В большинстве случаев при осуществлении ремонта двигателя происходит замена подшипников скольжения в простонародье – вкладышей, как коренных так и шатунных. При разборке двигателя в момент дефектации важным фактором является установление причин выхода из строя агрегата, и осуществления правильных токарных работ, и работ по подбору необходимых запчастей, что в конечном итоге повлияет на срок эксплуатации двигателя после проведения ремонта.

Часто причину повреждения вкладышей довольно трудно установить, и как правило это не связано с качеством самого подшипника скольжения. Поэтому, чтобы избежать повторного повреждения недостаточно их просто заменить.

Шатунные подшипники соединяют шатуны с коленчатым валом. Возможны различные исполнения вкладышей, и общим является то, что повышенную нагрузку несет вкладыш со стороны шатуна, чем вкладыш со стороны крышки. В зависимости от диапазона оборотов бензиновые двигатели (имеющие высшие рабочие обороты) существенно нагружают и нижний вкладыш также, за счет значительных инерционных сил вращения.

В коренных подшипниках повышенную нагрузку получают нижние вкладыши за счет значительных усилий, возникающих в ходе зажигания. Усилия передаваемые от шатуна к коленчатому валу воспринимаются несколькими коренными подшипниками, поэтому они получают несколько меньшую, более распределенную нагрузка, чем вкладыши со стороны шатунов.

Продолжительность эксплуатации двигателя прямо пропорциональна величинам трения.

1. Трение покоя.
2. Полусухое трение.
3. Переходная точка (переходная частота вращения).
4. Жидкостное трение.

Низкие обороты двигателя не создают должного гидродинамического эффекта для отделения поверхностей друг от друга и создания надлежащей масляной пленки. Критическим является момент запуска двигателя и не желательная длительная работа на холостых оборотах, в эти периоды определяющим является давление масла в системе, работа которой обеспечивает поверхности должной масляной пленкой и эффективно отводит тепло.

Существуют биметаллические – стальная основа и алюминиевый сплав с добавлением олова, меди, кремния.

Триметаллические подшипники скольжения – сталь-бронза, сталь-латунь с композитным алюминиевым покрытием.

При демонтаже вкладышей нужно зафиксировать места посадки, последовательность, так как в случае прогиба коленчатого вала образуются односторонние следы на первом и последнем коренном вкладыше. Также нужно зафиксировать характеристики работы двигателя перед его разборкой, наработку и качество смазки, показатели давления и температурные показатели, при разборке обратить внимание на усилия моментов затяжек, и их равномерность при отпускании.

При исследовании повреждений подшипников скольжения можно сделать существенные выводы.

Односторонний контакт по краю.

Описание: светлая полоса износа вдоль края вкладыша, или изменение цвета и отложение нагара с обратной стороны.

Причины: Конически отшлифованная шейка, или отверстие под вкладыш, слишком большой радиус скругления с одной стороны, прогиб вала, отсутствие балансировки, несоосность из-за неравномерной затяжки болтов, деформация из-за высокой температуры.

Двусторонний контакт по краю.

Описание: Светлая блестящая вертикальная полоса износа с обеих сторон вкладыша, или изменение цвета и двустороннее отложения нагара с обратной стороны.

Причины: вогнутая шейка коленвала или отверстие под подшипник, слишком большой радиус закругления между коренной шейкой и щекой вала, слишком большой осевой зазор. Плохо отшлифованная шейка вала.

Широкий след износа центра вкладыша по окружности.

Описание: существенный износ в центральной части вкладыша, менее поврежденные или не повреждены края подшипника, в некоторых случаях с повой отметок свидетельствующие о потере свойств, усталости металла.

Причины: сильно выпуклая форма шейки, или отверстие под подшипник, недостаток масла системы смазки.

Износ в противоположных плоскостях поверхностей.

Описание: следы сильного износа в диагонально противоположных плоскостях, в местах истончения подшипника скольжения, в то время как гребень не имеет значительного выработки.

Причины: установка не соответствующей части шатуна (нижняя часть от другого шатуна). Установление нижней части шатуна наоборот на 180 градусов. Использование не соответствующих, не оригинальных болтов. Несоответствие моментов затяжки.

Износ в центральной части вкладыша.

Описание: узкие полосы повреждения в центральной части подшипника, обычно большие повреждения верхнего вкладыша, что несет основную нагрузку.

Причины: нарушение геометрии шатуна (рассаживание), нарушения поверхности посадки вкладыша.

Несоответствующая затяжка болтов, экстремальные нагрузки на сжатие.

При попадании инородных частиц вместе с маслом в плоскость масляной пленки между вкладышем и шейкой вала, существует опасность повреждений. Из-за очень незначительной толщины масляной пленки даже не крупные частицы могут привести к нарушению работы и полусухому трению. Что в свою очередь может привести к вкраплению этих частиц в рабочую поверхность, образованию борозон и задиров.

Выявление причин и характера частиц попавших в масло, часто является причиной выхода из строя не только подшипников, но и других составляющих двигателя.
Попадание пыли и других частиц из-за не соответствующей работы и ненадлежащего обслуживания воздушной системы двигателя, отсутствуют или загрязнены воздушные фильтра, повреждена герметичности системы. Не систематическая замена либо не надлежащее качество масла и масляного фильтра. Повреждения уплотнений, или попадания металлической стружки из элементов самого двигателя в результате выхода их из строя. Кавитация – образование физических сил приводящих к выкрошиванию частиц материала, и дальнейшие еще более серьезные повреждения. Попадание посторонних частиц в итоге не надлежащего ремонта часто при замене или ремонте навесных агрегатов – масляного радиатора, турбокомпрессора и т.д.