Более полумиллиона лет тому назад подшипники скольжения применялись при изготовлении гончарных кругов и осей колес. Современные модели практически не претерпели принципиальных изменений. В процессе технического прогресса усовершенствовались лишь материал и конструкция втулки, а также появилась новая система смазки трущихся поверхностей. Это позволило создать подшипники для поршневых пальцев, коленчатых валов и шатунов, соответствующие большинству текущих технических требований.
В то же время автомобильные двигатели внутреннего сгорания очень быстро эволюционируют. При этом двигатели «старт-стоп», моторы гибридных авто, турбодизели и малогабаритные движущие устройства с увеличенной нагрузкой заставляют производителей предъявлять всё больше и больше требований к самим вкладышам.
В более ранних версиях двигателей давление на вкладыш достигало 50 МПа. Сегодня же данный показатель может доходить до 110 МПа. И это является серьёзной проблемой для самого вкладыша, которому приходится выдерживать повышенную нагрузку, бесперебойно работать в экстремальных условиях и даже напрямую контактировать с коленчатым валом (в моторах «старт-стоп» и гибридных двигателях силовых агрегатов). Более того, автоконцерны, следуя требованиям потребителей, стремятся постоянно повышать ресурс эксплуатации двигателей.
Требования к современным подшипникам
У физиков уже давно готово описание характеристик идеального подшипника скольжения для двигателя внутреннего сгорания, включая моторы с системой «старт-стоп». Но большинство учёных считает, что материала, из которого может быть изготовлен такой подшипник, попросту не существует в природе. Подумайте сами, материал деталей подшипников скольжения перспективного двигателя должен:
- Выдерживать намного большую динамическую и статическую нагрузки, чем традиционно используемый материал втулок и вкладышей.
- Быть податливым и мягким во время приработки.
- Обеспечивать высокую несущую способность в процессе всей эксплуатации мотора.
- Впитывать микрочастицы продуктов износа.
- Не содержать запрещенный к использованию в автомобилестроении еще в 2011 году свинец.
- Иметь низкий коэффициент трения.
- Амортизировать ударную нагрузку и не разрушаться в результате непрерывной работы.
- Кратковременно выдерживать работу в условиях масляного голодания (для моторов «старт-стоп»).
