Vannak azonban csapágyak. És nem is akármilyen, de egészen biztos. Tartósak, de nem örökkévalóak, és ha kudarcot vallanak, lehetetlen megtenni a dolog lényegének megértése nélkül. Nos, a professzionális szerelők számára ez a leggyakoribb probléma.
Hogyan működik a csapágy
A modern autómotorokban a siklócsapágyak szinte minden esetben a főtengelyek és a vezérműtengelyek támasztójaként szolgálnak. Gördülőcsapágyak (labda, görgő, tű) ilyen célokra csak kis motorkerékpár-motorokban használják.
A siklócsapágyak szükséges teljesítménye az úgynevezett olajék hatásának felhasználásával érhető el. Amikor a sima tengely forog, olaj kerül a tengely és a furat közötti résbe. Mivel a tengelyre ható terhelés excentrikus elmozdulását idézi elő, az olaj mintegy beszívódik a rés szűkülő részébe, és olajéket képez, amely megakadályozza, hogy a tengely érintkezzen a furat falával. Minél nagyobb az olaj nyomása és viszkozitása a résben, annál nagyobb a terhelés (amíg a felületek nem érintkeznek) bírja a csapágyat.
Figyelem! A tényleges olajnyomás az ékzónában eléri az 50-80 MPa-t (500–800 kg/cm2), és egyes kivitelekben még több is. Ez több százszor magasabb, mint az ellátórendszerben (motor kenőrendszer). Nem szabad azonban azt gondolni, hogy a tápnyomás csekély hatással van a csapágy működésére. Minél magasabb, annál intenzívebben pumpálják át az olajat a csapágyon, és annál jobban hűtik.
Alacsony súrlódású működés bizonyos feltételek mellett (folyadéknak is nevezik) eltörhet. Ez akkor fordul elő, ha az olaj viszkozitása csökken, például az elégtelen ellátás miatti túlmelegedés miatt, és a forgattyús tengely sebességének csökkenése a növekvő terhelés miatt.
Gyakran, különösen a motorjavítás után, a szerelvény nem optimális geometriája is befolyásolja. A felületek alakjának enyhe eltérésével a hengerestől, a tengelyek eltolódásával és az alkatrészek egyéb hibáival a fajlagos terhelés helyi növekedése lehetséges (azok. felületre jutó terhelés) megengedett határérték felett. Ezután az olajfilm ezeken a helyeken elvékonyodik, és a tengely és a csapágy felülete a mikroérdesség mentén érintkezni kezd. Félfolyékony kenési rendszer lép fel, amelyet a súrlódás növekedése és a csapágy fokozatos felmelegedése jellemez. Továbbá ez úgynevezett határsúrlódáshoz vezethet a dörzsölő felületek teljes érintkezésével, ami túlmelegedést, görcsöket eredményez (barom), a csapágy megragadása, megolvadása és megsemmisülése.
Nyilvánvaló, hogy a határsúrlódási rendszer működés közben elfogadhatatlan. Ennek ellenére az olajellátás megsértése esetén fordul elő, és ez leggyakrabban a forgattyúházban való hiánya miatt következik be: vagy a vezető figyelmen kívül hagyása miatt, vagy ha az olajteknő megsérül egy akadályba ütközés következtében..
A félfolyékony kenési mód csak rövid ideig megengedett, amikor nincs ideje befolyásolni a csapágykopást. Példa erre a hideg motor indítása. Igaz, itt van egy másik veszély is: nagyon alacsony hőmérsékleten az olaj túl viszkózussá válhat, és túl sokáig áll helyre a normál ellátása (20-30 másodperc vagy több). Ebben az esetben a félfolyékony kenés is jelentősen befolyásolhatja az alkatrészek kopását.
Az autómotorok tervezésének javítása a főtengely forgási gyakoriságának állandó növekedésével és a motor teljesítményének növekedésével jár. Ugyanakkor tendencia van a szerkezetek tömörségének növelésére, beleértve a csapágyak szélességének és átmérőjének csökkenését. Ez azt jelenti, hogy a súrlódó egységben a fajlagos feszültségek nőnek. És mivel a csapágy terhelése a motor működése során ciklikusan változik nagyságrendben és irányban, nő az alkatrészek úgynevezett fáradási meghibásodásának valószínűsége. Speciális kialakításokra, anyagokra és technológiákra van szükség ahhoz, hogy ilyen körülmények között biztosítsák a csapágy teljesítményét.
Milyen a siklócsapágy
A modern motorok főtengely-csapágyait jellemzően vékony falú bélés vagy 1,0-2,5 mm vastagságú perselyek formájában készítik (ritkán többet). A főtengely fő csapágyhéjai vastagabbak, mivel körkörös hornyot kell bennük elhelyezni, hogy olajjal ellássák a hajtórúd csapágyait. Az általános tendencia a betétek vastagságának csökkenése, amely ma már átlagosan 1,8-2,0 mm a főcsapágyak és 1,4-1,5 mm a hajtórúd-csapágyak esetében. Minél vékonyabbak a héjak, annál jobban tapadnak a csapágyház felületéhez (ágy), minél jobban eltávolítják a hőt a csapágyból, pontosabb a geometria, kisebb a megengedett hézag és működés közbeni zaj, és hosszabb a szerelvény erőforrása.
Annak érdekében, hogy a bélés pontosan felvegye alakját az ágyba szerelve, szabad állapotban interferenciával kell illeszkednie az ágy átmérője mentén (úgynevezett egyenesítés) és változó sugarú nem henger alakú. Ezenkívül a felülethez való jó illeszkedés és az elfordulás elkerülése érdekében a bélés hosszában interferenciára is szükség van - ezt kiemelkedésnek nevezik. Mindezek a paraméterek a bélés vastagságától, szélességétől és átmérőjétől függenek, az egyengetés átlagosan 0,5-1,0 mm, a kiemelkedés pedig 0,04-0,08 mm. Ez azonban még mindig nem elegendő a csapágy megbízható működéséhez. Az elválasztó vonal közelében a bélések vastagsága 0,010–0,015 mm-rel csökken, hogy elkerüljük a karcolást ezeken a helyeken. Becsomósodás a hengerblokkban lévő csapágyház furatának az üzemi terhelés hatására bekövetkező deformációja miatt fordulhat elő, amikor a csapágyban lévő üzemi hézag kicsi.
A betétek anyagai eltérőek lehetnek. Választásuk a főtengely anyagának és hőkezelésének megválasztásától, a motor kényszerítésétől és az adott erőforrástól függ. Bizonyos mértékig itt is kihatnak az autógyár hagyományai.
A bélések mindig többrétegűek. A bélés alapja egy acélszalag, amely szilárdságot és biztonságos illeszkedést biztosít a csapágyházban. Az alapra egy réteget különféle módon visznek fel (vagy több rétegben) speciális súrlódásgátló anyag, amelynek vastagsága 0,3-0,5 mm. A súrlódásgátló anyagokkal szemben támasztott fő követelmények az alacsony tengelysúrlódás, a nagy szilárdság és a hővezető képesség (azok. képes jól vezetni a hőt a tengely felületétől a csapágyházig). Az első követelménynek a lágy fémek, például a magas ón- és ólomtartalmú ötvözetek felelnek meg a legjobban (különösen a jól ismert babbitok).
A múltban a babbit széles körben használták kis teljesítményű, alacsony fordulatszámú motorokon. A terhelés növekedésével az ilyen vastag babbit réteggel ellátott bélések szilárdsága elégtelennek bizonyult. A problémát úgy oldották meg, hogy ezt a teljes réteget egy sajátosra cserélték «szendvics» - ólom-ón bronz, vékony bevonattal (0,03-0,05 mm) réteg ugyanaz a babbitt. A bélés többrétegű lett.
A modern motorokban az acél-bronz babbitt bélések általában négy rétegben készülnek (a babbit alatt még nagyon vékony nikkelréteg van) vagy akár ötrétegű, amikor a legvékonyabb ónréteget a munkafelület tetejére visszük fel a bejáratás javítása érdekében. Így néznek ki a csapágyak sok külföldi motoron.
Ezzel együtt az acél-alumínium béléseket is széles körben használják. A súrlódásgátló anyag itt ónnal, ólommal, szilíciummal, cinkkel vagy kadmiummal ellátott alumíniumötvözetek, bevonattal és anélkül. A világgyakorlatban leggyakrabban 20% óntartalmú alumíniumötvözetet használnak bevonat nélkül. Jól bírja a modern motorok nagy terhelését és fordulatszámát, beleértve
dízelmotorok, és ugyanakkor kielégítő «lágyság». Az acél-alumínium bélések azonban merevebbek, mint a babbitt bélések (vagy babbitt bevonattal), ezért alulolajozott körülmények között hajlamosabbak a karcolásra.
A motorok segéd- és vezérműtengelyei általában alacsonyabb frekvencián forognak, mint a főtengelyek, és sokkal kevesebb feszültséget tapasztalnak, így könnyebbek a munkakörülményeik. Ezen tengelyek perselyei és perselyei általában a leírtakhoz hasonló anyagokból készülnek. Ezen kívül néha bevonatlan babbitt vagy bronzot is használnak itt. Ezeknek a csapágyaknak gyakran nincs perselyük vagy bélésük, és közvetlenül a hengerfejen lévő furatokból vannak kialakítva. Az ilyen kialakításokban a fej szilícium alumíniumötvözetből készül, amely jó súrlódásgátló tulajdonságokkal rendelkezik.
A modern motorok csapágyainál közös dolog, különösen a főtengely csapágyak esetében, hogy a csapágyak anyaga és kialakítása megfelel a tengely anyagi és működési feltételeinek (sebesség, terhelések, kenési feltételek stb.). Ezért nem javasolható az alkatrészek önkényes cseréje, amikor például egy másik motor bélését szerelik be a javítás során. Ellenkező esetben a javított egység élettartama nagyon rövid lehet. egy ilyen lépés megtételéhez rendelkeznie kell a megfelelő információkkal.
A siklócsapágyhéjak nagyon pontosak (pontosság) részletek. garantálni kicsi, de jól meghatározott (átlagosan 0,03-0,06 mm) Munkahézagok a csapágyakban, a gyártás során a bélés vastagságát körülbelül 5-8 mikron pontossággal tartják, a hossza pedig 10-20 mikron. Ezen követelmények megsértése megváltoztathatja a csapágy munkahézagát vagy a burkolat tömítettségét a házban, ami elfogadhatatlan, mivel az egész motor megbízhatóságának és élettartamának csökkenéséhez vezethet..
Aki siklócsapágyat gyárt
A kiváló minőségű autóipari siklócsapágyak létrehozásával kapcsolatos problémák egész sorának összetettsége oda vezetett, hogy gyártásukat fokozatosan áthelyezik a szakosodott cégekhez. Külföldön sok ilyen cég egyidejűleg más motoralkatrészeket is gyárt, és a szállítások mind az autógyárak szállítószalagjaira, mind pedig az értékesítésre – pótalkatrészek formájában – mennek. Néhány ilyen cég jól ismert transznacionális gyártó és kereskedelmi vállalatok része. A motorok siklócsapágyainak globális gyártói közül mindenekelőtt Kolbenschmidtet kell megjegyezni (KS), Glyco, TRW, Sealed Power, Glacier, Clevite, Bimet. Az utóbbi években ilyen cégek kezdtek el csapágyakat gyártani «világítótestek», mint Mahle és Goetze. Között «fiatal» érdemes megemlíteni a King szakcéget (Izrael), amely a múlt század 80-as éveinek elején kezdett csapágyakat gyártani. A felsorolt gyártók többsége hatalmas csapágyválasztékot gyárt, és alkatrészeiket mindenhol szállítják, beleértve a piacunkat is (kereskedőkön vagy nagykereskedőkön keresztül). Alapvetően természetesen ezek külföldi - európai, japán és amerikai - autók motorjainak csapágyai.
Az akciós béléseket standard és különféle javítási méretekben egyaránt találja (általában legfeljebb 0,75 mm-rel különböznek a szabványosoktól) a legnépszerűbb modellekhez. A ritkábban elterjedt modelleknél, valamint ha nagyobb javítóbetéteket kell vásárolnia, általában le kell adnia a rendelést és várnia kell átlagosan 5-10 napot (a különböző cégeknek eltérő időkeretek vannak).
Az ilyen termékek minősége általában nem kétséges sem a geometria, sem az anyagok tekintetében. Bár, ha van választási lehetőség és kétségei vannak azzal kapcsolatban, hogy melyik gyártót részesítsük előnyben, a következőket kell szem előtt tartani. Az olyan cégek, mint a Kolbenschmidt, a Glyco, a Glacier a tömegtermelés fő beszállítói. Termékeik megvásárlásakor akár ugyanazokat a béléseket is beszerezheti, amelyeket a motorokra helyeznek «születéskor». A különbség csak abban rejlik, hogy a cég - az autó gyártója - emblémájának új részei hiányoznak. Apropó, keress «rokonai» (vagy úgynevezett eredeti) a túlméretezett bélések problémát okozhatnak. Nem minden autóipari cég szállít javítóbetéteket az alkatrészekhez, és a betétek árát «eredeti» csomagolás általában jelentősen magasabb, mint közvetlenül a gyártótól.
A más, kevésbé ismert cégek által készített betétek általában olcsóbbak, bár a kivitelezésbeli különbségeket nehéz lesz észlelni. Sőt, ha van választási lehetőség, akkor itt megpróbálhatja figyelembe venni az autó működési feltételeit. Tehát a viszonylag olcsó betétek, furcsa módon, valamivel jobban ellenállnak az alacsony minőségű olajoknak és olajszűrőknek, «gyaloglás» üzleteinkben és piacainkon, mint a drágább acél-bronz babbitt. Ezt különösen az a gyakorlat mutatta meg, hogy a javítás során a szokásos bronz-babbitt bélés helyett King acél-alumínium béléseket alkalmaztak: egy ilyen csere nem rontja a motorok megbízhatóságát, de jelentős megtakarítást tesz lehetővé.