Међутим, тамо постоје лежајеви. и не било које, већ врло специфичне. Они су издржљиви, али нису вечни, и када пропадну, не можете без разумевања суштине ствари. Па, за професионалне мајсторе ово је најчешћи проблем.
Како функционише лежај?
У модерним аутомобилским моторима, клизни лежајеви служе као носачи за радилице и брегасте осовине у скоро свим случајевима. Котрљајући лежајеви (куглични, ваљкасти, игличасти) се користе у такве сврхе само код малих мотоциклистичких мотора.
Потребне перформансе клизних лежајева постижу се коришћењем такозваног ефекта уљног клина. Када се глатко вратило окреће, уље се доводи у размак између вратила и отвора. Пошто оптерећење које делује на вратило узрокује његово ексцентрично померање, уље се увлачи у сужени део зазора и формира уљни клин, спречавајући да вратило дође у контакт са зидовима отвора. Што је већи притисак и вискозност уља у зазору, то је веће оптерећење (пре него што површине дођу у контакт) које клизни лежај може да издржи.
Пажња! Стварни притисак уља у зони клина достиже 50–80 MPa (500–800 kg/cm²), а код неких модела чак и више. Ово је стотине пута веће него у систему напајања (систему подмазивања мотора). Међутим, не треба мислити да притисак напајања има мали утицај на рад лежајева. Што је виши, то се уље интензивније пумпа кроз лежај и боље се хлади.
Под одређеним условима, режим минималног трења (такође назван флуидни режим) може бити поремећен. До овога долази када се вискозност уља смањи, на пример због његовог прегревања услед недовољног снабдевања, а брзина радилице се смањује са повећањем оптерећења.
Често, посебно након поправке мотора, неоптимална геометрија јединице такође игра улогу. У случају мањег одступања облика површине од цилиндричног, неусклађености оса и других дефеката делова, могуће је локално повећање специфичног оптерећења (тј. оптерећења везаног за површину) изнад дозвољене границе. Тада уљни филм на тим местима постаје танак, а површине вратила и лежаја почињу да се додирују дуж микро-неравнина. Настаје полутечни режим подмазивања, који карактерише повећање трења и постепено загревање лежаја. То затим може довести до такозваног граничног трења са потпуним контактом површина које се трљају, што ће резултирати прегревањем, заглављивањем (хабањем), лепљењем, топљењем и уништењем лежаја.
Јасно је да је режим граничног трења неприхватљив у раду. Међутим, то се дешава када је снабдевање уљем поремећено, а то се најчешће дешава због недостатка уља у картеру: било због превида возача, или оштећења картера услед удара у препреку.
Полутечни режим подмазивања је дозвољен само кратко време, када нема времена да утиче на хабање лежаја. Пример: покретање хладног мотора. Међутим, овде постоји још једна опасност: на веома ниским температурама, уље може постати превише вискозно, а нормалном протоку је потребно предуго да се обнови (20–30 секунди или више). У овом случају, чак и полутечно мазиво може значајно утицати на хабање компоненти.
Побољшања у дизајну аутомобилских мотора повезана су са сталним повећањем брзине радилице и повећањем снаге мотора. Истовремено, постоји тенденција повећања компактности дизајна, укључујући смањење ширине и пречника лежајева. То значи да се специфични напони у јединици трења повећавају. А пошто се оптерећење лежаја током рада мотора циклично мења по величини и правцу, повећава се вероватноћа такозваног заморног квара делова. Да би се осигурале перформансе лежајева под таквим условима, потребни су посебни дизајни, материјали и технологије.
Како функционише обични лежај
Обично лежајеви коленчатых вратила у савременим моторима са унутрашњим сагоревањем се изводе у облику танких зидова бродова или рукава дебљине од 1,0 до 2,5 мм (ретко више). Уво аутохтоних лежајева коленчатого вратила чине дебљи због потребе да се стави у њих пие гроове за подношење уља на шатунным подшипникам. Општи тренд је смањење дебљине љуски лежајева, која сада у просеку износи 1,8–2,0 мм за главне лежајеве и 1,4–1,5 мм за лежајеве клипњаче. Што су облоге тање, то боље приањају на површину кућишта лежаја (лежиште), боље се топлота одводи са лежаја, прецизнија је геометрија, мањи су дозвољени зазор и бука током рада и дужи је век трајања јединице.
(Чланак је заснован на подацима са веб-сајта MazBook.ru)
Да би уложак приликом уградње тачно попримио облик кревета, у слободном стању мора имати затегнутост дуж пречника кревета (тзв. исправљање) и нецилиндрични облик променљивог радијуса. Поред тога, да би се осигурало добро приањање на површину и спречило окретање, потребна је и затегнутост дуж дужине облоге – то се назива избочина. Сви ови параметри зависе од дебљине, ширине и пречника љуски лежаја. Исправљање је у просеку 0,5–1,0 мм, а избочење 0,04–0,08 мм. Међутим, то није довољно за поуздан рад лежаја. У близини линије раздвајања, дебљина облога се смањује за 0,010–0,015 мм како би се избегло стварање жлебова у овим областима. До огреботина може доћи услед деформације отвора кућишта лежаја у блоку цилиндра под радним оптерећењем када је радни зазор у лежају мали.
Материјали за облоге могу бити различити. Њихов избор зависи од избора материјала радилице и његове термичке обраде, степена појачања мотора и наведеног века трајања. Донекле, традиције аутомобилске компаније такође играју улогу овде.
Облоге су увек направљене вишеслојне. Језгро љуске лежаја је челична трака, која обезбеђује чврсто и сигурно приањање у кућиште лежаја. Слој (или више слојева) специјалног антифрикционог материјала, дебљине 0,3–0,5 mm, наноси се на основу различитим методама. Основни захтеви за антифрикциони материјал су ниско трење дуж вратила, висока чврстоћа и топлотна проводљивост (тј. способност ефикасног преноса топлоте са површине вратила на кућиште лежаја). Први захтев најбоље испуњавају меки метали, као што су легуре са високим садржајем калаја и олова (посебно широко познате бабитне легуре).
У прошлости, бабити су се широко користили у моторима мале снаге и мале брзине. Како су се оптерећења повећавала, чврстоћа таквих облога са дебелим слојем бабита показала се недовољном. Проблем је решен заменом целог овог слоја неком врстом "сендвича" – оловно-калајном бронзом прекривеном танким (0,03–0,05 мм) слојем истог бабита. Облога је постала вишеслојна.
У модерним моторима, челично-бронзане бабитне облоге се обично израђују у четири слоја (испод бабита се такође налази веома танак слој никла) или чак пет слојева, када се на радну површину наноси веома танак слој калаја како би се побољшало урадивање. Управо тако изгледају лежајеви на многим страним моторима.
Уз ово, челично-алуминијумске облоге су такође постале широко распрострањене. Антифрикциони материјал овде је легура алуминијума са калајем, оловом, силицијумом, цинком или кадмијумом, са и без премаза. Најчешће коришћена легура у светској пракси је алуминијум са 20% калаја без премаза. Добро подноси велика оптерећења и брзине ротације модерних мотора, укључујући
дизел мотори, а да притом и даље нуде задовољавајућу "мекоћу". Међутим, челично-алуминијумски лежајеви су чвршћи од бабитних (или бабитом обложених) и стога су склонији хабању у условима недовољног подмазивања.
Помоћни и брегасти мотори се генерално окрећу мањом брзином од радилица и трпе много мања оптерећења, па су им услови рада лакши. Облоге и чауре ових вратила су обично направљене од материјала сличних онима описаним. Поред тога, овде се понекад користи бабит или бронза без премаза. Често ови лежајеви уопште немају чауре или облоге и формирају се директно бушењем рупа у глави цилиндра. У таквим дизајнима, глава је направљена од легуре алуминијума и силицијума, која има добра својства отпорна на трење.
Заједничка карактеристика модерних лежајева мотора, посебно лежајева радилице, јесте да материјал и дизајн лежаја морају бити усклађени са материјалом вратила и условима рада (брзина ротације, оптерећења, услови подмазивања итд.). Стога се не препоручује насумична замена делова, као што је уградња лежајева са другог мотора током поправки. У супротном случају, трајност поправљене јединице може бити веома кратак. да бисте се одлучили за такав корак, потребно је да имате релевантне информације.
Чауре клизање представљају веома прецизне (прецизне) детаље. да гарантује мала, али је сасвим одређене (у просеку 0,03–0,06 мм) радници празнине у подшипниках, у производњи дебљину брод може да издржи са прецизношћу од око 5-8 хм, а дужине – 10-20 ám. Кршење ових услова може довести до промене радног јаз у подшипнике или густине садње брод у телу, што је неприхватљиво, јер може да доведе до смањења поузданости и ресурса целог мотора у целини.
Ко производи клизне лежајеве?
Сложеност читавог низа проблема повезаних са стварањем висококвалитетних аутомобилских клизних лежајева довела је до тога да се њихова производња постепено преноси на специјализоване фирме. У иностранству, многе од ових компанија истовремено производе и друге делове мотора, при чему се испоруке иду и на монтажне линије у аутомобилским фабрикама и на продају у облику резервних делова. Неке фирме ове врсте су део познатих транснационалних производних и трговинско-индустријских корпорација. Међу водећим светским произвођачима клизних лежајева за моторе, најзначајнији су Kolbenschmidt (KS), Glyco, TRW, Sealed Power, Glacier, Clevite и Bimet. Последњих година, етаблиране компаније попут Mahle и Goetze такође су почеле да производе лежајеве. Међу новијим компанијама, вреди поменути специјализовану фирму King (Израел), која је почела да производи лежајеве почетком 1980-их. Већина наведених произвођача производи широк асортиман лежајева и испоручује своје производе као резервне делове свуда, укључујући и наше тржиште (преко дилера или велетрговаца). То су првенствено лежајеви за моторе страних аутомобила – европских, јапанских и америчких.
Можете пронаћи и стандардне и различите величине облога за поправку (које се по правилу разликују од стандардних величина не више од 0,75 мм) за већину уобичајених модела. За мање уобичајене моделе, као и када је потребно купити облоге веће величине за поправку, обично морате наручити и чекати у просеку 5-10 дана (ови временски рокови варирају међу различитим продавцима).
Квалитет таквих производа обично не изазива никакве сумње ни у погледу геометрије ни у погледу материјала. Међутим, ако постоји избор и недоумице око тога ком произвођачу дати предност, требало би имати на уму следеће. Компаније као што су Kolbenschmidt, Glyco, Glacier су неки од главних добављача за масовну производњу. Приликом куповине њихових производа, можете чак добити исте лежајеве који се уграђују у моторе "при рођењу". Једина разлика је одсуство логотипа произвођача возила на новим деловима. Иначе, проналажење "изворних" (или такозваних оригиналних) облога величина за поправку може бити проблематично. Не испоручују све аутомобилске компаније лежајеве за поправку као резервне делове, а цена лежајева у "оригиналном" паковању је обично знатно већа од цене лежајева директно од произвођача.
Улошци од других, мање реномираних компанија су обично јефтинији, мада ће бити тешко открити разлике у квалитету производње. Штавише, ако постоји избор, онда овде можете покушати да узмете у обзир услове рада аутомобила. Дакле, релативно јефтине облоге, чудно, донекле боље отпорне на неквалитетна уља и филтере за уље који се налазе у нашим продавницама и на пијацама него скупље од челично-бронзаног бабита. То је посебно показано употребом челично-алуминијумских лежајева марке Кинг у поправкама уместо стандардних бронзано-бабитових: таква замена не утиче на поузданост мотора, али омогућава значајне уштеде.