Факты о подшипниках двигателя

Существует много информации о подшипниках двигателя, поэтому я решил попытаться прояснить некоторые вещи, связанные с этим крошечным, но важным компонентом двигателя. Очевидно, что на характеристики подшипников двигателя влияет множество факторов, и эксперты сходятся во мнении, что первым шагом является знание того, каково будет конечное использование двигателя. Гоночные подшипники отличаются от тех, которые рекомендованы для уличного использования, и здесь есть на что обратить внимание. В конечном итоге только совокупность всех факторов даст ответ на вопрос о подшипниках.

Жесткость компонентов

Много раз я слышал обсуждение настройки двигателя «свободно» или «туго», имея в виду зазор в подшипниках, а «свободное» положение часто рассматривается как преимущество, потому что двигатель вращается «легче». Но суть в том, насколько гибким будет ваш кривошип? «Если вы получаете сильное отклонение, то установка ослабителя двигателя будет полезной», — говорит Рон Следж, производительный и технический менеджер King Bearings. «Если у вас есть кривошип, который хочет погнуться, вы не можете установить зазор слишком сильно, потому что кривошип попадет в подшипник. Ваш коленчатый вал, вероятно, является самой важной деталью, вызывающей износ из-за прогиба. Если он изгибается, коленчатый вал шейки будут смещены, и если зазоры очень малы, вы с большей вероятностью заденете подшипник».

В этом аспекте основное внимание уделяется жесткости коленчатого вала и факторов, которые могут на него повлиять. Аналогичный совет дает Дэн Бегл, технический инженер по продажам компании Mahle, который говорит: «Двигатель с увеличенным зазором создается из-за добавок мощности, таких как закись азота. В таких ситуациях вашим ограничивающим фактором становится коленчатый вал. напряжение, оно приводит к изгибу коленчатого вала. Когда он изгибается, ваш масляный зазор меньше, чем вы установили. Кривошип начинает вращаться по орбите, что означает, что он не вращается по своей осевой линии. Дополнительный зазор нужен для того, чтобы вы все еще могли создавайте масляную пленку, когда кривошип совершает вращательное движение, чтобы вам не приходилось контактировать с шейкой».

Клиренс масла в зависимости от вязкости

Тесно связанная с предыдущей категорией, масляный зазор и вязкость идут рука об руку. «Вам необходимо сопоставить масляный зазор с вязкостью масла», — говорит Следж. «Если вязкости недостаточно, масло может слишком сильно течь через подшипники, если не поддерживать прочную масляную пленку. Поддержание хорошей прочной масляной пленки между подшипником и коленчатым валом является ключом к тому, чтобы не возникало проблем. Я собираюсь использовать клиренс 0,005 дюйма, мне нужен вес 50 или 60. Если я собираюсь использовать калибр 0,002 дюйма или 0,0015 дюйма (что в наши дни соответствует некоторым допускам оригинального оборудования), то вам нужно использовать 20 Вт или меньше. Масло должно быть достаточно жидким, чтобы проникнуть между ними, но и достаточно густым, чтобы сохранить масляную пленку».

Насколько все это важно? Роберт Тейлор из ACL выражает это прямо, говоря: «Толщина масляной пленки — это разница между наличием коленчатого вала и отсутствием коленчатого вала. Если они не соответствуют зазору и вязкости, хотите ли вы рискнуть?»

Эксцентриситет подшипника, давление масла и масляный клин

Геометрия подшипника является интересным аспектом всего этого, поскольку внутренний диаметр подшипника двигателя спроектирован с определенным эксцентриситетом, который способствует образованию масляного клина и поддержанию масляной пленки на поверхности подшипника. «Подшипник представляет собой механический масляный насос», — говорит Бегл. «Эксцентриситет, заложенный в подшипник, зависит от создаваемого гидродинамического давления. Внешний диаметр подшипника идеально круглый», — говорит Бегл. «Внутри, в положении 12:00, где вы измеряете масляный зазор, это самое узкое место. Примерно под углом 45-60 градусов [от вертикали толщина стенки подшипника] тоньше. В самом конце, где встречаются подшипники, это называется рельеф отверстия. Он самый тонкий, чтобы защитить от любых деформаций при сборке или в процессе эксплуатации."

Но одинакова ли геометрия для всех подшипников? «Под действием коленчатого вала образуется гидродинамическая масляная пленка», — говорит Марк Шадболт, инженер по продукции ACL. «В наших гоночных сериях мы создаем больший эксцентриситет, чем при обычном замене подшипника, а другая причина эксцентриситета заключается в том, что он допускает искажения во всей системе. Вы получаете гораздо больше искажений в гоночном двигателе».