Главная » 2008 » Март » 6 » Подшипники с ионно-плазменным напылением
Подшипники с ионно-плазменным напылением
21:33
Подшипники с ионно-плазменным напылением достаточно широко
применяются в современных дизельных и бензиновых двигателях повышенной
мощности. В данной статье мы попробуем дать ответы на рад вопросов
возникающих в связи с их применением. Какие задачи подшипников скольжения?
В корпусе двигателя и шатуне работают вращающиеся валы, такие как
коленчатый, распределительный, ось коромысла и уравновешивающий вал.
Подшипники скольжения служат для них опорой. Следовательно,
механические нагрузки, которым подвержены подшипники, очень высоки,
например, максимальное давление цикла достигает 200 бар. Но это не все.
Двигатели внутреннего сгорания постоянно совершенствуются, удельная
мощность двигателей растет, при этом размеры уменьшаются,
следовательно, размеры подшипников также должны стать меньше. В то же
время интервалы смены масла в современных конструкциях двигателей
постепенно увеличиваются. Каким нагрузкам наиболее подвержены подшипники скольжения?
Удельная нагрузка на единицу площади подшипника за последние годы
значительно увеличилась, особенно это касается коренного и шатунного
подшипников. Так в дизельных двигателях с прямым впрыском удельное
давление на единицу площади подшипника достигает 120 N/mm2.
Традиционные подшипники с двойным и тройным вкладышем, с гальваническим
антифрикционным слоем не выдерживают такой нагрузки. Современные
двигатели требуют материалов с более высокой усталостной прочностью и
износостойкостью особенно на участках полусухого трения. В то же время
необходима антикоррозионная устойчивость также при высоких температурах. Почему подшипники с ионно-плазменным напыление являются единственно правильным решением?
Особый вид подшипников представляют собой подшипники с трехслойным
вкладышем и покрытием поверхности скольжения, нанесенным не
гальваническим способом, а при помощи катодного распыления, т.е.
ионно-плазменного напыления. Процесс нанесения покрытия производится в
глубоком вакууме. При помощи высокого напряжения мельчайшие частицы
вытесняются с катода-донора и распыляются на поверхности подшипника.
Готовое покрытие имеет мелкозернистую, высокодисперсную структуру и
отлично держится на несущей основе. За счет мелкой величины зерна
полученный слой обладает значительной прочностью, высоким пределом
прочности при растяжении и износостойкостью. Где применяются подшипники с ионно-плазменным напылением?
На высоконагруженных участках применяются пары подшипников, состоящие
из подшипника с ионно-плазменным напылением и традиционного подшипника
с трехслойным вкладышем. Более высокую нагрузку берет на себя подшипник
с ионно-плазменным напылением, более низкую – обычный подшипник. В
шатунном подшипнике в направлении штока устанавливается подшипник с
ионно-плазменным напылением, в направлении крышки подшипника – обычный
подшипник с трехслойным вкладышем. В коренном подшипнике – наоборот: в
направлении крышки подшипника устанавливается подшипник с
ионно-плазменным напылением, а в направлении блока цилиндров – обычный
подшипник. Как узнать подшипник с ионно-плазменным напылением?
Насколько сложным и дорогостоящим является процесс нанесения
ионно-плазменного покрытия и впечатляющим результат, настолько же
непрезентабельно выглядит сам подшипник с таким напылением. На обратной
стороне подшипников MAHLE с ионно-плазменным напылением имеется
маркировка “SPUTTER”, которая также подскажет правильное положение при
монтаже подшипника, что очень важно для его надежной работы и
длительного срока службы. Почему подшипники с ионно-плазменным напылением всегда идут в паре с обычными подшипниками с трехслойным вкладышем?
Причиной тому является высокая стоимость процесса нанесения
ионно-плазменного покрытия. К тому же на участках, где нагрузка не так
велика, такой подшипник не требуется. Вторая причина – высокая
жесткость покрытия, делающая невозможным впитывание масляных
загрязнений. Более мягкий традиционный подшипник с трехслойным
вкладышем впитывает возможные загрязняющие частицы в свой
гальванизированный слой заливки и делает их неопасными для двигателя.
