Nemrég indítottuk újtára új sorozatunkat, amelyben a csapágyak kérdését boncolgatjuk. A február elején megjelent első részben tisztáztuk, mire jó és miért szükséges egyáltalán a csapágyazás, és bemutattuk a sorozat támogatójának hosszú történetét röviden.

Hol vannak a csapágyak?

Kijelenthető: minden egymáshoz illesztett, egymáson elforduló alkatrész között ott van a csapágy az autóban is. Elsőként természetesen a kerék a legszembetűnőbb forgó alkatrész a kocsiban, de nem csak a futóműben játszanak kulcsszerepet ezek az alkatrészek. Csapágyak nélkül elképzelhetetlen lenne a motor, vagy a váltó működése is, de nem lenne sem szellőzés, de még klíma.

A csapágyak főbb fajtái - siklócsapágyak

A csapágyakat elsőként a működési elvük szerint kell megkülönböztetni egymástól. Az egyik ilyen elv, hogy az egymáshoz képest forgó mozgást végző alkatrészek közé van beépítve a csapágy és a forgó és álló részek között található kenőanyag rétegen, úgy nevezett filmen fut le a mozgó alkatrész. Ez gyakorlatilag azt jelenti, hogy a két fém (alkatrész és csapágy) egymással nem érintkezik, hanem köztük van a lehelet finom olajréteg. (Természetesen indításnál van érintkezés, majd a fordulatszám felvételével alakul ki az olajfilm.

Elnyíródott siklócsapágy egy Toyota motorjából

A kenőanyag ugyebár csúszik, így a súrlódás minimális. Ha nincs súrlódás, akkor nincsen kopás sem, ezért az így egymáshoz illesztett elemek gyakorlatilag nem kopnak. Ennek a fajta működésnek feltétele persze, hogy a kenés tökéletes legyen. Ha megszűnik a kenőanyag jelenléte, akkor megindul a súrlódás, vele együtt a jelentős mértékű kopás és hőfejlődés. A keletkező hő nagyságára jellemző, hogy a csapágyanyag megolvadhat, és az illesztés megszorul.

A siklócsapágyaknál az alkatrész anyagok illesztése is nagyon fontos. A csapágy anyagának mindig puhábbnak kell lennie, mint a csatlakozó alkatrészek anyaga - ezek az úgynevezett kenőfémek - így nem csak az azonos felületi keménység miatti magas hő okozta berágódás, de egy esetleges szorulás esetén az olcsón cserélhető csapágy megy tönkre, nem pedig a drágán cserélhető alkatrész

A szentháromság: anyagválasztás, felületi megmunkálás és kenés!

Siklócsapágyazást találunk a motor főtengelyén, ahol a támasztó csapágyazás, és a hajtókarok csapágyai is ezen az elven működnek. A csapágyfelek úgy vannak kialakítva, hogy a főtengely furatain keresztül olaj jusson a felületek közé. A legtöbb motor megszorulást az elégtelen kenés okozza. Ha nincs elegendő, vagy megfelelő minőségű motorolaj a motorban, akkor a fenti folyamat után az illesztés megszorul, ami rövid idő alatt a motor megállását okozza.

Ezért nagyon fontos komolyan venni, ha az autó valamiért (pl. az olajnyomás jelentős csökkenése, vagy megszűnése miatt) a kocsi azonnali leállítására szólít fel minket.

Nagyon komolyan kell venni az autó ilyen üzenetét - azonnal meg kell állni!

A görgős csapágyak

Az első részben móricka-ábrán bemutatott csapágy egy gördülőcsapágy. Az elv lényege, hogy a csapágy két gyűrűből áll össze, ezek képesek egymáson elfordulni úgy, hogy köztük gördülő elemek vannak. A gördülő elemek lehetnek golyók, vagy görgők.

A golyóscsapágyakban a gyűrűk belsejében kialakított pályában futnak a golyók. Ez a legegyszerűbb kialakítású, leggyakoribb és legolcsóbb görgős csapágy.

Járműveinkben legszélesebb körben a görgőscsapágyakat találjuk meg. A görgő elemek fajtái szerint megkülönböztetünk hengergörgős, tűgörgős és hordógörgős csapágyakat is.

Fent: golyó, hordó, aszimmetrikus hordó
Lent: henger-, tű-, kúpgörgő

Fentieken kívül léteznek még mágneses elven működő csapágyak, illetve drágakő csapágyak is, ezek azonban autónkban nem igazán fordulnak elő, így részletezésüktől most eltekintenénk.

A terhelés iránya sem mindegy

Ebből a szempontból is megkülönböztethetjük a csapágyakat. Ha csak tengelyirányú erőket vesz fel egy csapágy, akkor az axiális csapágy. Ha a csapágyunk sugárirányú erőket kell, hogy elviseljen, akkor radiális csapágyakról beszélünk. A leggyakrabban azonban az a jellemző, hogy a csapágyaknak mind axiális, mind pedig radiális irányban el kell viselniük a terhelést, ilyen csapágy például a kúpgörgős csapágy.

Piros nyíl - axiális erő; Kék nyíl - radiális erő
A kialakítás függvényében képes teherviselésre a csapágy
 

Némi elmozdulás is lehetséges

Nem minden esetben megoldható, hogy a két egymáshoz képest elforduló alkatrész egy elméleti tengelyen forogjon. A kisebb szögeltérések azonban az önbeálló csapágyakkal megoldhatók. Ezeknek a csapágyaknak a kialakítása lehetővé teszi, hogy a tengelyek valamelyest elmozdulhassanak egymáshoz képest.

Jól látható az ívelt belső profilú külső gyűrű, az íven való elmozdulás biztosítja a beállást

Olajozottan futnak

A csapágyak alkalmazásának a legfőbb célja a súrlódás csökkentése. Ezért bármilyen csapágyazásról beszélünk, tudjuk, hogy abban mindenképpen van kenőanyag. Ezért – ha másképp nem megy - a görgős csapágyak két oldalukon is le vannak zárva, hogy a kenőanyag ne tudjon távozni belőlük.

A cikk elkészítésében az SKF Svéd Golyóscsapágy Zrt. segített