Сальники — конструктивные особенности и технические решения

Сальники — конструктивные особенности и технические решения

Сальник, или армированная манжета — уплотнительное приспособление, используемое в спецтехнике, автомобилях, специальных конструкциях для полной герметизации вращающихся валов и сочленения деталей, работающих по принципу возвратно-поступательного движения (пример последнего — манжеты в сочленении гидроусилителя и рулевой рейки). И в динамике, и в статике изделия позволяют обеспечивать разделение и исключить взаимопроникновение сред:

• воздуха и масла;
• воды и воздуха;
• охлаждающих жидкостей и воздуха и т. д.

Также эти уплотнители препятствуют проникновению во внешнюю среду кислот, щелочей, других агрессивных сред и при наличии пыльников — попаданию в узлы двигателя пыли и грязи.

При проектировании моделей армированной манжеты конструкции проходят длительный путь поэтапной отработки с созданием нового или усовершенствованием существующего полимерного композита, с тестированием пробника на испытательном стенде и ходовыми испытаниями. Именно тесты позволяют сделать итоговые выводы об износостойкости конструкций и получить необходимые данные для расчетов. При этом требования к эксплуатационным характеристикам сальников постоянно возрастают. Так, в настоящее время отдельные производители дают гарантию на 50 тысяч часов автопробега (или 3 млн. км) без смены этого уплотнителя, что еще в 90-х годах прошлого века казалось недостижимым.

Сегодня конструкторы предлагают широкий ряд оригинальных решений по совершенствованию армированных манжет для того или иного узла. Ключевые «точки», по которым ведется работа — герметизация по валу вращения и уплотнение по посадочному участку внешней поверхности. Ниже представлен ряд этих решений.

ПРЕДНАЗНАЧЕНИЕ УПЛОТНИТЕЛЯ

Любой из автовладельцев, обладающий конкретными техзнаниями, понимает для чего нужен уплотнитель . Он предотвращает течь масла из масляной системы механизма. В нашем случае сальники расположены на обоих концах коленвала. Каждый имеет свой размер и стоимость. Соответственно один из них — передний, другой – задний. Рассмотрим, как поменять каждый из них.

Если течет из двигателя, то подозрения у опытного автомобилиста мгновенно падают именно на сальники и манжеты . Их задача – уплотнять вращающиеся соединения.

Коленвал является важным узлом автомобиля. Блок двигателя – это всегда довольно сложная конструкция. Если обнаруживается течь, вероятнее всего, потек уплотнитель, поставленный на концах коленвала. Последний обязан выступать наружу из блока двигателя обеими своими сторонами.

С переднего фланга на коленвале фиксируется колесо ГРМ, с заднего – элементы сцепления (что в некотором роде объясняет неодинаковый размер концов вала). Безусловно, никакая течь масла в данном случае не уместна. Смазка должна всегда оставаться внутри блока двигателя.

ПОЧЕМУ САЛЬНИК ПОРТИТСЯ

Манжета – это своеобразное кольцо, имеющее жесткую наружную обойму и эластичную внутреннюю кромку. Последняя как раз и соприкасается с валом. Если течь масла идет сквозь уплотнитель, значит, пружинная кромка ослабла и более эффективно не обжимает втулку. Надо поменять уплотнитель.

Течь масла – всегда неприятно и опасно для двигателя. Из-за того что в ходе работы манжета теряет свою эластичность или просто портится, течь масла усиливается, создавая автовладельцу океан проблем. Зная, как проводится замена данного элемента, можно значительно облегчить себе жизнь.

Внимание! Меняется задний и передний сальник своими руками по-разному, так как уплотнители существенно отличаются из-за особенностей строения силовой установки. Имеет значение, безусловно, и размер.

Манжеты или сальники применяются в автомобилестроении давно, у них не простое назначение и конструктивные особенности.

Подробнее это выглядит следующим образом. Сам уплотнитель в процессе вращения вала плотно прилегает к поверхности. Чтобы уплотнение было всегда эффективным, предусмотрены на сальнике особые насечки. Если манжеты новые, масло не течет, нигде не пропускает.

Со временем кромки сальников садятся, элементы устаревают, поэтому они более не способны обеспечивать требуемое уплотнение. Результат – течет смазка, что может произойти как спереди вала, так и сзади.

ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ

Основа основ грамотного ремонта своими руками или замены какого-либо элемента — подготовка. Надо уметь квалифицированно подготавливаться, учитывать все этапы предстоящих работ.сальник коленчатого вала правильная замена

1. Привести в порядок машину и рабочую зону.

2. Подобрать комплект необходимых инструментов.

Стоимость уплотнителей для коленвала не очень высока. Как и говорилось, размер сальников тоже бывает не одинаковый. Ведь у них разные конструктивные особенности.

Необходимо на этапе подготовки позаботиться о новых прокладках, если такие придут в негодность в процессе замены. Их стоимость низкая, а эффективность высокая. Как правило, если течет масло, то «виновными» бывают не только сальники.

Что касается инструментария, то это стандартный комплект отверток, ключей, а также набор специальных оправок для монтажа уплотнителей своими руками.

Опять же, здесь приходится учитывать размер сальников. К примеру, на «девятки» для ремонта переднего уплотнителя нужно подготовить ключ-торец на 27, замена заднего уплотнителя проводится уже приспособлением с наружным диаметром 90 мм.

И наконец, подготовительные работы всегда подразумевают чистоту рабочей зоны. В данном случае надо будет тщательно вымыть силовую установку, очистив ее от грязи и следов масла. Пятна от смазки обязательно будут, если течет уплотнитель.

Замена передней манжеты

Как уже упоминалось выше замена переднего сальника коленвала на ваз 2109 является наиболее частой и востребованной процедурой, поэтому при проведении ремонтных работ очень важно точно соблюдать все рекомендации завода изготовителя и быть предельно аккуратным, так как свойства резины, из которой выполнен сальник таковы, что ее очень легко повредить при монтаже. Существуют два способа замены передней манжеты коленвала: быстрый — «самопальный» и рекомендованный заводом изготовителем.

Первый способ

Способ, выдуманный самими автовладельцами, заключается в следующем:

• Снимаем ремень ГРМ;
• С помощью двух отверток/мотажек демонтируем с коленчатого вала зубчатый шкив, не забываем про его шпонку;

Демонтаж шкива коленвала и его шпонки

• Крючком или отверткой выдираем старый манжет;

Вытаскиваем старый манжет

• Ставим на место новую манжету, при этом для облегчения монтажа смазываем ее поверхность маслом;
• С помощью оправки забиваем его до упора.

Установка нового сальника

Второй способ

При замене переднего сальника коленвала ваз 2109 нам потребуются следующее:

• Пара отверток;
• Накидной ключ на «17»;
• Накидной и рожковый ключи, а так же головка на «10»;
• В качестве оправки головка на «27»;
• Ключ для натяжки ролика ГРМ;
• Так как при «правильной» замене передней манжеты требуется демонтировать масляный насос, необходимо запастись его новой прокладкой;
• Ну и, конечно же – новый сальник.

Далее необходимо обеспечить доступ к картеру двигателя для чего ставим автомобиль на эстакаду или подъемник, сливаем масло и как при любом ремонте – отсоединяем аккумуляторную батарею.

• При наличии снимаем защиту двигателя, а точнее его картера;
• Ключом на десять откручиваем четыре болта крепящих защитную крышку ГРМ и снимаем ее;
• Шесть болтов крепления защитной крышки правой половины моторного отсека откручиваем с помощью ключа на «8»;
• Снимаем ремень привода генератора, ослабив ключом на «17» его натяжку;
• Снимаем правое переднее колесо;
• Включив низшую передачу, используя ключ на девятнадцать «срываем» болт крепящий шкив, затем откручиваем его и снимаем сам шкив;
• Устанавливаем в верхнюю мертвую точку (приходящуюся на такт сжатия) поршень первого цилиндра. При этом установочные метки на заднем защитном кожухе и приводе распределительного вала должны совпадать, а метка на маховике, наблюдаемая через лючок кожуха сцепления, расположена напротив среднего деления установочной шкалы.

Совет! Прокручивать коленчатый вал можно прокручивая вывешенное переднее колесо, и включив пятую передачу.

• Ключом на «17» ослабляем натяжной ролик и снимаем ремень газораспределительного механизма;
• Демонтируем в картере сцепления его нижнюю крышку, открутив ключом на «10» четыре крепящих ее болта;
• Головкой на «10» откручиваем шестнадцать болтов крепящих крышку картера двигателя и снимаем ее вместе с прокладкой;
• Той же головкой откручиваем болты крепящих маслоприемник к масляному насосу и ко второму коренному подшипнику, снимаем его;

• По аналогии с первым способом, двумя отвертками демонтируем зубчатый шкив (так же следим за шпонкой, что бы ни потерять ее);
• С помощью ключа на «10» откручиваем 6 болтов масляного насоса (крепящих его к блоку двигателя)…

• …и обстучав корпус насоса, снимаем его вместе с сальником.

Демонтаж масляного насоса

Дальнейший процесс замены мы рассматривали в первом варианте, ну а сам процесс сборки происходит в обратной последовательности. Не забываем поставить новую прокладку под масленый насос, предварительно помазав ее герметиком (облегчает ее установку на блок цилиндров).

Внимание! При монтаже масленого насоса необходимо убедится в том, что его направляющие штифты входят в соответствующие технологические отверстия в блоке цилиндров двигателя и в том, что при установке рабочая кромка сальника не деформировалась.

Под крышку картера так же желательно установить свежую прокладку.

2. Подготовка сальникового уплотнения, размеры

• подобрать тип набивки по эксплуатационным параметрам, а ее сечение – по размерам сальникового узла (из диаметра сальниковой камеры вычесть диаметр вала и разделить полученное значение на 2;

Важно! Категорически запрещается расплющивать сальниковую набивку для придания ей необходимого размера.

• нарезать заготовки на кольца необходимого размера, для этого существуют два способа:

а) длина заготовки определяется по формуле L = (d + S) × π × 1,07; где
d — диаметр шпинделя (штока);
S — размер набивки;
1,07 — поправочный коэффициент.

б) набивка наматывается на заготовку, диаметр которой равен диаметру вала (штока) и нарезается на ней.

Примечание: в большинстве случаев края заготовки рекомендовано подрезать под углом 45° с целью формирования «замка» при сборке, хотя допускается и прямой угол для обыкновенного стыка; сечение выйдет аккуратнее, в случае если его место обмотать скотчем.

Выбор

Покупая сальник для стиральной машины, стоит внимательно осмотреть его на предмет трещин. Уплотнитель должен быть целым и без дефектов. Специалисты рекомендуют отдать предпочтение деталям, что имеют универсальное направление вращательного движения, то есть их можно будет устанавливать без труда.

После этого стоит убедиться, что уплотнительный материал полностью соответствует условиям среды, в которой ему придется работать.

Выбрать нужно тот сальник, который выдержит среду стиральной машинки, и при этом будет сохранять свою рабочую способность. В данном случае материал стоит подобрать в соответствии со скоростью вращения вала и его габаритами.

Уплотнители из резины с силиконом должны использоваться с некоторой осторожностью, так как несмотря на свои хорошие характеристики, их могут повредить механические факторы. Распаковывать сальники и доставать их из упаковки стоит руками, не используя режущие и колющие инструменты, так как даже незначительная царапина может стать причиной нарушения герметичности. Выбирая уплотнитель, нужно обращать внимание на маркировку и этикетку, на них указаны правила использования сальника.

Монтаж новой детали уплотнения

Перед установкой нового уплотнителя протираем ветошью посадочное седло и смазываем его маслом. Используя оправку диаметром девяносто девять миллиметров и молоток, впрессовываем новый задний манжет на место. Проводить этот этап работ нужно с особой осторожностью, чтобы не повредить элемент. После того как впрессован коренной сальник, замена прокладки корпуса манжета – это следующий обязательный этап работ. Старая прокладка удаляется (если она прикипела, можно аккуратно срезать ножом), а на её место устанавливается новая.

Осмотр с целью выявления места утечки масла

Если есть подозрение некорректной работы представленного приспособления, водителю в первую очередь потребуется установить, какой именно сальник дал течь. Если изъян наблюдается в задней части мотора, нужно провести визуальный осмотр поддона и блока коробки переключения передач. Для того, чтобы определить, есть ли течь рабочей жидкости, необходимо капнуть на поддон немного воды и понаблюдать: если течёт трансформаторное масло — оно будет расплываться по поверхности, моторное — держаться целостной каплей.

Это интересно: Обгон на перекрёстке по Правилам дорожного движения в 2020 году

Типичные неисправности сальниковых узлов коленчатого вала

Современный сальник — деталь ресурсная. Существуют модели, способные отработать до 1 млн. километров. Стандартный сальник «проживет» примерно 100 000 км. Когда структура уплотнений нарушается, масло начинает просачиваться. Подтекающий сальник может и не сказываться на работе двигателя, но не следует тянуть с его заменой.

Образование в районе выхода коленчатого вала из двигателя масляных пятен или наростов верный признак, что сальниковый узел подтекает.

В случае критического износа сальник может не выдержать внутреннего давления и сместиться с своего посадочного места. Если сальник выдавило, двигатель скорее всего потеряет значительную часть масла, что может привести к незапланированному ремонту.

Если на вашем автомобиле повторно выдавливает сальник коленвала, или после замены сальника течь не прекращается, значит на поверхности вала образовалась выработка, и размер сальника больше, чем необходимо для уплотнения. Вал с подобными дефектами необходимо восстановить либо заменить.

Пошаговая инструкция

Из-за ограниченного пространства между передней частью двигателя и радиатором, запрессовать новый сальник без перекосов сложно. По этой причине специалисты рекомендуют выполнять замену уплотнительного элемента при снятой передней крышке двигателя. Конечно же, сделать это на слесарном верстаке намного удобнее, однако есть здесь и подводные камни. Как показывает практика, после подобного демонтажа сложно восстановить герметичность по линии примыкания масляного поддона, а кроме того, появляется опасность сорвать внутреннюю резьбу в довольно деликатной дюралевой крышке.

По этой причине рекомендуем воспользоваться более распространённым и менее трудозатратным способом, при котором замену повреждённого сальника проводят прямо на двигателе. Эта работа потребует от вас внимания и аккуратности. Выполнять все манипуляции удобнее на подъёмнике, эстакаде или смотровой яме.

1. Поставьте автомобиль на ручной тормоз и установите рычаг переключения передач на четвертую скорость.
2. Отсоедините силовые клеммы и снимите с автомобиля аккумуляторную батарею.
3. Воспользовавшись торцевой головкой «на 17» и длинным воротком, отпустите самоконтрящуюся гайку крепления генератора к регулировочной планке.
4. Установив монтировку или тот же вороток между генератором и правым подрамником (лонжероном), используйте его в качестве рычага, чтобы сместить генератор к блоку цилиндров. Это позволит прослабить поликлиновой ремень привода навесных механизмов и снять его с двигателя.
5. Переместившись под автомобиль, демонтируйте грязезащитный кожух и защиту поддона картера.
6. Отверните гайку храповика при помощи специального накидного ключа «на 38». В некоторых случаях крепёж прихватывает настолько сильно, что заблокировать колёса не удаётся даже ножным тормозом. В таком случае механики рекомендуют снять стартер и при помощи прочного воротка заблокировать маховик. Чтобы сорвать прикипевшую гайку, ключ удлиняют подходящей трубой.
   Обратите внимание – на хвостовике коленчатого вала нарезана правая резьба, поэтому отворачиваем храповик против часовой стрелки.
7. Снимите шкив коленчатого вала. В этих целях используйте монтажную лопатку, поддевая деталь с разных сторон и применяя инструмент как рычаг. Однако не переусердствуйте, поскольку при чрезмерном нажатии проломите переднюю крышку двигателя. Чтобы не рисковать, позаботьтесь о том, чтобы в вашем арсенале был съёмник. С его помощью вы сможете легко и безопасно демонтировать даже те детали, которые устанавливаются с ощутимым натягом.
8. Очистите переднюю часть крышки, сальник и его посадочное место, иначе при извлечении уплотнительного элемента внутрь двигателя попадёт грязь.
9. Опираясь на гнездо сальника, подденьте обойму прочной отверткой с широким лезвием. Постукивая по ручке инструмента, извлеките повреждённую деталь.
10. Прежде чем приступать к установке нового сальника, протрите до блеска его посадочное место – в дальнейшем это облегчит монтаж. Если повреждённый сальник извлёкся слишком легко, то это свидетельствует об износе гнезда в крышке привода распределительного вала. Чтобы обеспечить герметичность в дальнейшем, на боковую поверхность нового уплотнителя нанесите слой автомобильного герметика.
11. Аккуратно установите сальник на место. Проследите, чтобы он не перекашивался и входил в гнездо равномерно.
12. Воспользовавшись подходящей оправкой (можно взять даже ключ для снятия храповика, если он подходит по толщине), аккуратными ударами молотка посадите сальник на место.
13. Внимательно осмотрите шкив коленчатого вала. Если на его рабочей части есть существенная выработка, то замена сальника проблему подтекания масла не устранит. В этом случае деталь замените.
14. Перед установкой шкива смажьте внутреннюю и внешнюю поверхность его ступицы моторным маслом. Смазка облегчит монтаж детали на коленчатый вал, а главное – предотвратит преждевременный износ рабочей кромки сальника в первые минуты работы двигателя.
15. Прокручивая шкив, совместите канавку со шпонкой, установленной в паз коленчатого вала. Пошатывая и одновременно нажимая на деталь, добейтесь, чтобы ступица вошла внутрь сальника.
16. Накрутите гайку храповика до упора от руки и затяните при помощи ключа. По рекомендации завода-изготовителя момент затяжки не превышает 101.3-125.64 Н×м (10.34-12.8 кгс×м).
17. Установите на место и натяните поликлиновой ремень привода навесных агрегатов. Помните, что чрезмерное натяжение приводит к ускоренному износу подшипников генератора и насоса системы охлаждения. Прогиб ремня между помпой и коленвалом при усилии нажима около 10 кгс×м составляет 12 — 17 мм.
18. Затяните гайку крепления генератора.
19. Поставьте аккумулятор и подключите к бортовой сети автомобиля. На этом ремонт считается завершенным.

Для замены сальника коленчатого вала не нужны ни специальные знания, ни дорогостоящий инструмент. Работу можно сделать своими руками, потратив на это 1-2 часа времени. Проявив аккуратность в работе вы надолго забудете о течи масла и сможете без труда поддерживать чистоту в моторном отсеке.

Видео: Замена переднего сальника коленвала на ВАЗ 2101 — 2107