Коленчатый вал. Как правило, изготовляется ков-кип из углеродистой стали, например, стали 45. Термическая обработка, например, поверхностная закалка токами высокой частоты, производится только для коренных и шатунных шеек вала. Ипзможно применение для этих же поверхностей химико-термической обработки (цементация, цианирование). Для изготовления валов применяются также легированные стали или конфукционные с последующим азотированием. В последнее иремя все чаще в качестве материала для коленчатых валов употребляется чугун. Коренные и шатунные шейки коленчатого вала обильно смазываются, что создает благоприятные условия для работы подшипников скольжения. В условиях жидкостного трения коррозионный износ незначителен, тем не менее этот вид трепни создает условия благоприятные для окисления верхнего слоя металла.
Износ при этом в результате трения шеек вала и вкладыши происходит более интенсивно. При окислении верхнего слоя металла вследствие диффузии кислорода обра-цется тонкая пленка из твердых растворов и оксидов металла. Поверхность после окисления в условиях жидкостного горения более гладкая, чем после притирки. Оксидная пленка тормозит дальнейшее проникновение кислорода в глубь сплава. Адгезионная способность оксидной пленки с материалом мпвания однако довольно слабая. Износ шеек и вкладышей при нарушении жидкостного трения значительно возрастает. Такие условия создаются, например, во время пуска холодного двигателя, особенно в осенне-зимний период. Аналогичное явление происходит и в перегретом двигателе, когда горячее масло вследствие потери свойственной ему вязкости не обеспечивает прочности масляной пленки в подшипнике. Несущая способность подшипников снижается при разбавлении масла топливом и при больших зазорах в сопряжении, так как в этих случаях масло не доходит до трущихся поверхностей в достаточном количестве. Во всех рассмотренных случаях наступают длительные или короткие периоды сухого трения.
При этом подшипник нагревается и в результате высокой температуры наступает выплавление антифрикционного сплава вкладышей. Интенсивность коррозионного износа вала резко возрастает при хранении автомобиля длительное время (более 10—12 дней) без противокоррозионной защиты. В этом случае в двигателе коррозионные процессы начинают играть доминирующую роль. На шейках коленчатого вала вначале образуются отдельные очаги коррозии, которые затем быстро развиваются. Источником образования очагов коррозии является загрязнение масла кислыми веществами (продукты распада и сгорания топлива и этиловой жидкости, соединения серы, вода и Др.), накапливающихся в результате старения масла. Они образуют локальные гальванические элементы, дающие начало электрохимической коррозии. Межкристаллитная коррозия, развивающаяся в глубь материала, образует многочисленные микробороздки, которые являются началом усталостных трещин. Даже умеренная пер грузка двигателя может послужить причиной поломки ва при наличии таких трещин на его шейках.
Соблюдение правил обслуживания двигателя является залогом надежной работы коленчатого вала. Качество масла можно сохранить при условии использования соответствующего топлива, предусмотренного изготовителем автомобиля, и соблюдая сроки замены использованного масла. Применяемые сейчас масла содержат противокоррозионные добавки (ингибиторы коррозии) и другие присадки, улучшающие смазочные, вязкостно-температурные, антиокислительные и другие свойства. Устранение даже самых небольших очагов коррозии во время ремонта двигателя позволяет продлить срок службы вала и вкладышей. Поэтому непростительной является сборка коленчатых валов с начальными признаками коррозии. Шатуны. Изготовляются из поковок легированной стали В верхнюю головку шатуна запрессовывается втулка из оло вянно-фосфористой бронзы под поршневой палец.
Последний подвержен большим динамическим нагрузкам и изготовляется из качественной углеродистой или легированной стали. Некоторые фирмы для изготовления шатунов применяют алюминиевые или магниевые сплавы. В нижнюю головку шатуна обычно устанавливаются подшипники скольжения, реже — подшипники качения. Коррозионные факторы на материал стержня шатуна не оказывают существенного влияния. Однако коррозия нижней головки шатуна в известных условиях может иметь решающее шачение. Что касается втулки поршневой головки шатуна, то ее износ происходит в результате ударов поршневого пальца, а также коррозионного действия соединений, находящихся и масле.
Вкладыш шатунных и коренных подшипников