Конструкція підшипника колінчастого вала, методи посадки та підтримки
I. Функціональність та вимоги до використанняПідшипники колінчастого вала
Підшипники колінчастого вала включають шатунні та корінні підшипники. Їхня функція полягає в захисті шийок та отворів підшипників, зменшуючи тертя та знос. Вони перетворюють газову силу, що передається від поршнево-шатунного вузла, у крутний момент для зовнішнього виходу. Вони також використовуються для приводу в дію клапанного механізму двигуна та різних інших допоміжних пристроїв.
Вимоги до використання: Усі вони витримують змінні навантаження та високошвидкісне тертя; тому матеріали підшипників повинні мати достатню втомну міцність, низький коефіцієнт тертя, зносостійкість та корозійну стійкість.
II. СтруктураПідшипники колінчастого вала
Як шатунні, так і корінні підшипники складаються з верхнього та нижнього вкладишів підшипників, з'єднаних між собою. Кожен вкладиш підшипника складається зі сталевої основи та шару антифрикційного сплаву, або зі сталевої основи, шару антифрикційного сплаву та шару м'якого покриття. Перший називається двошаровим вкладишем підшипника, а другий - тришаровим.
1. Сталева основа та антифрикційний шар
Сталева підкладка є основним матеріалом корпусу підшипника, виготовленим з низьковуглецевої сталі товщиною 1-3 мм. Антифрикційний шар являє собою антифрикційний сплав товщиною 0,3~0,7 мм, який є відносно м'яким і може захистити шийку.
Матеріали антифрикційного шару:
(1) Білий сплав (сплав Бабіт): Хороші антифрикційні характеристики, але низька механічна міцність та погана термостійкість. Зазвичай використовується в бензинових двигунах з низькими навантаженнями.
(2) Мідно-свинцевий сплав: Висока механічна міцність, висока несуча здатність та добра термостійкість. Здебільшого використовується у високонавантажених дизельних двигунах. Однак його антифрикційні характеристики низькі.
(3) Сплав на основі алюмінію: Існує три типи: сплав алюмінію, сурми та магнію, алюмінієвий сплав з низьким вмістом олова та алюмінієвий сплав з високим вмістом олова. Перші два мають добрі механічні властивості та високу несучу здатність, але погані антифрикційні характеристики. В основному використовуються в дизельних двигунах; останній має як добрі механічні властивості, так і антифрикційні характеристики, і широко використовується в дизельних та бензинових двигунах.
2. Позиціонувальна шпонка та масляна канавка
Шатунний підшипник має позиційну шпонку, яка використовується для вставки в позиційну канавку великого головки шатуна та кришки шатуна під час встановлення, щоб запобігти руху підшипника вперед-назад або обертанню. Втулка підшипника також має отвори для оливи та канавки для оливи, які повинні бути вирівняні з відповідними отворами для оливи під час встановлення.
ІІІ.Підшипник колінчастого валаВільне зусилля та посадка з перетягом
1. Вільна сила: Радіус кривизни втулки підшипника у вільному стані трохи більший за радіус посадкового місця підшипника. Різниця в діаметрі називається вільною силою або отвором. Для бензинових двигунів вона зазвичай становить 0,8~1,5 мм, а для дизельних двигунів — 1,5~2,5 мм.
2. Посадка з натягом: Оскільки зовнішній діаметр окружності втулки підшипника трохи більший за окружність посадкового місця підшипника, після затягування болтів шатуна утворюється певна посадка з натягом. Це гарантує, що втулка підшипника не обертатиметься, не зміщуватиметься та не вібруватиме під час роботи, що забезпечує щільне прилягання між втулкою підшипника та посадковим місцем для полегшення відведення тепла. Виліт підшипника зазвичай становить 0,04~0,09 мм.
Перевірка: Після встановлення підшипника в посадочне місце затягніть болти з обох боків до моменту затягування, зазначеного виробником. Потім повністю послабте болт з одного боку та за допомогою щупа перевірте зазор між посадковим місцем підшипника та отвором підшипника. Цей зазор і є вильотом підшипника. IV. Опорний підшипник колінчастого вала
Функція опорного підшипника колінчастого вала: Під час руху автомобіля педаль зчеплення створює осьове зусилля на колінчастий вал, що призводить до осьового переміщення. Надмірне осьове переміщення вплине на нормальну роботу шатуна поршня та порушить правильне регулювання фаз газорозподілу та випередження впорскування дизельного двигуна. Опорні підшипники необхідні для забезпечення осьового положення колінчастого вала.
Опорні підшипники можна встановлювати лише в одному місці, щоб забезпечити вільне розширення колінчастого вала при нагріванні. Основні типи включають:
1. Фланцева вкладиш підшипника
2. Напівкруглі упорні шайби
3. Круглі упорні шайби
Застереження під час встановлення: Сторона опорної шайби з антифрикційним шаром (сторона з масляною канавкою) звернена до обертових частин. Коли колінчастий вал рухається вперед, задня опорна шайба несе осьовий зусилля; коли він рухається назад, передня опорна шайба несе осьовий зусилля.
Регулювання осьового зазору: Замініть упорні шайби на упорні шайби різної товщини або змініть товщину упорних шайб. (Стандарт зазвичай становить 0,07~0,17 мм, з допустимою межею 0,25 мм).
V. Методи опори колінчастого валу
Колінчастий вал з корінною шийкою між кожними двома сусідніми колінчастими валами називається повністю опорним колінчастим валом; інакше його називають частково опорним колінчастим валом.
1. Повністю підтримуваний колінчастий вал:
Переваги: Збільшує жорсткість колінчастого вала та його міцність на вигин; зменшує навантаження на корінні підшипники.
Недоліки: Збільшує кількість оброблених поверхонь на колінчастому валу, збільшує кількість корінних підшипників та подовжує блок двигуна.
Застосування: Широко використовується; дизельні двигуни зазвичай використовують цей метод підтримки.
2. Частково опорний колінчастий вал:
Переваги: Зменшує довжину колінчастого вала, зменшуючи загальну довжину двигуна.
Недоліки: Потребує більшого навантаження на корінні підшипники.
Застосування: Цей метод можна використовувати для бензинових двигунів з нижчими вимогами до навантаження.
Час публікації: 06 лютого 2026 р.
