрброд" - свінцова-алавяную бронзу, пакрытую тонкім (0,03-0,05 мм) пластом таго ж бабіта. Укладыш стаў шматслойным.

У сучасных рухавіках сталебронзабабітавыя ўкладышы звычайна выконваюць чатырохслаёвымі (пад бабітам знаходзіцца яшчэ вельмі тонкі пласт нікеля) ці нават пяціслаёвымі, калі для паляпшэння прызаробкі зверху на працоўную паверхню наносіцца найтонкі пласт волава. Менавіта так выглядаюць падшыпнікі на шматлікіх замежных рухавіках.



Нараўне з гэтым шырокае распаўсюджванне атрымалі і сталеалюмініевыя ўкладышы. Антыфрыкцыйным матэрыялам тут служаць сплавы алюмінія з цынам, свінцом, крэмніем, цынкам або кадміем як з пакрыццямі, так і без іх. Найбольш часта ў сусветнай практыцы выкарыстоўваецца сплаў алюмінія з 20% волава без пакрыцця. Ён добра супрацьстаіць высокім нагрузкам і хуткасцям кручэння сучасных рухавікоў, уключаючы

дызелі, і адначасова валодае здавальняючай "мяккасцю". Тым не менш сталеалюмініевыя ўкладышы цвярдзей, чым бабітавыя (ці з бабітавым пакрыццём), таму больш схільныя да задзіраў ва ўмовах недастатковай змазкі.

Дапаможныя і размеркавальныя валы рухавікоў круцяцца, як правіла, з меншай частатой, чым каленчатыя, і адчуваюць значна меншыя нагрузкі, таму ўмовы іх працы лягчэй. Укладышы і ўтулкі гэтых валаў звычайна робяць з матэрыялаў, аналагічных апісаным. Акрамя таго, тут часам ужываюць бабіт ці бронзу без пакрыцця. Часцяком гэтыя падшыпнікі наогул не маюць утулак або ўкладышаў і ўтворацца непасрэдна расточваннем адтулін у галоўцы блока цыліндраў. У такіх канструкцыях галоўка выканана са сплава алюмінія з крэмніем, які валодае нядрэннымі антыфрыкцыйнымі ўласцівасцямі.

Агульным для падшыпнікаў сучасных рухавікоў, асабліва калі гаворка ідзе пра апоры каленчатых валаў, з'яўляецца адпаведнасць матэрыялу і канструкцыі ўкладышаў матэрыялу і ўмовам працы вала (частата кручэння, нагрузкі, умовы змазкі і г.д.). Таму адвольная замена дэталяў, калі, напрыклад, пры рамонце ставяць укладышы ад іншага рухавіка, не можа быць рэкамендавана. У адваротным выпадку даўгавечнасць адрамантаванага агрэгата можа апынуцца вельмі невялікі. каб рашацца на такі крок, трэба мець адпаведную інфармацыю.



Укладышы падшыпнікаў слізгацення ўяўляюць сабой вельмі дакладныя (прэцызійныя) дэталі. каб гарантаваць малыя, але суцэль вызначаныя (у сярэднім 0,03-0,06 мм) працоўныя зазоры ў падшыпніках, пры вырабе таўшчыню ўкладыша вытрымліваюць з дакладнасцю прыкладна 5-8 мкм, а даўжыню - 10-20 мкм. Парушэнне гэтых патрабаванняў можа прывесці да змены працоўнага зазору ў падшыпніку ці шчыльнасці пасадкі ўкладыша ў корпусе, што недапушчальна, бо можа прывесці да паніжэння надзейнасці і рэсурсу ўсяго рухавіка ў цэлым.

Хто вырабляе падшыпнікі слізгацення

Складанасць усяго круга праблем, злучаных са стварэннем высакаякасных аўтамабільных падшыпнікаў слізгацення, прывяла да таго, што іх вытворчасць паступова перайшло да спецыялізаваных фірмаў. За мяжой шматлікія з такіх фірм адначасова выпускаюць і іншыя дэталі для рухавікоў, прычым пастаўкі ідуць як на канвееры аўтамабільных заводаў, так і ў продаж у выглядзе запасных частак. Некаторыя фірмы такога роду ўваходзяць у склад вядомых транснацыянальных вытворчых і гандлёва-прамысловых карпарацый. З сусветных вытворцаў падшыпнікаў слізгацення для рухавікоў варта ў першую чаргу адзначыць фірмы Kolbenschmidt (KS), Glyco, TRW, Sealed Power, Glacier, Clevite, Bimet. У апошнія гады падшыпнікі пачалі рабіць і такія фірмы "карыфеі", як Mahle і Goetze. Сярод "маладых" варта згадаць спецыялізаваную фірму King (Ізраіль), распачатую выпуск падшыпнікаў у пачатку 80-х гадоў мінулага стагоддзі. Большасць пералічаных вытворцаў выпускае вялізную наменклатуру падшыпнікаў і пастаўляе сваю прадукцыю ў запасныя часткі паўсюль, у тым ліку і на наш рынак (праз дылераў ці аптовыя гандлёвыя кампаніі). У асноўным, вядома, гэта падшыпнікі для рухавікоў замежных аўтамабіляў - еўрапейскіх, японскіх і амерыканскіх.



У продажы можна знайсці ўкладышы як стандартныя, так і розных рамонтных памераў (адрозныя ад стандартных, як правіла, не больш за на 0,75 мм) для большасці распаўсюджаных мадэляў. На меней распаўсюджаныя мадэлі, а таксама пры неабходнасці пакупкі ўкладышаў большага рамонтнага памеру звычайна даводзіцца афармляць заказ і чакаць у сярэднім 5-10 дзён (у розных гандлёвых фірмаў гэтыя тэрміны розныя).

Якасць такой прадукцыі звычайна не выклікае сумневаў ні па геаметрыі, ні па матэрыялах. Хоць, калі ёсць выбар і сумневы ў тым, якой фірме-вытворцу аддаць перавагу, трэба мець на ўвазе наступнае. Такія фірмы, як Kolbenschmidt, Glyco, Glacier - гэта адны з асноўных пастаўшчыкоў для масавай вытворчасці. Пры куплі іх вырабаў можна нават атрымаць тыя ж самыя ўкладышы, што ставяць на рухавікі "пры нараджэнні". Розніца заключаецца толькі ў адсутнасці на новых дэталях эмблемы фірмы - вытворцы аўтамабіля. Дарэчы, пошук "родных" (ці так званых арыгінальных) укладышаў рамонтных памераў можа аказацца праблематычным. Не ўсе аўтамабільныя фірмы пастаўляюць рамонтныя ўкладышы ў запчасткі, ды і кошт укладышаў у "арыгінальнай" пакаванні, як правіла, прыкметна вышэй, чым непасрэдна ад іх вытворцы.

Укладышы вытворчасці іншых, менш знакамітых фірмаў звычайна танней, хоць выявіць адрозненні ў якасці выраба будзе цяжка. Больш за тое, калі ёсць выбар, то тут можна паспрабаваць улічыць і ўмовы эксплуатацыі аўтамабіля. Так, параўнальна танныя ўкладышы, як ні дзіўна, некалькі лепш супрацьстаяць нізкаякасным маслам і маслофильтрам, "шпацыраваць" па нашых крамах і рынках, чым даражэйшыя сталебронзабабітавыя. Гэта, у прыватнасці, паказала практыка выкарыстання ў рамонце сталеалюмініевых укладышаў фірмы King замест штатных бронзабабітавых: такая замена не наносіць шкоды надзейнасці рухавікоў, затое дазваляе прыкметна зэканоміць.