Међутим, тамо постоје лежајеви. и не било које, већ врло специфичне. Они су издржљиви, али нису вечни, и када пропадну, не можете без разумевања суштине ствари. Па, за професионалне мајсторе ово је једноставно обична ствар.
Како функционише лежај?
У модерним аутомобилским моторима, радилице и брегасте осовине су готово искључиво ослоњене на клизне лежајеве. Котрљајући лежајеви (куглични, ваљкасти, игличасти) се користе у такве сврхе само код малих мотоциклистичких мотора.
Потребне перформансе клизних лежајева постижу се коришћењем такозваног ефекта уљног клина. Када се глатко вратило окреће, уље се доводи у размак између вратила и отвора. Пошто оптерећење које делује на вратило узрокује његово ексцентрично померање, уље се увлачи у сужени део зазора и формира уљни клин који спречава да вратило дође у контакт са зидовима отвора. Што је већи притисак и вискозност уља у зазору, то је веће оптерећење (пре него што површине дођу у контакт) које клизни лежај може да издржи.
Стварни притисак уља у зони клина достиже 50-80 MPa (500-800 kg/cm²), а код неких модела чак и више. Ово је стотине пута веће него у систему храњења. Међутим, не треба мислити да притисак довода има мали утицај на рад лежаја. Што је већи, то се уље интензивније пумпа кроз лежај и боље је његово хлађење.
Под одређеним условима, режим минималног трења (такође назван течни режим) може бити поремећен. До тога долази када се вискозност уља смањи (на пример, због његовог прегревања услед недовољног снабдевања) и брзина ротације се смањује са повећањем оптерећења.
Често, посебно након поправке мотора, неоптимална геометрија јединице такође игра улогу. Са малим одступањем облика површина од цилиндричног облика, са искривљењем оса и другим дефектима делова, могуће је локално повећање специфичног оптерећења (тј. оптерећења везаног за површину) изнад дозвољене границе. Тада уљни филм на тим местима постаје танак, а површине вратила и лежаја почињу да се додирују дуж микро-неравнина. Настаје полутечни режим подмазивања, који карактерише повећање трења и постепено загревање лежаја. То затим може довести до такозваног граничног трења са потпуним контактом површина, што ће резултирати прегревањем, заглављивањем (хабањем), лепљењем, топљењем и уништењем лежаја.
Јасно је да је режим граничног трења неприхватљив у раду. Међутим, појављује се када је снабдевање уљем поремећено, а то се најчешће дешава због његовог недостатка у картеру, односно или због возачевог превида, или када је картер оштећен услед удара у препреку.
Полутечни режим подмазивања је дозвољен само кратко време, када нема времена да утиче на хабање лежаја. Пример: покретање хладног мотора. Истина, овде постоји још једна опасност: на веома ниским температурама, уље може бити превише вискозно и његово нормално снабдевање се обнавља дуго времена (20-30 секунди или више). Овде полутечно мазиво може значајно утицати на хабање делова.
Унапређење аутомобилских мотора повезано је са сталним повећањем брзине ротације и снаге. Истовремено, примећује се повећање компактности дизајна, укључујући смањење ширине и пречника лежајева. То значи да се специфични напони у чвору повећавају. А пошто се оптерећење на лежају током рада мотора циклично мења по величини и правцу, такозвани заморни лом делова постаје стварност. Да би се осигурале перформансе лежајева под таквим условима, потребни су посебни дизајни, материјали и технологије.
Како функционише
Типично, лежајеви радилице у савременим моторима израђују се у облику танкозидних облога или чаура дебљине 1,0-2,5 мм (ретко више). Облоге главних лежајева радилице израђују се дебље због потребе постављања кружног жлеба за довод уља до лежајева клипњаче. Општи тренд је смањење дебљине шкољки лежајева, која сада у просеку износи 1,8-2,0 мм за главне лежајеве и 1,4-1,5 мм за лежајеве клипњаче. Што су облоге тање, то боље приањају на површину кућишта (лежаја), боље је одвођење топлоте са лежаја, тачнија је геометрија, мањи је дозвољени зазор и бука током рада, дужи је век трајања јединице.
Да би уложак приликом уградње тачно попримио облик кревета, у слободном стању мора имати затегнутост дуж пречника кревета (тзв. исправљање) и нецилиндрични облик са променљивим радијусом. Поред тога, за добро пријањање на површину и спречавање ротације, потребна је и затегнутост дуж дужине облоге - то се назива избочина. Сви ови параметри зависе од дебљине, ширине и пречника облога, при чему је исправљање у просеку 0,5-1,0 мм, а избочење 0,04-0,08 мм. Међутим, то и даље није довољно да лежај поуздано ради. У близини конектора, дебљина облога се смањује за 0,010-0,015 мм како би се избегло огреботина у овим подручјима. Могу се појавити због деформације отвора у кућишту под дејством радног оптерећења, када је радни зазор у лежају мали.
Материјали за облоге могу бити различити. Њихов избор је повезан са материјалом радилице и њеном термичком обрадом, степеном појачања мотора и наведеним веком трајања. Донекле, традиције аутомобилске компаније такође играју улогу овде.
Уметци су увек направљени вишеслојни. Основа уметка је челична трака, која обезбеђује чврстоћу и поузданост приањања у кућиште. Слој (или слојеви) специјалног антифрикционог материјала дебљине 0,3-0,5 мм наноси се на основу различитим методама. Главни захтеви за антифрикциони материјал су ниско трење дуж осовине, висока чврстоћа и топлотна проводљивост (тј. способност доброг провођења топлоте од површине до кућишта лежаја). Први захтев најбоље испуњавају меки метали, као што су легуре са високим садржајем калаја и олова (посебно, широко познати бабити).
У прошлости, бабити су се широко користили у моторима мале снаге и мале брзине. Како су се оптерећења повећавала, чврстоћа таквих облога са дебелим слојем бабита показала се недовољном. Проблем је решен заменом целог овог слоја неком врстом сендвича - оловно-калајном бронзом прекривеном танким (0,03-0,05 мм) слојем истог бабита. Уложак је постао вишеслојан. У модерним моторима, облоге "челик-бронза-бабит" се обично израђују са 4 слоја (испод бабита се налази и веома танак подслој никла) па чак и 5 слојева, када се на радну површину наноси веома танак слој калаја ради побољшања разраде. Управо тако изгледају лежајеви на многим страним моторима.
Уз ово, челично-алуминијумске облоге су такође постале широко коришћене. Антифрикциони материјал овде је легура алуминијума са калајем, оловом, силицијумом, цинком или кадмијумом, са и без премаза. Најчешће коришћена легура у светској пракси је алуминијум са 20% калаја без премаза. Добро подноси велика оптерећења и брзине ротације модерних мотора, укључујући и дизел моторе, а истовремено има задовољавајућу "мекоћу". Међутим, челично-алуминијумске облоге су тврђе од бабитних (или обложених бабитом), па су склоније хабању у условима недовољног подмазивања.
Помоћне и брегасте осовине мотора се обично окрећу на нижој фреквенцији од радилица и подносе много мања оптерећења, па су им услови рада лакши. Облоге и чауре ових вратила су обично направљене од материјала сличних онима описаним горе. Поред тога, овде се понекад користи бабит или бронза без премаза. Често ови лежајеви уопште немају чауре или облоге и формирају се директно бушењем рупа у глави цилиндра. У таквим дизајнима, глава је направљена од легуре алуминијума и силицијума, која има добра антифрикциона својства.
Заједничко за лежајеве модерних мотора, посебно када су у питању лежајеви радилице, јесте подударност материјала и дизајна кошуљица са материјалом и условима рада вратила (брзина ротације, оптерећења, услови подмазивања итд.). Стога се не може препоручити произвољна замена делова, када се, на пример, кошуљице из другог мотора уграђују током поправке. У супротном, век трајања поправљене јединице може бити веома кратак. Да бисте се одлучили за такав корак, потребно је да имате релевантне информације.
Облоге су веома прецизни (прецизни) делови. Да би се осигурали мали (али прилично специфични - у просеку 0,03-0,06 мм) радни зазори у лежајевима, дебљина облога се током производње одржава са тачношћу од око 5-8 µм, а дужина - 10-20 µм. Кршење ових захтева може довести до промене радног зазора у лежају или густине облога у кућишту, што је неприхватљиво због смањења поузданости и века трајања целог мотора у целини.
Ко их производи?
Сложеност читавог низа проблема повезаних са стварањем висококвалитетних аутомобилских клизних лежајева довела је до тога да се њихова производња постепено преноси на специјализоване фирме. У иностранству, многе од ових компанија истовремено производе и друге делове мотора, а залихе иду и на транспортере у аутомобилским фабрикама и као резервни делови. Неке фирме ове врсте су део познатих транснационалних производних и трговинских и индустријских корпорација. Међу светским произвођачима лежајева за моторе, пре свега треба истаћи следеће компаније: Kolbenschmidt (KS), Glyco, TRW, Sealed Power, Glacier, Clevite, Bimet. Последњих година, такве "луминерије" као што су Mahle и Goetze такође су почеле да производе лежајеве. Међу "младима" вреди поменути специјализовану компанију King (Израел), која је почела да производи лежајеве почетком 80-их.
Већина наведених произвођача производи огроман асортиман лежајева и испоручује своје производе као резервне делове свуда, укључујући и наше тржиште (преко дилера или велепродајних компанија). У основи, наравно, то су лежајеви за стране моторе - европске, јапанске и америчке.
У продаји можете пронаћи и стандардне и различите величине за поправку (обично не веће од 0,75 мм) за већину уобичајених модела Audi-Volkswagen, BMW, Mercedes, Ford, Opel, Fiat, Toyota, Nissan, Mitsubishi, Mazda итд. За мање уобичајене моделе, као и када треба да купите улошке веће величине за поправку, обично морате да наручите и чекате у просеку 5-10 дана (ови рокови варирају међу различитим трговинским компанијама).
Квалитет таквих производа обично не изазива никакве сумње ни у погледу геометрије ни у погледу материјала. Међутим, ако постоји избор и недоумице око тога ком произвођачу дати предност, требало би имати на уму следеће. Компаније као што су Kolbenschmidt, Glyco, Glacier су неки од главних добављача масовне производње. Приликом куповине њихових производа, можете чак добити исте облоге које су биле на мотору "од рођења". Једина разлика ће бити одсуство амблема произвођача аутомобила на новим деловима. Иначе, проналажење "изворних" (или такозваних оригиналних) облога величина за поправку може бити проблематично. Не испоручују све аутомобилске компаније уметке за поправку у резервним деловима, а цена уметака у "оригиналном" паковању је обично знатно већа него директно од њиховог произвођача.
Уметци других, мање реномираних компанија су обично јефтинији, иако је тешко открити разлике у квалитету. Штавише, ако постоји избор, онда овде можете покушати да узмете у обзир услове рада аутомобила. Дакле, релативно јефтине облоге, чудно, донекле боље отпорне су на неквалитетна уља и филтере за уље који "шетају" по нашим продавницама и пијацама него скупље од челично-бронзаног бабита. Ово је, посебно, показала пракса коришћења челично-алуминијумских облога компаније Кинг у поправкама уместо стандардних бронзано-бабитних - таква замена не штети поузданости мотора, али омогућава значајне уштеде.
Неке од наведених компанија такође производе облоге за наше машине. На нашем тржишту већ можете пронаћи ове производе за ВАЗ моторе које производе Clevite, Bimet и Glacier. Наравно, они су приметно скупљи од домаћих. Међутим, не вреди штедети на облогама приликом поправке домаћих мотора. Домаћи производи обично не могу да поднесу поређење са увозним. Одступања дебљине за неке од наших комерцијалних артикала достижу 25-30 микрона уместо 8 микрона колико је прописано толеранцијом. Као резултат тога, након што је стегнута поклопцем, унутрашња површина лежаја поприма неправилан облик, у којем, на пример, размак од 0,07-0,09 мм у једном делу лежаја може чак претворити у затегнутост у другом.
(Цео текст доступан на порталу: «www.hondabook.ru»)