ћосква +7 495 545 6936
E-mail: ab@ab-engine.ru
YouTube Instagram
Ќаш опыт ремонта двигателей Ч с 1990 года!
—ѕ≈÷»јЋ»«»–ќ¬јЌЌџ… ћќ“ќ–Ќџ… ÷≈Ќ“–
јЅ-»нжиниринг
√Ћј¬Ќјя
¬Ћ»яЌ»≈ Ќ≈»—ѕ–ј¬Ќќ—“≈… ¬ —»—“≈ћ≈ —ћј« » Ќј ’ј–ј “≈– ѕќ¬–≈∆ƒ≈Ќ»я ѕќƒЎ»ѕЌ» ќ¬ ƒ¬—

’рулев ј.Ё.,  ротов ћ.¬.

(—тать€ во ¬сеукраинском научно-техническом журнале "ƒвигатели внутреннего сгорани€" є1/2018 и доклад на ’’III ћеждународном  онгрессе двигателестроителей в  облево, ”краина 04-08 сент€бр€ 2018г.)


 ратка€ аннотаци€

¬ыполнен анализ состо€ни€ подшипников ƒ¬— при различных неисправност€х в системе смазки, вызывающих уменьшение или даже полное прекращение подачи масла к подшипникам коленчатого вала. ”становлено, что нарушение подачи масла приводит к двум главным видам повреждений подшипников - когда повреждены только коренные подшипники, речь может идти о полном или почти полном прекращении подачи масла, в то врем€ как повреждение только шатунных подшипников возникает при снижении подачи масла. ¬ы€влено, что разница в характере повреждени€ коренных и шатунных подшипников св€зана не только с конструктивным различием организации подачи масла, но и с действием центробежных сил от вращени€ коленвала на столб масла в смазочном отверстии, подающем масло к шатуному подшипнику. ѕриведены и проанализированы основные признаки рассматриваемых видов повреждений, а путем разделени€ этих признаков на главные, подтверждающие и уточн€ющие разработаны простые рекомендации по определению причин неисправности ƒ¬—, св€занных с повреждени€ми подшипников.

ѕостановка задачи

ћноголетн€€ практика исследовани€ неисправностей двигателей внутреннего сгорани€ показывает, что нарушение режима смазки в двигателе €вл€етс€ одной из наиболее распространенных причин повреждений подшипников коленчатого вала в эксплуатации. “акое повреждение происходит в услови€х граничного или сухого трени€ при недостаточной подаче масла, вследствие чего данный режим работы подшипников в двигателе получил название "масл€ное голодание".

«а более чем 100 лет эксплуатации ƒ¬— различных типов неисправности, повреждени€ и отказы узлов и деталей достаточно подробно изучены. “ак, в известной технической литературе по неисправност€м ƒ¬— [1, 9, 10] описаны многочисленные возможные причины повреждени€ подшипников, св€занные с масл€ным голоданием. ¬ некоторых источниках информации, включа€ технические каталоги (справочники) повреждений деталей мировых производителей комплектующих - фирм Mahle, Kolbenschmidt, Clevite, King Bearings и др. [9-12], содержатс€ некоторые сведени€, позвол€ющие даже как-то локализовать повреждение и уточнить его причину. ѕри этом обычно указываетс€, что если повреждены все подшипники или их большинство, то речь идЄт об общей недостаче масла, в том числе, могут иметь место самые разные причины, например:

  • - неисправный или негерметичный масл€ный насос, или же дефект редукционного клапана насоса,
  • - утечки в масл€ной системе (чрезмерно большие зазоры, поломки заглушек, масл€ных форсунок и т.д.),
  • - засорение сетки маслоприемника,
  • - слишком низкий уровень масла,
  • - слишком большой наклон автомобил€.

≈сли же повреждЄн только один подшипник, то это считаетс€ локальной недостачей масла, дл€ которой источники обычно дают следующие причины:

  • - установка вкладыша подшипника в неправильном положении - если одна половина подшипника имеет масл€ные каналы, а друга€ не имеет таковых, то в неправильном положении (наоборот) происходит перекрытие масл€ного канала в постели подшипника, и тогда масло не поступает в подшипник.
  • - засорение масл€ных каналов к поврежденному подшипнику посторонними предметами.
  • - полное отсутствие подачи масла к шейке (например, при поломке вала),
  • - прочие причины, в том числе, производственные, включа€ попадание под подшипник посторонних предметов, частиц, неправильна€ геометри€ и др.

ќчевидно, при анализе повреждени€, ограниченного только одним подшипником, определение причины нарушени€ режима его смазки не вызывет больших трудностей, поскольку повреждение возможно только по весьма ограниченному числу причин, локализованных непосредственно у этого поврежденного подшипника [1, 2-5]. ќднако при исследовании причины неисправности ƒ¬—, в котором повреждены большинство или все подшипники коленвала, указанной информации, как правило, недостаточно.  роме того, дл€ многих практических случаев в литературе отсутствует подробное описание целого р€да наблюдаемых конкретных признаков повреждений, что нередко вызывает у специалистов большие сложности в определении действительных причин повреждени€ коренных и шатунных подшипников.

¬ соответствии с этим цель данной работы - разработка рекомендаций дл€ определени€ причин неисправностей подшипников ƒ¬— в зависимости от характера их повреждений.

ќсобенности повреждени€ подшипников ƒ¬— и их причины

 ак известно, коренные и шатунные подшипники в ƒ¬— имеют различное конструктивное устройство подачи масла. “ак, смазка коренных подшипников происходит моторным маслом, подаваемым к ним из поддона двигател€ масл€ным насосом под давлением из главной масл€ной магистрали в блоке цилиндров. ¬ то же врем€ подача масла к шатунным подшипникам происходит от коренных подшипников по радиально-осевым масл€ным каналам, выполненным в коленчатом вале.

¬ процессе исследований причин неисправностей в системе смазки двигателей обычно вы€вл€ютс€ следующие основные и наиболее часто встречающиес€ виды повреждений подшипников коленвала [1, 2-5], которые можно разбить на 3 основных вида:

1) повреждены большинство или все шатунные подшипники (рис.1), с образованием следов масл€ного голодани€ на шатунных шейках коленвала, на рабочей поверхности подшипников в виде цветов побежалости металла, задиров, плавлени€ и разрушени€ антифрикционного сло€ подшипников, с повреждением кривошипных головок шатунов, при этом коренные подшипники следов повреждени€ не имеют или они незначительны,
2) повреждены большинство или все коренные подшипники (рис.2), с образованием следов масл€ного голодани€ на коренных шейках коленвала, на рабочей поверхности подшипников в виде цветов побежалости металла, задиров, плавлени€ и разрушени€ антифрикционного сло€ подшипников, с повреждени€ми на поверхности отверстий опор (постелей) коленвала в блоке цилиндров, при этом шатунные подшипники следов повреждени€ не имеют,
3) повреждены в той или иной степени и коренные, и шатунные подшипники, имеющие следы повреждени€ различной степени (рис.3).

»сход€ из различий в услови€х смазки шатунных и коренных подшипников, логично предположить, что в случае внезапного и полного прекращени€ подачи масла к коленчатому валу нарушение смазки возникнет в 1-ю очередь в тех подшипниках, куда смазка непосредственно подаетс€ под давлением. “огда режим масл€ного голодани€ при быстром и полном прекращении подачи масла должен возникать, в 1-ю очередь, в коренных подшипниках коленвала.

ќтсюда также следует, что наблюдаемое повреждение только шатунных подшипников (без повреждени€ коренных) возможно не только и не столько в случае полного отсутстви€ масла в смазочных отверсти€х коленвала, сколько при снижении подачи масла, но не полного его прекращени€ (иначе повреждени€ получили бы и коренные подшипники).

Ќесмотр€ на эти очевидные особенности повреждени€ подшипников, практика показывает: некоторые специалисты при определении причины подобных неисправностей не принимают во внимание наблюдаемое различие в степени повреждени€ коренных и шатунных подшипников и указывают в результате на такие причины возникновени€ масл€ного голодани€, которые пр€мо противоречат имеющимс€ признакам. ¬ то же врем€ наличие одновременного повреждени€ всех подшипников коленвала вызывает наибольшие трудности при определении достоверной причины повреждени€, соответствующей реальной картине выхода двигател€ из стро€.

¬ли€ние конструкции коренных подшипников на смазку шатунных

ƒл€ того, чтобы вы€снить причину, по которой в некоторых практических случа€х повреждаетс€ только одна группа подшипников, необходимо еще раз рассмотреть хорошо известную всем конструктивную схему подшипников коленвала ƒ¬—. ƒействительно, в подавл€ющем большинстве конструкций автомобильных ƒ¬— коренные подшипники, помимо основной "подшипниковой" функции, выполн€ют и роль маслораспределителей дл€ подачи масла к шатунным подшипникам. ѕо мере роста удельных нагрузок, что св€зано с увеличением мощностных показателей, постепенно была выработана едина€ конструктивна€ схема коренных подшипников [6, 9-12], имеюща€ следущие отличительные особенности:

1) нижн€€ половина коренного вкладыша выполн€етс€ без маслосборной канавки, что необходимо из услови€ максимальной грузоподъемности и минимального эксплуатационного износа подшипника,
2) маслосборна€ канавка выполн€етс€ только на менее нагруженной верхней половине вкладыша,
3) на коленчатом валу выполн€етс€ одно или два отверсти€ дл€ подачи масла из маслосборной канавки к шатунному подшипнику.

јнализ конструкций автомобильных ƒ¬—, выпущенных в конце 20-го и начале 21-го веков показывает, что отверсти€ в коленчатом валу дл€ подачи масла к шатунным подшипникам выполн€ютс€ в 2-х вариантах (рис.4):

1) коренна€ шейка сверлитс€ поперек по ее диаметру насквозь, затем выполн€етс€ отвертие в шатунной шейке до его соединени€ с отверстием в коренной,
2) сверлитс€ только одно сквозное отверстие, соедин€ющее коренную и шатунную шейку.

ѕоскольку уменьшение себестоимости производства реализуетс€, в том числе, и путем сокращени€ числа производственных операций, наибольшее распространение постепенно получила схема с одним смазочным отверстием. ќднако, как нетрудно заметить, установка коленчатого вала, имеющего только по одному отверстию в коренных шейках, в подшипники, у которых маслосборна€ канавка есть только на верхних половинах вкладышей, приводит к прерывистой подаче масла в смазочное отверстие коленвала, предназначенное дл€ смазки шатунных подшипников.

ƒействительно, при вращении коленчатого вала отверстие подачи масла к шатунным подшипникам открыто только те полоборота, когда оно совпадает с маслосборной канавкой на верхнем вкладыше - остальные полоборота отверстие закрыто нижней половиной вкладыша, и никакой подачи масла в каналы смазки шатунных подшипников не происходит. ¬озникает вопрос: каким образом шатунный подшипник работает тогда без масла?

ќтвет заключен в самом различии способов подачи масла к коренным и шатунным подшипникам - к коренным масло поступает непрерывно и непосредственно из системы смазки от маслонасоса, а к шатунным оно идет от маслосборной канавки, причем расположение оси шатунной шейки со смещением на величину радиуса кривошипа (с эксцентриситетом) от оси коренных предполагает, что даже при полном перекрытии смазочного отверсти€ в коленвалу подача масла к шатунным подшипникам неизбежно продолжитс€ - за счет центробежных сил.

ѕоскольку различаетс€ не только способ подачи масла, но и, суд€ по имеющимс€ данным [1, 5], сам характер повреждени€ коренных и шатунных подшипников, вполне допустимо предположить, что эту разницу дает именно вли€ние центробежных сил. ѕоэтому рассмотрим более подробно, насколько такое вли€ние может быть существенным.

ќценка вли€ни€ центробежных сил на смазку шатунных подшипников

–ассмотрим упрощенную схему организации подачи масла от коренной шейки к шатунной (рис.5), прин€в следующие допущени€:

1) смазочное отверстие просверлено приблизительно по радиусу кривошипа,
2) течение масла в отверстии имеет свойство неразрывности,
3) подача масла от коренного подшипника перекрыта,
4) вращение вала идет с посто€нной скоростью, равной 3000 об/мин, что соответствует режиму средних оборотов.

ќчевидно, давление масла Pмц в выходном сечении отверсти€ (на шатунной шейке) при таких услови€х будет равно:

Pмц = Fц/f, (1)

где Fц = m v2/R - центробежна€ сила, действующа€ на столб масла в отверстии, Ќ, m = ρ f l - масса столба масла, кг, ρ - плотность масла (900 кг/м3), f - площадь проходного сечени€ отверсти€, м2, l - длина столба масла, на который действуют неуравновешенна€ центробежна€ сила, м, v = π R n /30 - окружна€ скорость, м/с, на радиусе кривошипа R, n - частота вращени€, мин-1.

ѕодставл€€ все выражени€ в формулу (1), получим давление масла от центробежных сил:

Pмц = ρ l R n22/900).

 ак это следует из схемы узла, радиус кривошипа и длина столба масла в отверстии - величины приблизительно равные, поэтому дл€ простоты приравн€ем их друг другу - тогда формула дл€ расчета давлени€ масла в шатунных подшипниках от центробежных сил получит следующий простой окончательный вид:

Pмц = ρ R2 n22/900).

≈сли прин€ть среднюю величину радиуса кривошипа 0,05 м, то простейший расчет даст давление подачи масла Pмц = 2,2 бар. ќтсюда пр€мо следуют, как минимум, три важных вывода:

1) прерывистой подачи масла к шатунным подшипникам нет даже в случае, если каждые полоборота коленвала смазочное отверстие на коренной шейке перекрываетс€ нижним коренным вкладышем без канавки - подача масла обеспечиваетс€ непрерывно под действием центробежных сил на столб масла в смазочном отверстии,
2) возможность нормальной работы шатунных подшипников при отключении подачи масла в смазочное отверстие каждые полоборота коленвала пр€мо подтверждает тот факт, что даже при полном прекращении подачи масла в смазочное отверстие шатунный подшипник некоторое врем€ будет продолжать нормальную работу,
3) при аварийном прекращении подачи масла к коренным подшипникам шатунные не остаютс€ сразу без смазки, поскольку некоторое врем€ давление масла в них обеспечиваетс€ действием центробежных сил, причем величина давлени€, создаваемого центробежными силами, действующими на столб масла в смазочном отверстии, вполне достаточна дл€ нормальной работы подшипника (хот€ и весьма ограниченное врем€ - пока масло не будет полностью выдавлено из смазочного отверсти€ в шатунный подшипник).

»сход€ из таких особенностей работы шатунных подшипников, есть все основани€ полагать, что именно наличием центробежных сил и объ€сн€ютс€ отмечаемые в практике исследовани€ причин неисправностей существенные различи€ в повреждени€х коренных и шатунных подшипников. ¬ частности, речь идет о тех случа€х, когда заклинивание коленчатого вала в коренных подшипниках не сопровождаетс€ каким-либо повреждением шатунных. “ем не менее, объ€снить некоторые неисправности данна€ теори€ может не всегда, поскольку не учитывает вли€ни€ режима работы двигател€ на функционирование системы смазки.

¬ли€ние режима работы двигател€ на повреждени€ подшипников

’орошо известно, что режим масл€ного голодани€, который приводит к повреждению и последующему разрушению подшипника скольжени€, первоначально возникает при недостаточной подаче масла к трущимс€ поверхност€м подшипника, в результате чего при заданной нагрузке масл€на€ пленка становитс€ тоньше [1, 5, 8]. ”меньшение подачи масла в подшипник приводит к ухудшению отвода тепла и повышению температуры масла и самого подшипника, что снижает в€зкость масла и еще больше уменьшает толщину его пленки. Ёто, в свою очередь, вызывает непосредственный контакт и разогрев подшипника от трени€ контактирующих деталей Ц вкладыша и шейки коленвала, в соответствии с режимом граничного трени€, характеризующимс€ контактом по микронеровност€м как начальной фазе повреждени€.

ƒальнейшее уменьшение подачи масла (и/или рост нагрузки на вал) приводит к расширению зон соприкосновени€ деталей и дальнейшему разогреву их поверхностей. ¬ определенный момент масло полностью выдавливаетс€ из зазора, происходит переход в так называемый режим сухого трени€, и начинаетс€ плавление рабочего сло€ вкладыша. ¬ услови€х непосредственного контакта вала со вкладышем это ведет к переносу расплавленного рабочего сло€ вкладыша на поверхность шейки вала (задирам), одновременно с этим расплавленный антифрикционный материал вкладыша выжимаетс€ под действием рабочей нагрузки к кра€м вкладыша.

ѕри работе двигател€ на низких оборотах и нагрузках на данной стадии расплавлени€ подшипника и взаимного переноса материала может произойти заклинивание вала в подшипнике за счет приваривани€ деталей друг к другу. Ќа высоких оборотах и у мощных двигателей такой эффект наблюдаетс€ реже, поскольку при большой развиваемой мощности двигатель преодолевает любую дополнительную силу сопротивлени€ вращению коленчатого вала, сопутствующую разрушению вкладышей. ¬ таких случа€х, даже если вкладыши привариваютс€ к валу, они проворачиваютс€ в блоке цилиндров и/или кривошипной головке шатуна. ƒальнейша€ работа двигател€ с данной неисправностью ведет к ее развитию и распространению повреждений на все большее число подшипников, в том числе, за счет вторичного их повреждени€ продуктами разрушени€ (рис.6), а также перекрыти€ каналов, в том числе, при проворачивании вкладышей в коренных постел€х.

”казанна€ особенность развити€ начального повреждени€ на мощностных режимах, суд€ по имеющимс€ экспериментальным данным [1, 5], и €вл€етс€ причиной того, что на практике наблюдаютс€ не две характерных картины повреждений (повреждены или только коренные, или только шатунные подшипники), а три - к двум часто встречающимс€ вариантам добавл€етс€ третий, с повреждением и шатунных, и коренных подшипников. ѕричем, чем больше нагрузка и обороты и длительнее работа двигател€ после по€влени€ неисправности, тем в целом меньше различи€ в степени повреждени€ подшипников - вплоть до полного разрушени€ двигател€ (рис.7).

¬се указанные данные позвол€ют собрать вместе все возможные причины повреждени€ подшипников и характерные признаки нарушени€ режима смазки, чтобы путем сравнени€ с имеющимис€ признаками определить, по какой причине возникло повреждение подшипников коленвала. ƒл€ этого целесообразно воспользоватьс€ принципами разделени€ признаков на главные, подтверждающие и уточн€ющие.

“ак, главным признаком неисправности €вл€етс€ сам характер повреждени€ подшипников, а именно, кака€ группа подшипников повреждена - шатунные, коренные или те и другие.

  подтверждающим признакам следует отнести такие особенности повреждени€, как наличие или отсутствие заклинивани€ вала в подшипнике, проворачивани€ вкладыша в постели, перегрева и разрушени€ кривошипной головки шатуна. Ёто позвол€ет вы€вить причину неисправности по уточн€ющим признакам, в том числе, по состо€нию маслонасоса, фильтра, сетки маслоприемника, целостности поддона картера, наличию течей и продуктов загр€знени€ масла, а также качества самого масла и других признаков, характеризующих состо€ние деталей.

ƒл€ нагл€дности все признаки, необходимые дл€ определени€ состо€ни€ подшипников, сгруппированы и сведены в табл.1.

“абл. 1. ’арактер повреждени€ подшипников коленвала в зависимости от вида неисправности системы смазки и режима работы двигател€.

√лавные признаки неисправности (кака€ группа подшипников повреждена) ѕовреждены несколько или все шатунные подшипники коленвала ѕовреждены несколько или все коренные подшипники коленвала ѕовреждены и коренные, и шатунные подшипники
–ежимы работы двигател€ (оказывают вли€ние на характер повреждени€ деталей) - пониженные обороты и нагрузки, сравнительно малое врем€ работы после возникновени€ неисправности,
- повышенные нагрузки,
- увеличенна€ длительность работы после возникновени€ неисправности
- пониженные обороты и нагрузки, сравнительно малое врем€ работы после возникновени€ неисправности,
- повышенные нагрузки
- сравнительно длительна€ работа двигател€ на мощностных режимах после возникновени€ неисправности
ѕодтверждающие признаки (характер повреждени€ деталей кривошипно-шатунного механизма) - заклинивание коленвала в шатунных подшипниках на малых оборотах,
- проворачивание шатунных вкладышей и повреждение кривошипн. головок шатунов при повышении нагрузки,
- перегрев и разрушение кривошипной головки шатуна при увеличении длительности работы
- заклинивание коленвала в коренных подшипниках на малых оборотах,
- проворачивание коренных вкладышей и повреждение коренных постелей в блоке цилиндров при увеличении нагрузки
- проворачивание шатунных вкладышей и повреждение кривошипных головок шатунов с последующим их разрушением,
- проворачивание коренных вкладышей и повреждение коренных постелей в блоке цилиндров
ѕричины неисправности (наход€тс€ по уточн€ющим признакам - состо€нию конкретных деталей) —нижение подачи масла к коленвалу, в том числе:
- несвоевременный контроль за уровнем масла,
- износ деталей масл€ного насоса,
- износ коленвала и подшипников,
- загр€знение сетки маслозаборника,
- чрезмерно низка€ в€зкость масла
ѕрекращение подачи масла к коленвалу, в том числе:
- заклинивание редукционного клапана масл€ного насоса в открытом положении,
- заклинивание редукционного клапана маслонасоса в закрытом положении, выдавливание резинового кольца из-под масл€ного фильтра,
- неисправность механизма регулировани€ объема нагнетательной полости маслонасоса,
- разрушение поддона картера,
- внутренние разрушени€ в двигателе, вли€ющие на герметичность и/или исправность маслосистемы
¬озможные причины неисправности могут соответствовать как снижению, так и полному прекращению подачи масла:
- ключевое значение имеет разница между состо€нием (степенью повреждени€) коренных и шатунных подшипников,
- чем дольше работает двигатель после по€влени€ неисправности, тем труднее определить разницу между состо€нием (повреждением) коренных и шатунных подшипников

Ќа практике, помимо крайних ("чистых") случаев повреждени€ или только коренных, или только шатунных подшипников, исследователь сталкиваетс€ и с переходными состо€ни€ми, когда, например, повреждены все подшипники, но какие-то в большей степени, а какие-то в меньшей, что нередко св€зано со вторичными повреждени€ми деталей при продолжении работы двигател€ после возникновени€ неисправности. ѕон€тно, что прекращение эксплуатации двигател€ сразу после по€влени€ признаков неисправности дает более четкую картину, в то врем€ как любые вторичные повреждени€ могут в некоторых случа€х "смазать" эту картину и затруднить определение причины неисправности. “ем не менее, сопоставление признаков повреждени€ подшипников конкретного двигател€ с данными табл.1 позвол€ет достаточно быстро локализовать неисправность и путем ограниченного числа проверок также быстро вы€вить причину неисправности. ѕри этом важно, что уточн€етс€ не только причина, но и в целом режим и длительность работы двигател€ после возникновени€ неисправности, что может иметь решающее значение при некоторых видах исследований (например, дл€ страховых компаний).

«аключение

Ќаблюдаемое, согласно имеющимс€ экспериментальным данным, различие в повреждени€х коренных и шатунных подшипников коленчатого вала при неисправност€х в системе смазки вызвано различи€ми в организации подачи масла к подшипникам при вли€нии центробежных сил и €вл€етс€ ключевым фактором, указывающим на причину неисправности. “ак, нарушение режима смазки и повреждение только коренных подшипников св€зано, главным образом, с быстрым и полным (или почти полным) прекращением подачи к ним масла, в то врем€ как повреждение только шатунных подшипников €вл€етс€, как правило, следствием снижени€ подачи масла ниже некоего минимального уровн€. ¬озможны и переходные состо€ни€, когда повреждены и коренные, и шатунные подшипники, однако дл€ правильного определени€ причины наиболее важна разница в степени их повреждени€. ѕри этом, если известные признаки повреждений подшипников разбить на главные (кака€ группа подшипников повреждена), подтверждающие (характер повреждений) и уточн€ющие (состо€ние деталей системы смазки), а затем провер€ть наличие указанных признаков при исследовании причин неисправностей в зависимости от разницы в состо€нии коренных и шатунных подшипников, то причины неисправности двигател€, вызвавшие повреждение подшипников, могут быть определены с более высокой достоверностью.

—писок литературы:

1. Greuter E. Engine Failure Analysis [Text] / Greuter E., Zima S. // SAE International, R-320, ISBN 978-0-7680-0885-2. Warrendale, USA. - 2012. - 582 p. 2.  опелиович ƒ.  ак избежать отказов в работе подшипников скольжени€ [“екст] / ƒ. опелиович // јвтомобиль и сервис. - 2012. - є10. - —.62-64. 3.  опелиович ƒ. ¬кладыши дл€ двигател€ - детали критические [“екст] / ƒ. опелиович // јвтомобиль и сервис. - 2012. - є8. - —.42-44. 4. ’рулев ј.Ё. ћетодика определени€ причины неисправности ƒ¬— при т€желых эксплуатационных повреждени€х [“екст] / ј.Ё.’рулев, ё.¬. очуренко // ƒвигатели внутреннего сгорани€. - 2017. - є1. - —.52-59. 5. ’рулев ј. ѕочему застучал вкладыш? [“екст] / ј.’рулев // јвтомобиль и сервис. - 2000. - є12. - —.14-16. 6. ’рулев ј. ѕодшипники двигателей [“екст] / ј.’рулев // јвтомобиль и сервис. - 1998. - є01. - —.41-44. 7. „ернавский —.ј. ѕодшипники скольжени€ [“екст] / —.ј.„ернавский //ћ.: √ос. научно-техн. изд. машиностроительной лит. - 1963. Ц 244 с. 8. Ўаповалов ¬.¬. “риботехника [“екст] / ¬.¬.Ўаповалов, ¬.ј. охановский, ј.„.Ёркенов // ѕод ред. ¬.¬.Ўаповалова. - –остов н/ƒ: ‘еникс, ISBN 978-5-222-25809-5, 2017. - 348 с. 9. Engine Bearings. Failure & Analysis Guide [Text] // Clevite Issue form #CBE-1-1208, Mahle Clevite Inc., Ann Arbor, Mi 48108, USA. - 2008. - 32 p. 10. Engine Bearings: Failure Analysis and Correction [Text] // MAHLE Aftermarket Inc. 23030 MAHLE Drive, Farmington Hills, MI 48335 USA. - 2014. - 39p. 11. GLYCO. Engine Bearings. Catalogue No.CATGY1201 [Text] // Federal-Mogul Global Aftermarket EMEA, Kontich, Belgium - 2013-2014. - 1321 p. 12. King Engine Bearings Catalogue [Text] // King Engine Bearings, Inc., 371 Little Falls Road, Suite 5, Cedar Grove, NJ 07009, USA. - 2016. - 554 p.



¬ѕЋ»¬ ѕќ–”Ў≈Ќ№ ” —»—“≈ћ≤ «ћјў≈ЌЌя Ќј ’ј–ј “≈– ѕќЎ ќƒ∆≈ЌЌя ѕ≤ƒЎ»ѕЌ» ≤¬ ƒ¬«
ќ.≈.’рулЇв, ћ.¬. ротов
¬иконано анал≥з стану п≥дшипник≥в ƒ¬« при р≥зних несправност≥ в систем≥ змащенн€, €к≥ спри€ють зменшенню або нав≥ть повне припиненн€ подач≥ масла до п≥дшипник≥в кол≥нчастого вала. ¬становлено, що порушенн€ подач≥ масла призводить до двох основним видам пошкоджень п≥дшипник≥в - коли пошкоджен≥ т≥льки кор≥нн≥ п≥дшипники, мова може йти про повну або майже повне припиненн€ подач≥ масла, в той час €к ушкодженн€ т≥льки шатунних п≥дшипник≥в виникаЇ при зниженн≥ подач≥ масла. ¬и€влено, що р≥зниц€ в характер≥ ушкодженн€ кор≥нних ≥ шатунних п≥дшипник≥в пов'€зана не т≥льки з конструктивним в≥дм≥нн≥стю орган≥зац≥њ подач≥ масла, але ≥ з д≥Їю в≥дцентрових сил в≥д обертанн€ коленвала на стовп масла в змащувальному отвор≥, що подаЇ масло до шатунним п≥дшипник≥в. Ќаведено та проанал≥зовано основн≥ ознаки розгл€нутих вид≥в ушкоджень, а шл€хом под≥лу цих ознак на головн≥, що п≥дтверджують ≥ уточнюють, розроблен≥ прост≥ рекомендац≥њ по визначенню причин несправност≥ ƒ¬«, пов'€заних з ушкодженн€ми п≥дшипник≥в.

THE INFLUENCE OF FAULTS IN THE LUBRICATION SYSTEM ON THE DAMAGE OF THE ENGINE BEARINGS
A.E.Khrulev, M.V.Krotov
The analysis of the condition of the internal combustion engine bearings is carried out for various lubrication system faults, which cause a reduction or even complete stoppage of the oil supply to the bearings of the crankshaft. It is established that the oil supply failure leads to two main types of bearing damage: when only the main bearings are damaged, it can be a complete or almost complete stop of the oil supply, while damage to the connecting rod bearings only occurs when the oil supply decreases. It was found that the difference in the nature of damage to the main and connecting rod bearings is associated not only with the structural difference in the organization of the oil supply, but also with the effect of centrifugal forces from crankshaft rotation to the oil column in the lubricating hole supplying oil to the conrod bearing. The main signs of the types of damage are presented and analyzed, and by dividing these characteristics into the main ones, confirming and specifying, simple recommendations have been developed to determine the causes of engine failure associated with bearing damage.



ƒругие наши статьи...





ѕовреждени€ шатунных подшипников при отсутствии заметных повреждений коренных подшипников Ч нажмите, чтобы увеличить
ѕовреждени€ шатунных подшипников при отсутствии заметных повреждений коренных подшипников Ч нажмите, чтобы увеличить

–ис.1. “ипичный пример повреждени€ шатунных подшипников (вверху) при отсутствии заметных повреждений коренных подшипников (внизу) - обычный результат эксплуатации двигател€ с недостаточным уровнем масла.

ѕовреждени€ коренных подшипников с плавлением, заклиниванием вала и проворачиванием вкладышей в  постел€х, сопровождаемые сравнительно небольшими повреждени€ми шатунных подшипников Ч нажмите, чтобы увеличить
ѕовреждени€ коренных подшипников с плавлением, заклиниванием вала и проворачиванием вкладышей в  постел€х, сопровождаемые сравнительно небольшими повреждени€ми шатунных подшипников Ч нажмите, чтобы увеличить

–ис.2. ѕротивоположный случай - повреждени€ коренных подшипников с плавлением, заклиниванием вала и проворачиванием вкладышей в постел€х (вверху), сопровождаемые сравнительно небольшими повреждени€ми шатунных подшипников (внизу), вызван чрезвычайно быстрой деградацией моторного масла с закупориванием сетки маслоприемника.

ѕовреждени€ всех подшипников - и коренных, и шатунных Ч нажмите, чтобы увеличить
ѕовреждени€ всех подшипников - и коренных, и шатунных Ч нажмите, чтобы увеличить

–ис.3. ѕример повреждени€ всех подшипников - и коренных (вверху), и шатунных (внизу), в результате длительной эксплуатации двигател€ на мощностных режимах при неисправном маслонасосе.

 онструктивные схемы коренного подшипника Ч нажмите, чтобы увеличить
 онструктивные схемы коренного подшипника Ч нажмите, чтобы увеличить

–ис.4.  онструктивные схемы коренного подшипника с непрерывной подачей масла через сквозное поперечное отверстие в коренной шейке (вверху) и с прерывистой подачей масла через отверстие, соедин€ющее коренную и шатунную шейки (внизу):
1- нижний вкладыш без канавки, 2- верхний вкладыш с канавкой, 3- коленвал, 4- канал подачи масла к коренной опоре, 5- канал подачи масла к шатунной шейке.

—хема подачи масла от коренной к шатунной шейке коленвала Ч нажмите, чтобы увеличить

–ис.5. —хема подачи масла от коренной (1) к шатунной (2) шейке коленвала.

«начительное повреждение шатунных вкладышей с плавлением и разрушением рабочего сло€ и проворачиванием в кривошипной головке шатуна при незначительном повреждении коренных подшипников Ч нажмите, чтобы увеличить
«начительное повреждение шатунных вкладышей с плавлением и разрушением рабочего сло€ и проворачиванием в кривошипной головке шатуна при незначительном повреждении коренных подшипников Ч нажмите, чтобы увеличить

–ис.6. ѕример значительного повреждени€ шатунных вкладышей с плавлением и разрушением рабочего сло€ и проворачиванием в кривошипной головке шатуна (вверху) при незначительном повреждении коренных подшипников преимущественно частицами разрушени€ шатунных (внизу) - результат эксплуатации на масле с чрезмерно низкой в€зкостью, вызванной перегревом двигател€.

ѕолное разрушение двигател€ Ч нажмите, чтобы увеличить
ѕолное разрушение двигател€ Ч нажмите, чтобы увеличить

–ис.7. ѕолное разрушение двигател€ (вверху) с чрезвычайными повреждени€ми большинства коренных и шатунных вкладышей, коленчатого вала и множественными пробо€ми блока цилиндров (внизу) - результат длительной работы двигател€ на мощностных режимах с неисправной системой смазки.





—ћ÷ "јЅ-»нжиниринг"© 2001. ¬се права защищены