Вкладыши коленчатого вала: типы, назначение и подбор ремонтных размеров

25.10.2025 Полезное

Вкладыши коленчатого вала — это прецизионные подшипники скольжения, являющиеся одними из самых ответственных и высоконагруженных деталей двигателя. Их отказ, будь то износ или "проворот", приводит к фатальным последствиям для мотора, требующим полного капитального ремонта с заменой коленвала и шатунов.

Несмотря на кажущуюся простоту, вкладыш — это высокотехнологичный компонент, отвечающий за создание и удержание масляного клина между вращающимися с огромной скоростью частями.

Назначение вкладышей и их роль в ДВС

Основная функция вкладыша — служить сменной антифрикционной прокладкой, которая предотвращает прямой контакт "металл-металл".

Вкладыши принимают на себя и равномерно распределяют колоссальные ударные нагрузки, возникающие в момент воспламенения топлива в цилиндре. Они являются обязательным компонентом для формирования масляного зазора (0,03–0,08 мм), по которому под давлением циркулирует смазка, создавая "масляный клин" и обеспечивая скольжение.

Два типа вкладышей: Коренные (Main) vs. Шатунные (Rod)

Критически важно различать два типа вкладышей, которые часто путают. Оба устанавливаются на коленчатый вал, но служат разным целям.

1. Коренные вкладыши (Main Bearings)

Где: Устанавливаются в "постель" блока цилиндров.
Функция: Удерживают сам коленчатый вал, обеспечивая его вращение внутри блока. Среди них также есть упорные вкладыши (или полукольца), которые предотвращают осевое смещение коленвала вперед-назад.

2. Шатунные вкладыши (Rod Bearings)

Где: Устанавливаются в нижнюю головку шатуна.
Функция: Обеспечивают подвижное соединение шатуна с шатунной шейкой коленвала.
Нагрузка на шатунные вкладыши огромна, так как они первыми воспринимают всю энергию взрыва в камере сгорания. Именно поэтому к их качеству предъявляются высочайшие требования, независимо от того, выбираете ли вы шатунные вкладыши ЯМЗ-534, ЯМЗ-536 для отечественных моторов или вкладыши шатунные WEICHAI для силовых агрегатов импортного производства.

Устройство и материалы: Биметалл vs. Триметалл

Вкладыш — это многослойная деталь. Он состоит из двух стальных полуколец, которые при установке образуют точный цилиндр.

Замки (усики): Специальные выступы на вкладыше, которые фиксируют его в посадочном месте (постели) и не дают ему провернуться вместе с валом.
Каналы и отверстия: Необходимы для бесперебойной подачи масла в зону трения.

По составу антифрикционного слоя вкладыши делятся на:

1. Биметаллические (двухслойные):

Конструкция: Стальная основа + антифрикционный слой (обычно на основе алюминиевого сплава).
Применение: Стандартные двигатели с умеренными нагрузками.

2. Триметаллические (трехслойные):

Конструкция: Стальная основа + промежуточный слой (медно-бронзовый сплав) + финишное мягкое покрытие (баббит).
Применение: Высоконагруженные дизельные и турбированные двигатели. Они обладают лучшей износостойкостью и "прирабатываемостью" (способностью поглощать мелкие частицы из масла, не повреждая шейку вала).

Критический параметр: Подбор ремонтных размеров

Вкладыши не "ремонтируются" — они меняются. Но их размер подбирается в зависимости от состояния коленвала.

Номинал (N или STD): Вкладыши стандартного размера, устанавливаются в новый двигатель или на вал без износа.

В процессе эксплуатации шейки коленвала изнашиваются и приобретают эллипсность. Для восстановления геометрии вал шлифуют — снимают с шеек слой металла (например, 0,25 мм).

Ремонтные размеры (Р): После шлифовки диаметр шейки вала уменьшается. Чтобы компенсировать это и сохранить нужный масляный зазор, устанавливаются более толстые ремонтные вкладыши.

Стандартная сетка ремонтных размеров (увеличение толщины стенки вкладыша):

Р1 (+0,25 мм) — первый ремонт
Р2 (+0,50 мм) — второй ремонт
Р3 (+0,75 мм) — третий ремонт
Р4 (+1,00 мм) — четвертый ремонт

Правило подбора: Нельзя "угадать" ремонтный размер или купить его "про запас". Размер вкладышей подбирается только после разборки ДВС, промеров шеек вала микрометром и их последующей шлифовки.

Признаки износа вкладышей: Когда пора в ремонт

Износ вкладышей — процесс тихий, но его финал всегда громкий. Главные симптомы:

Падение давления масла: Главный признак. Увеличенный зазор из-за износа приводит к тому, что масло "убегает" из зазоров, и насос не может поддерживать давление (особенно заметно на прогретом двигателе).
Глухой стук в двигателе: Характерный стук, который усиливается под нагрузкой. Это шейка вала "бьет" по вкладышу из-за слишком большого зазора.
Металлическая "пудра" в масле: При замене масла или вскрытии фильтра видна серебристая или бронзовая стружка — это частицы антифрикционного слоя вкладышей.

Заключение

Вкладыши коленвала — это "предохранители" двигателя. Их своевременная замена спасает от катастрофического ремонта. Ключ к долговечности мотора — использование качественных, правильно подобранных по материалу вкладышей и строгий подбор ремонтного размера после каждой шлифовки коленчатого вала.