Затяжка коренных и шатунных

Двигатель внутреннего сгорания конструктивно имеет большое количество сопряженных деталей, которые во время работы ДВС испытывают значительные нагрузки. По указанной причине сборка мотора является ответственной и сложной операцией, для успешного выполнения которой следует соблюдать технологический процесс. От надежности фиксации и точности прилегания отдельных элементов напрямую зависит работоспособность всего силового агрегата. По этой причине важным моментом является точная реализация расчетных сопряжений между привалочными поверхностями или парами трения. В первом случае речь идет о креплении головки блока цилиндров к блоку цилиндров, так как болты ГБЦ необходимо протягивать со строго определенным усилием и в четко обозначенной последовательности.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как производится обтяжка болтов головки блока цилиндров. Из этой статьи вы узнаете о моменте затяжки ГБЦ, о последовательности затяжки, а также о различных нюансах во время выполнения данной операции.

Что касается нагруженных трущихся пар, повышенные требования выдвигаются к фиксации шатунных и коренных подшипников скольжения (коренные и шатунные вкладыши). После ремонта двигателя в процессе последующей сборки силового агрегата очень важно соблюдать правильный момент затяжки коренных и шатунных вкладышей двигателя. В этой статье мы рассмотрим, почему необходимо затягивать вкладыши со строго определенным усилием, а также ответим на вопрос, какой момент затяжки коренных и шатунных вкладышей.

Что такое подшипники скольжения

Для лучшего понимания того, почему вкладыши в двигателе нужно затягивать с определенным моментом, давайте взглянем на функции и назначение указанных элементов. Начнем с того, что указанные подшипники скольжения взаимодействуют с одной из самых важных деталей любого ДВС — коленчатым валом. Если коротко, возвратно-поступательное движение поршня в цилиндре преобразуется во вращательное движение именно благодаря шатунам и коленвалу. В результате появляется крутящий момент, который в итоге передается на колеса автомашины.

Коленчатый вал вращается постоянно, имеет сложную форму, испытывает значительные нагрузки и является дорогостоящей деталью. Для максимального увеличения срока службы элемента в конструкции КШМ применяются шатунные и коренные вкладыши. С учетом того, что коленвал вращается, а также ряда других особенностей, для данной детали создаются такие условия, которые минимизируют износ.

Другими словами, инженеры отказались от решения установить обычные шариковые подшипники или подшипники роликового типа в данном случае, заменив их на коренные и шатунные подшипники скольжения. Коренные подшипники используются для коренных шеек коленчатого вала. Вкладыши шатунов устанавливаются в месте сопряжения шатуна с шейкой коленвала. Зачастую коренные и шатунные подшипники скольжения выполнены по одинаковому принципу и отличаются только внутренним диаметром.

Для изготовления вкладышей используются более мягкие материалы по сравнению с теми, из которых изготовлен сам коленвал. Также вкладыши дополнительно покрывают антифрикционным слоем. В место, где вкладыш сопряжен с шейкой коленвала, под давлением подается смазочный материал (моторное масло). Указанное давление обеспечивает маслонасос системы смазки двигателя. При этом особенно важно, чтобы между шейкой коленвала и подшипником скольжения был необходимый зазор. От величины зазора будет зависеть качество смазывания трущейся пары, а также показатель давления моторного масла в смазочной системе двигателя. Если зазор будет увеличен, тогда происходит снижение давления смазки. В результате происходит быстрый износ шеек коленвала, а также страдают другие нагруженные узлы в устройстве ДВС. Параллельно с этим в двигателе появляется стук.

Добавим, что низкий показатель давления масла (в случае отсутствия других причин) является признаком того, что нужно шлифовать коленвал, а сами вкладыши двигателя необходимо менять с учетом ремонтного размера. Для ремонтных вкладышей предусмотрено увеличение толщины на величину 0.25 мм. Как правило, ремонтных размеров 4. Это значит, что диаметр ремонтного вкладыша в последнем размере будет на 1 мм. меньше по сравнению со стандартным.

Рекомендуем также прочитать статью о том, когда и почему нужно растачивать коленвал. Из этой статьи вы узнаете о том, что такое шлифовка коленвала двигателя, для чего необходима данная процедура и как она выполняется.

Сами подшипники скольжения состоят из двух половин, в которых выполнены специальные замки для правильной установки. Главной задачей является то, чтобы между шейкой вала и вкладышем образовался зазор, который рекомендуется изготовителем двигателя.

Как правило, для замеров шейки используется микрометр, внутренний диаметр шатунных вкладышей промеряется нутромером после сборки на шатуне. Также для замеров можно использовать контрольные полосы бумаги, используется медная фольга или контрольная пластиковая проволока. Зазор на минимальной отметке для трущихся пар должен быть 0. 025 мм. Увеличение зазора до показателя 0.08 мм является поводом к тому, чтобы расточить коленвал до следующего ремонтного размера

Отметим, что в некоторых случаях вкладыши просто меняются на новые без расточки шеек коленвала. Другими словами, удается обойтись только заменой вкладышей и получить нужный зазор без шлифовки. Обратите внимание, опытные специалисты не рекомендуют такой вид ремонта. Дело в том, что ресурс деталей в месте сопряжения сильно сокращается даже при учете того, что зазор в трущейся паре соответствует норме. Причиной считаются микродефекты, которые все равно остаются на поверхности шейки вала в случае отказа от шлифовки.

Как затягивать коренные вкладыши и вкладыши шатунов

Итак, с учетом вышесказанного становится понятно, что момент затяжки коренных и шатунных вкладышей крайне важен. Теперь перейдем к самому процессу сборки.

  1. Прежде всего, в постели коренных шеек устанавливаются коренные вкладыши. Необходимо учитывать, что средний вкладыш отличается от других. Перед установкой подшипников удаляется смазка-консервант, после чего на поверхность наносится немного моторного масла. После этого ставятся крышки постелей, после чего осуществляется затяжка. Момент затяжки должен быть таким, который рекомендован для конкретной модели силового агрегата. Например, для моторов на модели ВАЗ 2108 этот показатель может быть от 68 до 84 Н·м.
  2. Далее производится установка вкладышей шатунов. Во время сборки необходимо точно установить крышки на места. Указанные крышки промаркированы, то есть их произвольная установка не допускается. Момент затяжки шатунных вкладышей немного меньше по сравнению с коренными (показатель находится в рамках от 43 до 53 Н·м). Для Lada Priora коренные вкладыши затягиваются с усилием 68.31-84.38, а шатунные подшипники имеют момент затяжки 43.3-53.5.

Следует отдельно добавить, что указанный момент затяжки предполагает использование новых деталей. Если же речь идет о сборке, при которой используются бывшие в употреблении запчасти, тогда наличие выработки или других возможных дефектов может привести к отклонению от рекомендуемой нормы. В этом случае при затяжке болтов можно отталкиваться от верхней планки рекомендуемого момента, который указан в техническом руководстве.

Подведем итоги

Хотя момент затяжки крышек коренных и шатунных подшипников является важным параметром, достаточно часто в общем техническом руководстве по эксплуатации конкретного ТС величина момента не указывается. По этой причине следует отдельно искать необходимые данные в спецлитературе по ремонту и обслуживанию того или иного типа ДВС. Это нужно сделать перед установкой, что позволит выполнить ремонтные работы правильно, а также избежать возможных последствий.

Еще важно помнить, что в случае несоблюдения рекомендуемого усилия во время затяжки проблемы могут возникнуть как при недостаточном моменте, так и при перетягивании болтов. Увеличение зазора приводит к низкому давлению масла, стукам и износу. Уменьшенный зазор будет означать, что в области сопряжения, например, имеется сильное давление вкладыша на шейку, что мешает работе коленвала и может вызвать его подклинивание.

По этой причине затяжка производится при помощи динамометрического ключа и с учетом точно определенного усилия. Не стоит забывать и о том, что момент затяжки болтов крышек шатунных и коренных вкладышей несколько отличается.

Примечание:

— Тщательно очистите все дета­ли, предназначенные для сборки.

— Перед сборкой смажьте свежим моторным маслом все детали, об­разующие узлы вращения или скольжения.

— Замените все прокладки, кольце­вые уплотнения и сальники новыми.

1. Установите вкладыши коренных подшипников.

а) Совместите выступы верхних вкла­дышей подшипников с выточками (углублениями) постелей блока ци­линдров и вставьте вкладыши.

Примечание: очистите заднюю по­верхность вкладыша подшипника и поверхность блока цилиндров, кон­тактирующую с вкладышем. Не до­пускайте попадания масла и грязи на эти поверхности.

Примечание: верхние половинки вкла­дышей (устанавливаемые в расточку блока цилиндров) имеют масляные канавки или отверстия, а нижние (устанавливаемые в крышки корен­ных подшипников) — нет.

б)
(1ZZ—FE, 2ZZ—GE) Установите вкладыши коренных подшипников, совместив их выступы с выточками (углублениями) в крышке коренных подшипников.

Примечание: очистите заднюю сто­рону вкладыша подшипника и поверх­ность крышки подшипников, контак­тирующую с вкладышем. Не допус­кайте попадания масла и грязи на эти поверхности.

в)
(1NZ—FE, 2NZ—FE) Установите вкладыши коренных подшипников, совместив их выступы с выточками (углублениями) в крышке коренных подшипников.

Примечание: очистите заднюю сто­рону вкладыша подшипника и поверх­ность крышки подшипника, контак­тирующую с вкладышем. Не допус­кайте попадания масла и грязи на эти поверхности.

Примечание: установите подшипни­ки так, чтобы с обеих сторон был зазор. Разница зазоров слева и спра­ва не должна превышать следующее значение:

А — В = 0,8 мм и ниже;

С — О = 0,4 мм и ниже.

2. Установите верхние упорные полу­кольца в постель коренного подшип­ника №3 смазочными канавками наружу.

3. Нанесите моторное масло на верх­ние вкладыши коренных подшипников и уложите коленчатый вал в блок ци­линдров.

4,
(1ZZ—FE, 2ZZ—GE) Установите крыш­ку коренных подшипников в блок ци­линдров.

а) Удалите старый герметик. Будьте осторожны, не повредите контакт­ные поверхности верхней части мас­ляного поддона и блока цилиндров.

— Используя лезвие и скребок, уда­лите старый герметик с контактных поверхностей и из углублений под герметик.

-Тщательно очистите все компо­ненты перед установкой. — Используя безосадочный раство­ритель, очистите поверхности пе­ред нанесением герметика.

б) Нанесите герметик на крышку ко­ренных подшипников, как показано на рисунке.

— Не наносите избыточное количе­ство герметика на контактные по­верхности.

• Детали должны быть собраны в течение времени, указанного в ин­струкции по применению гермети­ка. В противном случае герметик должен быть очищен и нанесен снова.

в) Молотком с пластиковым бойком слегка обстучите крышку коренных подшипников для ее правильной ус­тановки.

5. (1ZZ—FE) Заверните двенадцати­гранные болты крепления крышки подшипников.

Примечание:

— Болты крепления крышки под­шипников затягиваются в три ша­га (б) и (г).

— Если один из болтов деформиро­ван или не затягивается номи­нальным моментом затяжки, заме­ните его.

а) Нанесите тонкий слой моторного масла на резьбы и под головки бол­тов крепления крышки коренных подшипников.

б) Установите и равномерно затяните 10 болтов крышки коренных подшип­ников в несколько проходов в показан­ной на рисунке последовательности.

Момент затяжки.…………………22 Нм

Примечание: если болт не затягивает­ся указанным моментом, замените его.

в) Нанесите на грань болта, обра­щенную к передней части двигате­ля, метку.

г) Доверните болты на 90° в поряд­ке, указанном выше.

д) Убедитесь, что все метки повер­нуты на 90° от первоначального по­ложения.

6,
(2ZZ—GE) Заверните двенадцати­гранные болты крепления крышки подшипников.

Примечание:

— Болты крепления крышки под­шипников затягиваются в четыре шага (6), (в), (д) и (е).

— Если один из болтов деформиро­ван, замените его.

а) Нанесите тонкий слой моторного масла на резьбу и под головки бол­тов крепления крышки коренных подшипников.

б) Установите и равномерно затяните 10 болтов крышки коренных подшип­ников в несколько проходов в показан­ной на рисунке последовательности.

Момент затяжки………………….22 Нм

в) Равномерно затяните болты крышки коренных подшипников в несколько проходов в показанной на рисунке последовательности.

Момент затяжки.………………….44 Нм

Примечание: если болт не затягивает­ся указанным моментом, замените его.

Г) Нанесите метку на грань болта, обращенную к передней части дви­гателя.

р) Поверните болты на 45°.

е) Доверните болты еще на 45° в порядке, указанном выше.

ж) Убедитесь, что все метки повер­нуты на 90° от первоначального по­ложения.

7.
(1ZZ—FE, 2ZZ—GE) заверните 10 бол­тов (с шестигранной головкой) креп­ления крышки коренных подшипников.

а) Установите и равномерно затяни­те 10 болтов в несколько проходов.

Момент затяжки……………….78,5 Нм

б)
(2ZZ—GE) Нанесите герметик на 2­3 витка резьбы четырех пробок и заверните их.

Момент затяжки…………………43 Нм

в) Убедитесь, что коленчатый вал вращается свободно.

8.
(1NZ—FE, 2NZ—FE) Установите крыш­ки коренных подшипников.

а) Установите пять крышек корен­ных подшипников.

Примечание: каждая крышка подшип­ника имеет номер и метку «перед».

б) Нанесите тонкий слой моторного масла на резьбу и под головки бол­тов крепления крышек коренных подшипников.

в) Установите и равномерно затяните болты крышек коренных подшипни­ков за несколько проходов в показан­ной на рисунке последовательности.

Момент затяжки…………………..22 Нм

г) Пометьте болты краской.

д) Доверните болты на 90°.

е) Убедитесь, что коленчатый вал вращается свободно.

9. Измерьте осевой зазор коленчатого вала (см. выше).

10. Установите поршень и шатун в сборе.

Используя приспособление для сжа­тия колец, установите в цилиндры поршневые комплекты в соответствии с их номерами, сориентировав метки «перед» на поршнях по направлению к передней части двигателя, как пока­зано на рисунке.

11. Установите нижние крышки шатунов.

А. Установите нижние крышки на ша­туны,

а) Проверьте соответствие нумера­ции крышек шатунных подшипников и шатунов.

Примечание: очистите заднюю сто­рону вкладыша подшипника и поверх­ность крышки подшипников, контак­тирующую с вкладышем. Не допус­кайте попадания масла и грязи на эти поверхности,

б) Установите нижние крышки шату­нов так, чтобы метки «перед» были обращены к передней части двига­теля.

Б. Заверните болты.

Примечание:

— Болты затягиваются в два этапа,

— Если какой-нибудь из шатунных болтов сломан или деформирован, замените его.

а) Нанесите слой моторного масла на резьбы и под головки болтов.

б) Проведите первичную затяжку болтов крышек шатунов равномерно в несколько проходов.

Момент затяжки:

1NZ-FE, 2NZ-FE…………………..15 Нм

1ZZ-FE……………………………….20 Нм

2ZZ-GE………………………………30 Нм

Если какой-либо болт не затягива­ется указанным моментом, замените его.

в) Пометьте болты краской.

г) Доверните болты на 90°, как пока­зано на рисунках.

д) Убедитесь, что метки на болтах повернуты на 90° от первоначально­го положения.

е) Убедитесь, что коленчатый вал поворачивается свободно.

ж) Используя стрелочный индика­тор, измерьте осевой зазор при пе­ремещении шатуна назад и вперед (см. выше).

12. Установите кран слива охлаждаю­щей жидкости с блока цилиндров.

а) Нанесите герметик на 2-3 витка резьбы крана.

б) Установите кран и затяните его указанным ниже моментом.

Момент затяжки:

Подшипники скольжения, их виды и роль в работе ДВС.

Коренные и шатунные вкладыши – это две разновидности подшипников скольжения. Производятся они по одной технологии и отличаются друг от друга лишь внутренним диаметром (у вкладышей шатунов этот диаметр меньше).

Главная задача вкладышей – преобразование поступательных движений (вверх-вниз) во вращательные и обеспечение бесперебойной работы коленчатого вала, чтобы тот не износился раньше срока. Именно для этих целей вкладыши устанавливаются под строго определенным зазором, в котором поддерживается строго заданное давление масла.

Если зазор этот увеличивается, давление моторного масла в нем становится меньше, а значит, шейки газораспределительного механизма, коленчатого вала и пр. важных узлов изнашиваются намного быстрее. Стоит ли говорить, что слишком сильное давление (уменьшенный зазор) также не несет в себе ничего положительного, так как создает дополнительные препятствия в работе коленчатого вала, он может начать подклинивать. Вот почему так важно контролировать данный зазор, что невозможно без использования в ремонтных работах динамометрического ключа, знания необходимых параметров, которые прописываются производителем в технической литературе по ремонту двигателя, а также соблюдения момента затяжки коренных и шатунных вкладышей. К слову, усилие (момент) затяжки болтов крышек шатунных и коренных вкладышей различен.

Обращаем ваше внимание, что приводимые нормативы актуальны только при применении новых комплектов деталей, так как сборка/разборка бывшего в работе узла за счет его выработки не может гарантировать соблюдении необходимых зазоров. Как вариант, в данной ситуации при затяжке болтов можно ориентироваться на верхнюю границу рекомендуемого момента, либо можно использовать специальные ремонтные вкладышами с четырьмя разными размерами, отличающимися друг от друга на 0,25 мм, при условии шлифовки коленвала до тех пор, пока минимальный зазор между трущимися элементами не станет составлять 0,025/0,05/0,075/0,1/0,125 (в зависимости от имеющегося зазора и используемого ремонтного изделия).

Примеры конкретных моментов затяжки болтов крышек шатунных и коренных вкладышей для некоторых автомобилей семейства ВАЗ.

Модель автомобиля Момент затяжки крышки постелей, Н*м (кгс.м.) Момент затяжки вкладышей шатунов, Н*м (кгс.м.)
ВАЗ 2108 69,0–84,0 (6,9–8,4) 44,0–54,0 (4,4–5,4)
ВАЗ 2106 68,31–84,38 (6,97–8,61) 43,32–53,51 (4,42–5,4)
Lada Priora 68,31-84,38 (6,97-8,61) 43,3-53,5 (4,42-5,46)