Дополнительный ресурс двигателя

Дополнительный ресурс двигателя

В основном современные мощные и экономичные двигатели будут достаточно надежны в эксплуатации и неприхотливы в обслуживании до предельного ресурса. Если только двигатель автомобиля не работал регулярно на повышенных оборотах или не оснащен турбонаддувом, заводской коленчатый вал, шатун, поршни и подшипники будут обеспечивать оптимальные технические характеристики.

Слабым звеном многих современных двигателей являются поршни. Если только на двигатель вашего автомобиля не установлен беспрорезный полугоночный поршень, частая работа двигателя на повышенных оборотах и постоянное высокое давление турбонаддува может повредить поршень. Проблема не в том, что производитель не может сделать более прочные поршни, а в том, что конструкция двигателя предполагает большое количество компромиссов, чтобы уравновесить многие противоречивые требования. Большинство автолюбителей хотят, чтобы двигатель автомобиля работал плавно и тихо на холостых оборотах и при движении на средней эксплуатационной скорости, при этом расход топлива должен быть минимальным. Поршень с двумя длинными пазами, заканчивающимся отверстиями, наиболее подходит для данных требований за счет надежности при длительной работе на повышенных оборотах. Длинные прорези эффективно отделяют днище поршня от юбки поршня. Это помогает изолировать высокую температуру днища поршня от юбки, поэтому зазор между стенками цилиндра и поршнем может быть уменьшен до 0,025-0,038 мм. Благодаря таким маленьким зазорам поршень не будет ударяться о стенки цилиндра и издавать шумы при работе. Также юбка поршня будет собирать масло со стенок цилиндров, снимая частично нагрузку с поршневых колец и контролируя расход масла. Следовательно, даже если пробег двигателя достаточно велик и кольца довольно короткие, расход моторного масла не будет чрезмерным при нормальной частоте вращения.

Данные преимущества достигаются ценой снижения надежности. Когда двигатель новый, не должно возникать проблем, при условии что двигатель работает в рекомендуемом производителем диапазоне частоты вращения. Однако по мере эксплуатации сгибание юбки поршня приводит к образованию трещин, вследствие чего часть или всю юбка может оторваться от днища поршня. Нет нужды говорить, что ремонт подобных неисправностей может стоить очень дорого.

Чтобы избежать проблем подобного рода, в высококачественных двигателях часто устанавливаются безпрорезные поршни. Производители могут изготовить поршни данного типа под заказ специально для двигателя вашего автомобиля. Поршни данного типа будут иметь монолитную конструкцию с несколькими небольшими отверстиями, просверленными в канавке поршневого кольца, чтобы обеспечить обратный слив масла. Недостатком этих поршней является увеличенный в несколько раз зазор между стенками цилиндра и поршнем по сравнению с поршнями, оснащенными пазами, так как большое количество тепла будет передаваться на юбку поршня при значительной нагрузке на двигатель. Однако на холостых оборотах и при движении на средней эксплуатационной скорости, когда днище поршня относительно холодное, меньшее количество тепла будет передаваться на юбку поршня и распространяться за пределы цилиндра. Следовательно поршни будут больше стучать о стенки цилиндра и создавать шум при работе. К тому же, биение поршня увеличивает степень износа поршневого кольца и канавки, что увеличит периодичность тщательного осмотра.

Большое количество дискуссий также возникает вокруг вопроса какие поршни лучше литые или кованные. Если говорить о легковых автомобилях, использующихся в стандартных дорожных условиях, у меня нет особых предпочтений. Если продукт качественный, поршни обоих типов будут работать одинаково хорошо. Поэтому, если кованные поршни более тяжелые и дорогие, я скорее использую качественный литой поршень. Исключение могут составлять турбированные мощные автомобили, где более высокая плотность материала кованных поршней может обеспечить дополнительную надежность . Так как плотность кованных поршней выше, теплопроводимость днища будет выше, что снизит температуру днища поршня примерно на 55 °С. Также кованные поршни лучше противостоят высокому давления и тепловым нагрузкам.

При замене поршней необходимо быть очень осторожным. Не роняйте поршень, так как юбка поршня может быть повреждена. Выбивание поршневого пальца из поршня при помощи молотка может стать причиной деформации юбки поршня. Если палец не выходит, нагрейте поршень в кипящей воде или масле, затем осторожно извлеките палец из поршня.

Даже если вы были очень осторожны, поршень все равно может быть поврежден во время эксплуатации, если шатун смещен. Следовательно, во время ремонта двигателя необходимо проверить геометрию шатуна, чтобы убедиться, что он не поврежден и не деформирован.

Поршень имеет форму овального конуса расширяющегося вниз с допуском на расширение под воздействием высокой температуры в области днища поршня и бобышки отверстия для поршневого пальца.

Если вы решили установить беспрорезные поршни, так как двигатель часто работает на повышенных оборотах, необходимо принять решение, останется ли объем цилиндра в пределах спецификаций, указанных производителем, или необходимо установить цилиндр большего диаметра. В большинстве современных двигателей используются легкие тонкие сплавы, которые нельзя расточить более чем на 0,7 мм. Однако я не рекомендую растачивать цилиндры до максимально значения в двигателях легковых автомобилей, так как это может значительно сократить срок их эксплуатации. Я обычно не рекомендую увеличивать диаметр цилиндров более чем на 1,5-2 мм, даже если стенки цилиндров достаточно плотные, так как не стоит рисковать ресурсом двигателя из-за нескольких лишних см³.

Если цилиндр расточен на 1,5-2 мм, попросите фрезеровщика убрать лишний металл за два среза. Это будет стоить дороже, так как потребует больше времени, однако расточка цилиндров будет выполнена точнее. Качественно обработанные стенки цилиндров являются необходимым условием нормальной работы двигателя. Любая утечка через поршневые кольца приведет к ухудшению технических характеристик, увеличению расхода топлива и моторного масла. Следовательно, подобную работу стоит доверять только опытным профессионалам с качественным оборудованием. После хонингования стенки цилиндров должны быть идеальными с нанесенными насечками под углом 45° с точностью обработки 0,25-0,3 мм. При подобной обработке поршневые кольца необходимо приработать, благодаря чему срок их службы увеличится и не будет утечек. После хонингования цилиндры необходимо тщательно промыть горячей мыльной водой, чтобы удалить абразивные частицы.

Я предпочитаю использовать поршневые кольца из высокопрочного чугуна с молибденовыми добавками для облегчения посадки. Высокопрочный чугун в три раза прочнее обычного чугуна, а так как он скорее гибкий чем ломкий, его можно гнуть не опасаясь, что он сломается. Молибден принадлежит к тому же ряду металлов, что и хром, однако он намного лучше его, так как имеет более низкий коэффициент трения и лучшую сопротивление абразивному износу. Теплопроводимость молибдена в несколько раз выше теплопроводимости хромированного чугуна, а вследствие его пористой структуры он обладает способностью накоплять масло, снижая таким образом износ поршневых колец и цилиндра.

Посадку хромированных поршневых колец выполнить сложнее, однако они гарантируют длительный срок службы, а также менее подвержены влиянию детонации, чем поршневые кольца с содержанием молибдена. У меня никогда не было проблем с молибденовыми поршневыми кольцами, однако многие специалисты тюнинга утверждают, что молибденовые кольца хуже переносят детонацию, чем хромированные кольца.

Кроме того, что необходимо обеспечить соответствующую герметичность между наружной поверхностью поршневого кольца и стенкой цилиндра, важно также обеспечить герметичность между нижней частью поршневого кольца и канавкой в поршне. Если нижняя часть поршневого кольца изношена или повреждена, возможны утечки. Я рекомендую маленький зазор между канавкой поршня и поршневым кольцом от 0,025 мм до 0,04 мм. Конечно же при использовании новых поршневых колец и поршня зазор не должен превышать 0,05 мм. Чем больше зазор, тем больше вероятность нарушения плотности посадки поршневых колец, что приведет к ускоренному износу канавок и поршневых колец. В конечном итоге, поршневое кольцо будет смещаться не настолько, чтобы сломаться. Если зазор превышает 0,1 мм при установке новых поршневых колец, необходимо заменить или обработать поршни.

Другой причиной повреждения поршневых колец может быть недостаточный зазор в замке, что приведет к тому, что края колец будут соприкасаться. Минимальный зазор на мм цилиндра составляет: в турбированных двигателях 0,13 мм для верхнего поршневого кольца и 0,08 мм для второго кольца, в атмосферных двигателях 0,1 мм для верхнего кольца и 0,07 мм для второго кольца.

При установке поршневых колец необходимо быть очень внимательным, так как неправильная установка колец может привести к их повреждению. Компрессионное кольцо может быть деформировано или повреждено, если с одной стороны они установлены в канавку поршня , а затем завернуты на место. Кольца необходимо разжать настолько, чтобы установить их на поршень, а затем посадить в канавку. Специальные приспособления для разжатия поршневых колец доступны в свободной продаже, однако я предпочитаю использовать две пластины плоского щупа0,4 мм, помещенные между кольцом и поршнем.

При установке поршневых колец, необходимо проверить зазор между внутренней поверхностью поршневого кольца и дном канавки поршня и зазор канавки. При установке ранее использовавшихся поршней, в канавке может скопиться нагар, что приведет к уменьшению зазора между внутренней поверхностью поршневого кольца и дном канавки поршня и повреждению кольца. Также слишком большой зазор приведет к нарушению плотности посадки поршневых колец и их повреждению.

Чтобы обеспечить необходимый зазор и регулировать расход масла, компрессионные кольца должны быть установлены должным образом. Конусообразные поршневые кольца имеют выемки на краях или отметки TOP, их необходимо устанавливать соответствующей стороной вверх. Обычная неотбалансированная часть скручивающегося поршневого кольца с выточкой на внутренней цилиндрической поверхности оснащена внутренней фаской или ступенчатой поверхностью. Перевернутое конусообразное поршневое кольцо выглядит также, однако используется в качестве второго поршневого кольца и при установке внутренняя ступенчатая поверхность должна быть нисходящей. Чаще всего в качестве второго компрессионного поршневого кольца используются маслосъемные поршневые кольца с зубчатой или ступенчатой поверхностью на внешних краях.

Существует большое количество конструкций маслосъемных поршневых колец, при этом вовремя их установки необходимо четко следовать рекомендациям производителя. При установке составного поршневого кольца, проверьте несколько раз, чтобы края расширителя поршневого кольца не перекрывались.

При сборке составных поршней, необходимо погрузить каждый поршень в масло. Стенки цилиндра уже должны быть обильно смазаны, после промывки после хонингования. Не используйте для смазки поршней и цилиндров ничего кроме моторного масла. Я знаю некоторых автолюбителей, которые покрывают данные поверхности олифой, однако это не правильно. Это замедляет процесс приработки деталей.

Существует некоторое количество наиболее распространенных конструкций поршневых колец, устанавливающихся на двигатели легковых автомобилей. Если они установлены неправильно, это может привести к потере мощности, увеличению расхода топлива и моторного масла.

Кроме соответствующей обработки и правильной процедуры сборки, необходимая герметизация поршневых колец достигается правильной процедурой процесса приработки. Для этого необходимо запустить двигатель на холостых оборотах после выполнения ремонтных работ. Частота вращения двигателя должна составлять 2000 об/мин, чтобы обеспечить соответствующий приток моторного масла к поршневым кольцам. Когда двигатель прогреется до нормальной рабочей температуры, начните движение, поддерживая частоту вращения на уровне 1500 об/мин. Затем на верхней передаче нажмите педаль акселератора, чтобы дроссельная заслонка полностью открылась, увеличив скорость автомобиля с 56 до 72 км/ч. На скорости 72 км/ч закройте дроссельную заслонку и снизьте скорость до 56 км/ч. Удерживайте данную скорость в течение нескольких минут, затем снова нажмите педаль акселератора для ускорения до 72 км/ч. Повторите описанную процедуру до 12 раз. При полном открытии дроссельной заслонки достигается высокое давление горения, прижимая кольца к стенкам цилиндра. При резком закрытии дроссельной заслонки в цилиндре образуется сильное разрежение, что обеспечивает дополнительный приток моторного масла. Все это вместе с низкими оборотами двигателя снижает риск стирания поршневых колец и дает поверхности кольца возможность остыть между ускорениями.

После первичной приработки поршневых колец, можно использовать до 60% потенциала двигателя в течение следующих 400 – 700 км пробега. Однако скорость должна постоянно меняться, поэтому необходимо время от времени снижать скорость, а затем ускоряться. В противном случае поршневые кольца могут стираться. Примерно после 800-1100 км пробега можно использовать до 80% потенциала двигателя, однако следует избегать продолжительного движения на высокой скорости, до тех пор, пока пробег автомобиля не составил 2400 км. После того, как пробег автомобиля составит 3200 км, можно использовать полный потенциал двигателя.

Так как большинство современных двигателей оснащены сферическими головками блока цилиндров с клапанами, установленными под углом, необходимо правильно рассчитать зазор между клапаном и поршнем. Проверка включает большое количество пунктов, однако ее необходимо выполнить, чтобы избежать серьезных повреждений. Проверка обязательна после установки модифицированного распредвала или клапанов большего диаметра или если новая головка блока цилиндров установлена на клапаны, расположенные под наклоном.

Вертикальный зазор между клапаном и поршнем должен составлять, по крайней мере, 1,5 мм, однако зазор 2 мм для впускного и 2,5 мм для выпускного клапана по-моему безопаснее. К тому же, ширина фаски клапана должна быть на 3 мм больше диаметра головки клапана.

Существует два основных способа проверки зазора, однако в любом случае двигатель должен быть практически в сборе, с точно выставленными фазами газораспределения, которые будут использоваться в данном двигателе и с использованием необходимого уплотнения для головки блока цилиндров.

В первом случае, необходимо использовать кусок пластилина, который крепится к верхней части поршня. После того, как пластилин сглажен, покройте его и поверхность клапана смазкой типа WD-40, чтобы пластилин не прилип к поверхности клапана. После установки головки блока цилиндров и регулировки клапанного зазора осторожно проверните коленчатый вал на полных два оборота. Если вы почувствует сопротивление при вращении коленчатого вала, увеличьте клапанный зазор на 1,3 мм и повторите попытку. После поворота коленчатого вала, снимите головку блока цилиндров и проверьте толщину пластилина на обоих клапанах. Если зазор меньше указанного значения, необходимо снять и обработать клапаны.

Второй способ можно считать точным, только если подрезка клапана произведена точно по центру и нет необходимости проверять зазор по краю клапана и по центру среза. В данном случае, вместо пружин клапанов устанавливаются специальные проверочные пружины. Как и прошлом примере головка блока цилиндров устанавливается на место и регулируется клапанный зазор. Затем на впускной клапан устанавливается шкальный индикатор, а коленчатый вал проворачивается, пока клапан полностью не откроется. Затем необходимо обнулить шкальный индикатор и закрыть клапан, пока он не соприкоснется с поршнем. Шкальный индикатор укажет зазор между клапаном и поршнем. Зазор выпускного клапана проверяется тем же способом.

В большинстве двигателей используются сверхпрочные чугунные коленчатые валы, которые обычно неприхотливы в обслуживании и надежны в эксплуатации, при соблюдении предельных частот вращения двигателя. Даже в высококачественных двигателях, таких как 2.3 л Mercedes используется чугунный коленвал. Если при проверке заводского чугунного коленвал не было обнаружено повреждений, а опорная шейка вала работает нормально, не стоит заменять его на кованный стальной распредвал.

При измерении подшипника коленчатого вала и шатунной шейки вала запомните, что шейка по мере износа приобретает овальную форму. Следовательно, необходимо измерить диаметр с нескольких углов в каждой шейке. Также необходимо измерить край каждой шейки вала, так как степень износа может варьироваться по всей длине. Овальность и конусообразность не должны превышать 0,002 мм. если износ интенсивнее, необходимо будет сточить шейку вала. При обработке коленвала, попросите специалиста обратить особое внимание на то, чтобы значение радиуса галтеля соответствовало спецификациям ,указанным производителем, так как его уменьшение приведет к ослаблению коленчатого вала.

Чтобы обеспечить плавную работу двигателя и снизить инерционную нагрузку на подшипник, коленчатый вал должен быть точно динамически сбалансирован. Балансировка увеличит срок службы коленчатого вала, способствуя снижения вибрации и нагрузки. Большинство производителей выполняют достаточно качественную балансировку коленчатого вала, поэтому лично я считаю, что нет необходимости в дополнительной балансировке, если только двигатель не работает в течение длительного времени на максимальных оборотах. Также в мощных и экономичных двигателях модификация смазочного канала или поверхностное упрочнения (азотирование) не обязательны.

В некоторых двигателях полезное увеличение мощности и крутящего момента на низких оборотах может быть достигнуто при использовании коленвала для увеличения хода поршня, который можно снять с другого автомобиля. Например, установка коленвала для увеличения хода поршня с двигателя объемом 400 куб. на малолитражные автомобили Chevrolet дает возможность увеличить объем минимум на 30 куб. однако существует одно условие, шейка коренного подшипника коленчатого вала должна быть расточена на 0,5 мм, иначе она не подойдет. Технически, это ослабит деталь, однако на практике коленчатый вал достаточно прочен, и не будет доставлять проблем, даже при мощности двигателя 450 л.с.

Однако, существуют модификации коленчатого вала, которые я не одобряю. Например, это валы, на шейки которых был наплавлен слой металла с последующей обработкой для изменения геометрических параметров. Этого не стоит делать, так как при наплавлении слоя металла могут произойти нежелательные изменения в кристаллической структуре металла. Затем обработанная таким образом поверхность станет точкой концентрации напряжения, которая может быть повреждена по мере эксплуатации коленчатого вала.

Если вы не стеснены в средствах, вы можете приобрести специально изготовленный для вашего автомобиля коленчатый вал для увеличения хода поршня. Эти коленвалы очень прочные и дорогие, однако, при определенной частоте вращения двигатель будет работать жестко.

При установке коленчатого вала для увеличения хода поршня, возможно потребуется выполнить обработку внутри блока, чтобы обеспечить необходимый зазор шатуна. Возможно, наплывы болтов крепления необходимо лишь слегка обработать, пазы в нижней части возможно потребуют расширения. В распредвале или промежуточном валу потребуется выполнить пазы для зазора, однако, не стоит обрабатывать распредвал по всей окружности, так как это ослабит деталь и приведет к ее деформации и нарушению фаз газораспределения. Необходимо выполнить проштамповку поддона картера при помощи молотка, чтобы обеспечить зазор шатуна.

Шатуны, устанавливающиеся на современные двигатели, достаточно прочные, и поэтому не нуждаются в специальных подготовительных процедурах, кроме стандартного восстановления при использовании в мощных и экономичных двигателях. Если верхняя головка шатуна имеет специальную конструкцию для впрессовки поршневого пальца, важно, чтобы поверхность была гладкой и не содержала глубоких канавок, диаметр также должен быть подходящим, чтобы обеспечить необходимый натяг для плотной посадки пальца. Некоторые любители тюнинга не обращают внимания на этот аспект подготовки шатуна, что приводит к смещению поршневого пальца и образованию задиров на стенках цилиндров. Если верхняя головка шатуна оснащена втулкой для посадки плавающего поршневого пальца, втулку необходимо заменять по мере износа, чтобы зазор между втулкой и поршневым пальцем не превышал 0,02 – 0,04 мм. Со временем нижняя головка шатуна может изменить форму, поэтому чтобы избежать заклинивания или повреждения подшипников, необходимо проверять внутренний диаметр и концентричность, при этом момент затяжки болтов должен соответствовать спецификациям. Подготовка стандартного шатуна должна включать проверку при помощи специального зажима, чтобы убедиться, что шатун не погнут и не перекручен. В противном случае, подобное состояние шатуна может привести к повреждению поршня и подшипники нижней головки шатуна.

Единственная модификация, которую я могу порекомендовать для шатунов в модифицированных двигателях, это закругление острых углов, образованных фрезой для посадки болта и гайки крепления шатуна. Эти острые углы могут стать точкой концентрации напряжения, что в последствии может привести к повреждению.

Шатуны, которые часто подвергаются значительной нагрузке могут быть повреждены по углам. Чтобы избежать образования точек концентрации напряжения, необходимо выполнить закругление крышки нижней головки шатуна и сделать паз, как показано на рисунке. Учтите, что шатуны, в которых используются болты без гаек, не нужно делать паз.

При разборке двигателя необходимо всегда устанавливать новые болты крепления шатуна, не стоит повторно устанавливать использованные болты. Кроме повреждения поршней, поломка или деформация болтов наверно является одной из самых распространенных причин серьезных повреждений двигателя. По возможности рекомендуется использовать специальные болты из высокопрочной стали.

Если только двигатель не будет работать в течение длительного времени на повышенных оборотах, значительно превышающей указанные производителем максимально допустимые значения, не тратьте время на полировку шатунов. Твердая поверхность на шатуне после ковки обеспечивает прочность и сопротивление усталости. Поэтому шатуны не стоит полировать, если только после этого не будет использована проковка для образования новой прочной поверхности шатуна. Бесполезно полировать всю поверхность шатуна, так как наиболее вероятные слабые места находятся по краям шатуна. Если вы осмотрите шатун внимательно, вы можете заметить ребристые края шатуна, где метал кажется спиленным. Это чрезмерное количество металла, называемое наплывом, было сжато под воздействием ковочного штампа при изготовлении шатуна. Позднее когда наплывы срезаны, останутся острые края. По краям нет плотного покрытия, к тому же заостренные края являются концентраторами напряжения. Если вы решили, что шатун необходимо полировать, необходимо удалить именно эти острые края при помощи пескоструйного аппарата. После использования пескоструйного аппарата, балансир также необходимо отполировать при помощи наждачной бумаги, затем отшлифовать. В конце концов отполированные поверхности необходимо слегка проковать, чтобы увеличить сопротивление усталости.

Процесс дробеструйной обработки играет важную роль в подготовке шатунов перед установкой на двигатели с высокой частотой вращения. Усталость металла чаще всего начинается на неровных и неидеальных поверхностях, именно здесь находятся точки концентрации напряжения. При дробеструйной обработке верхний слой будет сжиматься и становиться более равномерным и прочным. Следовательно, если компонент подвергается нагрузке, напряжение растяжения будет уменьшено, а напряжение сжатия увеличится. Так как при дробеструйной обработке все трещины будут герметизированы, поэтому перед началом обработки необходимо проверить поверхность на наличие трещин. К тому же, перед дробеструйной обработкой необходимо выполнить рихтовку поверхности, так как при выполнении данной процедуры после дробеструйной обработки, ее эффект будет уменьшен. После дробеструйной обработки поверхности, необходимо проверить размеры детали, так как они могут увеличиться. Также убедитесь, что деталь не согнута, так как при неправильной дробеструйной обработке это может произойти.

Подготовка блока цилиндров достаточна проста. Сначала удалите предохранительные пробки и проверьте каналы системы охлаждения на предмет ржавчины и накипи. Любые отложения или хлопьевидный материал могут быть удалены при помощи отвертки, после этого каналы необходимо промыть. Если не использовались присадки с ингибиторами и коррозия довольно интенсивна, придется прокипятить блок цилиндров в химической ванне. После этого, необходимо снять заглушки масляной галереи и тщательно промыть все масляные каналы, чтобы удалить все загрязнения. Затем все отверстия под установочные штифты необходимо очистить, при это особое внимание нужно обратить на отверстия под установочные штифты головки блока цилиндров и крышки корпуса подшипника. Стандартные чугунные крышки корпуса подшипников, крепящиеся двумя болтами подходят для использования в модифицированных мощных и экономичных двигателях, поэтому не рекомендую тратить деньги на приобретение стальных крышек корпуса подшипника.

После выполнения механической обработки блок цилиндров необходимо тщательно очистить. Сначала можно использовать жесткую щетку и большое количество горячего мыльного раствора. Обработайте таким образом каждый цилиндр и все области около картера. Затем используйте горячую воду под давлением, чтобы удалить все остатки пыли и нагара после хонингования. Промойте масляные каналы горячей водой и просушите блок цилиндров, используя сжатый воздух. После этого можно использовать диспергатор на водной основе, например, WD-40, чтобы предотвратить образование коррозии. Стенки цилиндров необходимо смазать маслом, а если ваш автомобиль оснащен двигателем с нижним расположением распредвала, необходимо также смазать каналы толкателя. Если двигатель не нужно собирать и устанавливать в моторный отсек немедленно, поместите блок в пластиковый пакет, выкачайте из него как можно больше воздуха и загерметизируйте.

Можно использовать стандартные заводские подшипники. Вы также можете установить подшипники из трехслойного металла, если первоначально в двигателе использовались двухслойные свинцово-медные или оловянно-алюминиевые подшипники. Подшипники из трехслойного металла спецификаций F770 и F77 могут выдерживать большие нагрузки и имеют лучшую сопротивляемость усталости, именно поэтому их часто используют в двигателях с высокими техническими характеристиками. В подшипниках из трехслойного металла спецификаций F770 и F77 используется промежуточный слой 24% свинца и 75% меди, который способствует созданию более высоких технических характеристик, обеспечивает отличную сопротивляемость усталости, повышает устойчивость нагрузкам. Рабочая поверхность состоит из верхнего слоя свинца толщиной 0,025 мм, что обеспечивает отличную податливость вдавливанию. Во всех двигателях в масляных каналах может циркулировать некоторая часть загрязнений, не зависимо от того, насколько хороши была выполнена очистка и сборка двигателя. Биметаллические подшипники не оснащены этим верхним слоем, поэтому эти частицы воздействуют как абразивные материалы между подшипником и шейками коленчатого вала, что приводит к быстрому износу подшипника. С другой стороны, подшипники из трехслойного металла позволяют этим частицам внедряться в мягкий верхний слой. В действительности свинцовый сплав поглощает и задерживает мелкие частицы, при этом подшипник не поврежден. Конечно же, со временем верхний слой подшипника изнашивается и становится тоньше примерно после 84000-112000 км пробега, поэтому его податливость вдавливанию снижается. Естественно, когда загрязнения накапливаются на поверхности подшипника, износ шеек коленчатого вала ускоряется.

Подшипники из трехслойного металла спецификаций F770 и F77 произведены из идентичных материалов, различие состоит в способе производства. В подшипниках спецификации F770 порошок свинца и меди спекается на стальной пластине, а в подшипниках спецификации F77 медь и свинец вплавляются в стальную пластину. На данном уровне развития вплавленные подшипники спецификации F77 являются более эффективными, по сравнению с более дешевыми подшипниками спецификации F770. В двигателях гоночных автомобилей я рекомендую использовать только подшипники спецификации F77, изготовленные компаниями Vandervell, TRW (Clevite CL-77) и Sealed Power, однако в двигателях легковых автомобилей, использующихся в стандартных дорожных условиях, вполне можно использовать подшипники спецификации F770.

Очевидной необходимостью является подходящий зазор подшипника. Слишком большой зазор способствует детонации и приводит к подаче чрезмерного количества масла в цилиндры. Это становится причиной увеличения расхода топлива, так как поршни и поршневые кольца снимают слишком большое количество масла со стенок цилиндров. К тому же, способность регулировки расхода масла посредством поршневых колец снижается. Расход моторного масла возрастает, так же как и риск детонации, так как наличие масла в камере сгорания снижает эффективное октановое число топлива. Чрезмерный зазор в подшипниках нижней головки шатуна обедняет смазку подшипников верхней головки шатуна, что приводит к ускоренному износу и повреждениям. Также необходимо избегать слишком большого бокового зазора шатуна и биения шатунной шейки по тем же причинам. Эта проблема чаще всего встречается при нежелательном увеличения шатунной шейки при ремонте коленчатого вала. Недостаточный зазор подшипников ведет к разрушению подшипников под воздействием высоких температур вследствие снижения интенсивности потока масла или тонкой масляной пленки. Чтобы избежать этого, при сборке мощных и экономичных двигателей я рекомендую сохранять указанные производителем значения зазоров. Следовательно, если в спецификациях указанный зазор составляет 0,002-0,045 мм, я предпочитаю устанавливать зазор в пределах 0,038-0,05 мм.

Зазор подшипника можно проверить, точно измерив внутренний диаметр каждого главного подшипника и корпуса подшипника нижней головки шатуна без установленных в нем вкладышей подшипников. Измерения должны производиться перпендикулярно линии стыка корпуса подшипника, при этом микрометр должен располагаться под прямым углом по отношению к корпусу. Из результатов необходимо вычесть диаметр соответствующих коренных шеек, а затем вычесть толщину вкладыша подшипника, деленную на два. Полученный результат и будет составлять необходимый зазор подшипника.

Перед установкой подшипники необходимо осторожно промыть в растворителе, чтобы удалить защитную пленку, затем высушить и накрыть, чтобы на них не скапливалась пыль. Корпус подшипников необходимо прочистить при помощи губки, смоченной в растворителе. Это делается с целью удаления остатков олифы, которые могут замедлить передачу тепла от вкладыша подшипника. После этого корпус подшипника необходимо на сухо протереть и промыть растворителем. Учтите, что главное аккуратно очистить корпус и вкладыш подшипника. Наличие масла или олифы на поверхности корпуса подшипника будет препятствовать передаче тепла. Наличие загрязнений на поверхности уменьшит зазор подшипника и приведет к его повреждению.

Убедившись, что вкладыши и корпус подшипников абсолютно чистые и сухие, можно устанавливать вкладыши главного подшипника. Это кажется довольно простой задачей, однако я видел много поврежденных двигателей, так как процедура была выполнена неправильно. Некоторые подшипники имеют идентичные масляные канавки на обеих половинках, что позволяет им быть установленными как в верхнем, так и в нижнем положении. Однако, в некоторых двигателях вкладыши подшипников нижней головки могут быть установлены только в таком положении, иначе поток масла будет перекрыт. Следовательно, при установке вкладышей подшипника убедитесь, что вкладыш с отверстием для потока масла находился около отверстия в блоке цилиндров или шатуне. Также убедитесь, что масляные отверстия находятся на одном уровне, в противном случае, можно это исправить при помощи направляющей оправки. После установка необходимо покрыть поверхность вкладышей тонким слоем масла. затем опустите коленчатый вал в блок у становите крышки корпуса подшипников. Затяните крышки примерно до 41 Нм, затем при помощи рычага переместите коленвал несколько раз вперед и назад, чтобы выровнять боковые части упорного подшипника. В конце необходимо затянуть крышку корпуса каждого подшипника до необходимого момента затяжки. В это время можно измерить осевое перемещение. В чугунных блока цилиндров оно должно составлять примерно 0,1-0,15 мм. При большем значении ,придется использовать более тонкий упорный подшипник.

Подшипники нижней головки шатуна устанавливается таким же образом. Главное отличие состоит в том, что болты крепления необходимо затянуть до 15 Нм перед установкой крышек корпуса подшипников. Я также рекомендую наносить герметик Loctite на резьбу болтов, чтобы избежать повреждения двигателя при ослаблении момента затяжки болтов. Учтите, что при установке блока поршень/шатун, выступающие болты крепления шатуна необходимо накрыть пластиковыми или резиновыми колпачками, чтобы предотвратить повреждения шатунных шеек.

Большинство любителей тюнинга не уделяют должного внимания шкиву и балансиру, прикрепленному к верхней части коленчатого вала. Однако, они играют достаточно важную роль в обеспечении прочности двигателя и нормальной работы блока. В большинстве двигателей используются приводные шкивы из прессованного металла, при изготовлении которых использовалась точечная сварка или заклепочные соединения. При увеличении предельной частоты вращения двигателя, указанной производителем, подобный шкив может оторваться, что приведет к значительным повреждениям коленчатого вала и подшипников. Если вы планируете увеличить максимальную частоту вращения двигателя, необходимо использовать литой шкив или шкив, изготовленный из цельной заготовки.

В пяти-, шести- и восьмицилиндровых двигателях, а также в некоторых четырехцилиндровых двигателях устанавливаются балансиры, чтобы демпфировать крутильные колебания коленчатого вала. Балансиры состоят из трех элементов, соединенных вместе. Упругий элемент соединяет ступицу и наружное инерционное кольцо, которое в некоторых двигателях выступает в качестве шкива. Неполадки обычно вызваны нарушением соединения ступицы и наружного инерционного кольца. В таком случае, кольцо может в любой момент сорваться, что приведет к серьезным повреждениям. Единственный способ избежать этого – регулярная проверка балансира. Чтобы облегчить проверку, вы можете нарисовать линию вокруг верхней поверхности балансира от наружного кольца через ступицу. Если линия сместится, это значит, что резиновый ремень порвался, поэтому инерционное кольцо вращается вокруг втулки. В таком случае придется установить новый или отремонтированный балансир, и не пытайтесь отремонтировать его, прикрепив наружное инерционное кольцо к втулке. Инерционное кольцо должно вращаться, чтобы демпфировать биение коленчатого вала. Его фиксация приведет к повреждению подшипников и коленвала.

Перед установкой шкива коленчатого вала, необходимо покрасить его в черный цвет, а затем после установки найти верхнюю мертвую точку и вырезать паз, чтобы выровнять его с отметкой верхней мертвой точки картера привода распределительного механизма. Закрасьте вырезанный паз и отметки верхней мертвой точки в белый или серебристый цвет. Это поможет вам более точно установить опережение зажигания, так как заводские отметки бывают неточными.

Заводской маховик в большинстве двигателей легковых автомобилей не должен доставлять много проблем. Если фланец коленчатого вала и соприкасающиеся поверхности маховика чистые, а маховик установлен должным образом, при этом установочные болты покрыты герметиком Loctite и затянуты до необходимого момента, проблемы не должны возникать. Однако на высоких оборотах затяжка болтов крепления маховика все-таки ослабевает. Если двигатель вашего автомобиля склонен к проблемам такого рода, вы можете установить дополнительные болты крепления.

Если говорить об улучшении технических характеристик, маховик может на них повлиять. Убрав часть металла с внешних краев маховика, можно улучшить технические характеристики ускорения. Так как мощность необходимая для преодоления инерционной силы маховика уменьшится, мощность. используемая для ускорения возрастет. Облегчение необходимо выполнять только на внешних краях, так как части, расположенные ближе к центру, не влияют на инерционные силы. К тому же это очень опасно. Убрав слишком большое количество металла с центральной части, может стать причиной повреждений. Производители автомобилей устанавливают достаточно тяжелые маховики, способные поглощать неравные крутильные колебания коленчатого вала, при этом обеспечивая плавную работу двигателя на низких оборотах.