Как подобрать шатуны к коленвалу


Вкладыши коленвала — все нюансы. Признаки для замены вкладышей шатуна Как правильно подобрать вкладыши коленвала

Вкладыши коленвала коренные и шатунные являются важнейшими деталями любого двигателя, несмотря на свои небольшие размеры. В этой статье, больше рассчитанной на новичков, будет подробно описано об этих деталях, о их установке, зазорах, стуках, о том, когда их следует менять и многое другое.

Вообще долговечность подшипников скольжения, именуемых вкладышами, как коренных, так и шатунных, очень сильно зависит от состояния и зазоров между вкладышами и сопрягаемыми с ними деталями, а именно коренных и шатунных шеек коленчатого вала. О правильных (допустимых) рабочих зазорах вкладышей и шеек коленвала мы поговорим чуть позже, а сначала рассмотрим что из себя представляют такие детали, как вкладыши коренные и шатунные и какую роль они играют.

Не для кого не секрет, что двигатель внутреннего сгорания работает от горения топлива в камерах сгорания и расширения появляющихся в процессе горения газов, которые под высоким давлением толкают двигателя, а те в свою очередь с боль

Подбираем шатуны

Собирая спортивный двигатель ВАЗ уделяется много времени развесовки поршней и шатунов, но развесовка шатуна это не простой процесс. Дело в том что при подборе шатунов нужно обращать внимание не только на общий вес, но также необходимо чтобы вес всех верхних головок шатунов был одинаков и вес всех нижних головок шатунов был одинаков. При правильно подобранных и развешанных шатунах обеспечивается одинаковое расположение центра тяжести и одинаковые моменты инерции шатунов. Имея одинаковую массу по головками шатунов выравниваются нагрузки на шатунные шейки и снижаются нагрузки на коренные шейки коленвала.

Помимо подбора шатунов по весу стоит уделить не малое внимание соосности отверстий шатунов. Очень часто даже новый шатун приходится ремонтировать перед установкой так как нет соосности отверстий.

Требования к спортивным шатунам — это низкий вес и жесткость на изгиб. Существует очень много конструкций шатуна все они отличаются по профилю. Самые распространенные виды — это H и I. В гражданских двигателях где обороты эксплуатации не превышают 6000 — 7000 используются I-образные шатуны. В спортивных двигателях где обороты выходят далеко за 7000 используются Н-образные шатуны. H-образные шатуны обладают большей жесткостью в нужной плоскости, что уменьшает механические потери в поршневой группе на больших оборотах двигателя. Это объясняется тем, что при оборотах двигателя выше 7000 поршень начинает качаться ни только в направлении оси пальца (перекладки), но и в перпендикулярном направлении из-за деформации шатуны. H — образный шатун намного более устойчив к этим деформациям из-за своей конструкции, что в разы уменьшает механические потери.

Соотношение длинны шатуна к ходу кривошипа. Последнее время этот магический параметр всё больше терзает умы тюнеров автомобилей ВАЗ. Прежде чем начать рассуждать о нём необходимо понять одну вещь. Блок цилиндров ВАЗ — не резиновый. Поэтому невозможно что то уж очень кардинально в нем изменить. Из всем известной теории следует чем больше длинна шатуна, тем выше число rod/stroke. Чем выше показатель r/s тем меньше перекладка поршня. Но не стоит забывать что увеличивая длину шатуна вы увеличиваете и его массу, тем самым увеличиваются инерционные нагрузки.

 

© 2010 – 2011 clubturbo.ru

Шатун и все,что нужно о нем знать.

Шатун – это соединительная деталь между коленвалом и поршнем, основное назначение которой является преобразование поступательных движений поршня внутри цилиндра во вращательные движения коленчатого вала, с которого вращение передается на колеса автомобиля через трансмиссию.

Содержание статьи

Материалы для производства шатунов

Шатуны производятся двумя способами — штамповкой из высокопрочной стали или литьем из чугуна. В дизелях применяются шатуны, изготовленные из легированной стали методом ковки или горячей штамповки.

В некоторых видах бензиновых двигателей устанавливаются шатуны, производимые из порошкообразных металлов методом спекания.

Из-за напряженных условий работы данная деталь КШМ должна отличаться надежностью, долговечностью и износостойкостью.

Особое внимание уделяется не только изготовлению шатунов, но и болтов крепления. Для производства болтов используются легированные виды стали, обладающие высоким коэффициентом текучести, что в несколько раз выше, чем у высокоуглеродистых сталей.

Стержень шатуна

У большинства производителей автомобилей, ориентированных на массовый рынок, стержень шатуна расширяется к его нижней головке и имеет двутавровую форму. У дизельных двигателей шатуны более массивны и прочны, чем у бензиновых двигателей. Некоторые двигатели оснащаются шатунами и других форм, к примеру, в спортивных авто, в которых имеются алюминиевые шатуны. Обычно, стержень шатуна имеет внутренний просверленный канал для подачи масла в верхнюю головку.

Иногда, этот канал также ведёт и к нижней головке, откуда масло разбрызгивается в полости цилиндра и поршня. Все шатуны двигателя должны иметь одинаковый вес, чтобы вибрации от двигателя были минимальными. Кроме того, совпадать должен не только вес всего шатуна, но и вес верхних головок и нижних головок. Для достижения одинакового веса используют очень точные весы, а потом подгоняют вес по самому лёгкому шатуну, аккуратно снимая часть металла с бобышек (металлические наплывы на поверхности шатунов) на головках и на стержне шатуна.

Строение шатуна

Шатун имеет простое устройство, которое состоит из следующих элементов:

  • стержня;
  • поршневой головки;
  • кривошипной головки.

Стержень представляет собой составной элемент шатуна, имеющий преимущественно двутавровое сечение. Некоторые модели имеют круглое, крестообразное, Н-образное или прямоугольное сечение шатунного стержня. В стержне присутствует канал, предназначенный для транспортировки масла к подшипнику головки поршня. 

поршневая головка — это проушина с цельной структурой, внутри которой расположена втулка. Втулка представляет собой скользящий подшипник, предназначенный для вращения пальца поршня. Материал изготовления втулки: бронза или сталь с оловом или свинцом. Структура поршневой головки зависит от размера поршневого пальца, а также от метода его крепления. Для того, чтобы уменьшить вес шатуна и, как следствие, нагрузку на поршневой палец, на некоторых автомобильных двигателях устанавливают шатуны с поршневой головкой в виде трапеции.

Кривошипная головка — механизм, предназначенный для соединения шатуна и коленчатого вала друг с другом. Большая часть шатунов оснащена разъемной кривошипной головкой, это объясняется способом сборки двигателя внутреннего сгорания. Крышка головки, расположенная в нижней части, прикрепляется болтами к шатуну. Иногда применяют бандажное или штифтовое крепление составных элементов головки. Разъем кривошипной головки бывает двух видов: прямой (расположен под углом 90 градусов относительно оси стержня), косой (под определенным углом к оси). Косой разъем используется для уменьшения размеров двигателя V-образной формы.

Профилированные стыковые поверхности головки обеспечивают препятствие при воздействии поперечных сил. При этом соединение может быть замковым или зубчатым. Самым современным и популярным является соединение, изготовленное методом раскалывания. Оно называется сплит-разъемом.

Внутри кривошипной головки шатуна расположен подшипник, который состоит из двух многослойных вкладышей. Количество слоев может варьироваться от двух до пяти в каждом. Наиболее широко используются вкладыши из двух и трех слоев. Двухслойный вкладыш изготовлен из стали с антифрикционной поверхностью. Трехслойный также состоит из стали, а антифрикционное покрытие разделяется специальной прокладкой.

Снятие и установка шатунно-поршневой группы

Снятие

Отдельно снять шатун с двигателя не получится, это возможно сделать только в сборе с установленным на шатун поршнем в сборе с пальцем и поршневыми кольцами. В некоторых случаях можно снять шатунно-поршневую группу без снятия двигателя с автомобиля. Иногда это выгодно в целях экономии времени, но всё же для обеспечения необходимой для проведения этого ремонта чистоты, без которой качественно выполнить ремонт затруднительно, лучше подобный ремонт выполнять на снятом двигателе. Тем более, что для выполнения этого ремонта всё равно придётся снимать головку блока цилиндров и масляный поддон двигателя. А при снятии головки блока цилиндров всё равно придётся снимать или отсоединять большинство жгутов проводов и вакуумных трубок.

 

Перед снятием шатунно-поршневой группы, следуя указаниям Руководства по ремонту автомобиля, снимите головку блока цилиндров и масляный поддон двигателя. Как снимать шатунно-поршневую группу обычно подробно описывается в Руководстве по ремонту автомобиля. Тут даются просто некоторые замечания, которые не всегда присутствуют в руководстве.

Перед откручиванием гаек (болтов) крепления крышки шатуна определите место нахождения меток, указывающих в какой цилиндр устанавливается данный шатун с поршнем и направление установки крышки относительно шатуна. Если подобные метки не обнаружены, что бывает крайне редко, нанесите их самостоятельно удобным способом. Несмотря на то, что крышка шатуна крепится всего двумя гайками (болтами), откручивайте гайки постепенно и поочерёдно. При чем при первом ослаблении затяжки гайки гайку допускается повернуть не более чем на ¼ оборота, а лучше меньше. После откручивания гаек снимите крышку шатуна. Примете меры, исключающие падение вкладыша из крышки шатуна. Шатунные болты изготавливаются из очень прочной стали, поэтому для уменьшения вероятности повреждения полированной поверхности шатунной шейки коленчатого вала и поверхности стенок цилиндров на шатунные болты необходимо установить специальные защитные и направляющие приспособления. При отсутствии подобных приспособлений, что бывает чаще всего, наденьте на болты куски шлангов из мягкого материала подходящего диаметра.

 

Для извлечения поршня из цилиндра установите коленчатый вал так, чтобы ось шатунной шейки совпала с продольной осью цилиндра. Примите меры предосторожности, исключающие падение поршня в сборе с шатуном. Поддерживая поршень снизу, лёгкими ударами деревянной ручки молотка по шатуну или болтам извлеките поршень из отверстия цилиндра.

Укладывайте все снятые детали так, чтобы была возможность установки этих деталей на то место, где они стояли до снятия. Это относится также к гайкам или вкладышам, даже если принято решение о замене вкладышей. По состоянию вкладышей можно определить некоторые неисправности двигателя. Укладывайте снятые детали только на чистую поверхность.

Проведите тщательный осмотр и необходимую дефектовку всех снятых деталей.

Соедините шатун с поршнем при помощи поршневого пальца и установите на поршень поршневые кольца. Некоторые советы по установке этих деталей даны в соответствующих статьях. Одновременно соберите все шатунно-поршневые группы двигателя.

Ещё раз проверьте, что замки поршневых колец установлены в соответствии с указаниями в Руководстве, а в случае отсутствия таких указаний установите замки соответствии с рекомендациями, данными в главе «Установка поршневых колец».

Обильно смажьте поршень, поршневые кольца и стенки цилиндров чистым моторным маслом. Смажьте внутреннюю поверхность специального приспособления для сжатия поршневых колец

Установите на поршень специальное приспособление и сожмите кольца. Иногда необходимо слегка обстучать приспособление молотком с пластмассовым бойком.

Установите на болты крышки крепления шатуна защитные приспособления или наденьте на болты отрезки шлангов. Осторожно вставьте шатун в отверстие цилиндра. Шатун с поршнем допускается устанавливать только в одном направлении, обычно направление установки указывается специальной меткой на днище поршня. Опустите поршень в цилиндр, пока специальное приспособление не коснётся поверхности блока цилиндров. Прижмите приспособление к поверхности блока цилиндров и нанесите несколько очень лёгких ударов торцом деревянной ручки молотка по всей окружности верхней кромки приспособления. Прижимая приспособление к поверхности блока цилиндров, лёгкими равномерными ударами деревянной ручки молотка, переместите поршень в отверстие цилиндра.

Выровняйте шатун относительно шейки коленчатого вала. Тщательно протрите поверхность шатуна, на которую устанавливается вкладыш подшипника. Убедитесь в идеальной чистоте этой поверхности. Осторожно установите в шатун ранее подобранный для этого цилиндра верхний вкладыш шатунного подшипника. Верхний вкладыш может отличаться от нижнего отсутствием канавки для масла. Верхний или нижний вкладыш определяется для нормального положения двигателя, поскольку при установке подсоединении шатуна на снятом двигателе двигатель, чаще всего находится в перевёрнутом состоянии, верхний вкладыш будет расположен внизу.

Если повторно устанавливаются снятые при разборке вкладыши, их необходимо установить на то место, в котором они находились до снятия. Не наносите масло на постель подшипника или на наружную поверхность вкладыша. Совместите, если имеется, фиксирующий усик вкладыша с соответствующей выемкой в шатуне.

Тщательно протрите внутреннюю поверхность крышки шатуна и наружную поверхность нижнего вкладыша. Не нанося масла на вкладыш и крышку, установите нижний вкладыш в крышку шатуна. Совместите усик крышки с пазом. Нанесите обильный слой чистого моторного масла на шатунную шейку коленчатого вала и на внутренние поверхности обоих вкладышей. Некоторые производители не рекомендуют наносить масло пальцем, а предлагают пользоваться для этого только специальной маслёнкой.

Ещё раз убедитесь, что устанавливаете крышку шатуна именно этого цилиндра и устанавливаете её в правильном направлении. Установите крышку с установленным вкладышем на болты. Прижимая крышку к шатуну, закрутите гайки от руки. Затягивайте гайки в строгом соответствии с указаниями руководства. При этом обязательно используйте динамометрический ключ, и если необходимо специальный транспортир для доворота гайки на установленный угол.

В такой же последовательности установите шатунно-поршневые группы остальных цилиндров. После выполнения этой работы обязательно убедитесь в лёгкости вращения коленчатого вала.

Проверка состояния и подбор вкладышей коренных и шатунных подшипников коленчатого вала

Проверка состояния и подбор вкладышей коренных и шатунных подшипников коленчатого вала

Проверка состояния и подбор вкладышей коренных и шатунных подшипников коленчатого вала

Проверка состояния

Несмотря на то, что подшипники коленчатого вала в процессе капитального ремонта двигателя подлежат замене в обязательном порядке, старые вкладыши следует сохранить с целью внимательного изучения их состояния, результаты которого могут дать много полезной информации об общем состоянии двигателя. На иллюстрации приведены примеры типичных дефектов вкладышей подшипников.

Выход подшипников из строя может происходить вследствие недостатка смазки, попадания частиц грязи, перегрузок двигателя и развития коррозии. Вне зависимости от характера дефектов, причина повреждения вкладышей должна быть устранена в процессе выполнения капитального ремонта двигателя во избежание рецидива.

Для осмотра извлеките вкладыши подшипников из своих постелей в блоке двигателя/нижних головках шатунов и коренных/шатунных крышках и разложите их в порядке установки на чистой рабочей поверхности. Организованность размещения вкладышей позволит привязать характер выявленных дефектов к состоянию соответствующих шеек вала.

Грязь и посторонние частицы попадают в двигатель различными путями. Они могут быть оставлены внутри блока в процессе сборки агрегата, либо проникнуть через фильтры или систему вентиляции картера. Все частицы, попадающие в двигательное масло, в конечном итоге, рано или поздно, оказываются в подшипниках. Часто в мягкий материал вкладышей внедряются металлические опилки, образующиеся в процессе нормального срабатывания внутренних компонентов двигателя. Велика вероятность присутствия в подшипниках следов абразива, в особенности, когда не было уделено должное внимание чистке блока после завершения восстановительного ремонта двигателя. Вне зависимости от способа, которым посторонние частицы попадают в двигатель, в результате они с высокой степенью вероятности оказываются внедренными в мягкую поверхность вкладышей подшипников коленчатого вала и легко выявляются при визуальном осмотре последних. Крупные частицы обычно не задерживаются во вкладышах, но оставляют на их поверхности и поверхности шеек вала заметные следы в виде царапин, каверн и задиров. Наилучшей гарантией от такого рода неприятностей является ответственное отношение к чистке компонентов после завершения капитального ремонта двигателя и тщательности соблюдения чистоты при сборке. Частая регулярная смена двигательного масла также позволяет существенно продлить срок службы подшипников.

Масляное голодание может являться следствием нескольких различных, но часто взаимосвязанных явлений. Так, перегрев двигателя ведет к разжижению моторного масла и вытеснению его из рабочих зазоров подшипников. Недостаток смазки подшипников может объясняться чрезмерной величиной рабочих зазоров, а также обычными утечками (внутренними или наружными). Часто встречающейся причиной вытеснения масла из зазоров подшипников является постоянное превышение оборотов двигателя. Нарушение проходимости маслотоков (обычно связанное с неправильным совмещением отверстий при установке компонентов) также ведет к сокращению подачи смазки к подшипникам. Типичным результатом масляного голодания является полное или локальное вытирание/выщербливание поверхностного слоя вкладышей с металлической подложки. При этом рабочая температура может подниматься до такого уровня, что подложка в результате перегрева приобретает голубоватый оттенок.

Существенное влияние на срок службы подшипников оказывает также свойственная владельцу автомобиля манера вождения. Движение с малой скоростью на повышенной передаче приводит к значительным перегрузкам подшипников, сопровождающимся вытеснением масляной пленки из их рабочих зазоров. Такого рода перегрузки приводят к повышению пластичности вкладышей и возникновению трещин в поверхностном слое (усталостная деформация). При этом поверхностный материал начинает крошиться и отделяться от стальной подложки. Эксплуатация автомобиля в городском цикле (частые поездки на короткие расстояния) ведет к развитию коррозии подшипников вследствие того, что недостаточный разогрев двигателя влечет за собой выпадение конденсата и выделение химически агрессивных газов. Данные продукты скапливаются в двигательном масле, формируя шлаки и кислоты. При попадании такого масла в подшипники агрессивные вещества способствуют развитию коррозии вкладышей.

Неправильная установка вкладышей в процессе сборки двигателя также может явиться причиной быстрого их разрушения. Слишком тугая посадка не обеспечивает требуемую величину рабочего зазора подшипников, что приводит к их масляному голоданию. Результатом попадания под вкладыши (в процессе их установки) посторонних частиц является образование возвышений, поверхностный слой с которых быстро вытирается.

Подбор вкладышей

В случае износа или повреждения вкладышей коренных подшипников, а также, когда не удается добиться правильной величины рабочего зазора (см. Раздел Установка коленчатого вала и проверка рабочих зазоров коренных подшипников или Установка шатунно-поршневых сборок и проверка величины рабочих зазоров в шатунных подшипниках коленчатого вала), ситуация может быть исправлена описанным ниже способом, путем подбора и установки новых вкладышей. Если коленчатый вал подвергался проточке, он должен быть укомплектован вкладышами соответствующих ремонтных (с принижением) размеров (в этом случае приведенная ниже процедура производиться не должна). Обычно подбор вкладышей осуществляют специалисты, производившие проточку шеек вала. Вне зависимости от методики определения требуемого размера вкладышей рабочие зазоры подшипников должны быть затем проверены с применением измерительного набора Plastigage (см. ниже).

Если не удается скорректировать должным образом величину рабочих зазоров путем подбора вкладышей, вал следует заменить.


Коренные подшипники

1. При необходимости подбора новых вкладышей СТАНДАРТНОГО размера выбирайте тот, который имеет ту же цветовую маркировку, что и старый.

2. Если цветовая маркировка старого вкладыша утрачена, отыщите маркировку, выбитую на блоке в районе расположения крышки соответствующего подшипника.

3. Также проверьте маркировку класса коренных подшипников собственно на валу.

4. При подборе новых вкладышей воспользуйтесь соответствующей идентификационной картой цветовой маркировки подшипников.


Шатунные подшипники

1. При подборе новых вкладышей СТАНДАРТНОГО размера ориентируйтесь на цветовую маркировку снимаемых с автомобиля компонентов.
2. В случае утраты цветового кода на старых вкладышах, отыщите маркировку на нижних головках шатунов. Метка в виде цифры характеризует размерный класс шатунного подшипника (не следует путать ее с номером цилиндра).
3. Проверьте также литерные метки собственно на валу, определяющие размер соответствующих шатунных шеек (см. сопроводительную иллюстрацию).

Идентификационная карта выбора вкладышей коренных подшипников коленчатого вала для 4-цилиндровых двигателей - используйте маркировку, нанесенную на блок двигателя, и сборку коленчатого вала, например: маркировка С3 означает необходимость установки вкладышей желтого и зеленого цветов (где они должны быть разного цвета), причем любой из них может быть установлен как в крышку подшипника, так в его постель в блоке

 


Идентификационная карта выбора вкладышей коренных подшипников коленчатого вала для двигателей V6

 

На 4-цилиндровых двигателях литерно-цифровая маркировка класса подшипниковых шеек нанесена на щеке первого кривошипа или выбита по соседству с каждой шейкой в отдельности.

4. При подборе новых вкладышей воспользуйтесь соответствующей идентификационной картой цветовой маркировки подшипников.

Идентификационная карта выбора вкладышей шатунных подшипников коленчатого вала для 4-цилиндровых двигателей - используйте маркировку, нанесенную на щеки кривошипов и соответствующие шатуны, например: маркировка D4 подразумевает необходимость установки вкладышей синего цвета

 


Идентификационная карта выбора вкладышей шатунных подшипников коленчатого вала для двигателей V6- используйте маркировку, нанесенную на щеки кривошипов и соответствующие шатуны, например: маркировка D4 подразумевает необходимость установки вкладышей коричневого цвета (обратите внимание, что в некоторых случаях требуется установка комбинации вкладышей двух различных цветов)

 


Все подшипники

Помните, что окончательным параметром, определяющим правильность подбора вкладышей, является результат измерения рабочих зазоров в подшипниках. С любыми вопросами смело обращайтесь к представителям фирменных сервис-центров компании Honda.

Шатуны и коленчатый вал.

Введение

КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ

 

Кривошипно-шатунный механизм преобразует прямолинейное возвратно-поступательное движение поршней, воспринимающих силу давления газов, во вращательное движение коленчатого вала. Детали кривошипно-шатунного механизма можно разделить на две группы: подвижные и неподвижные,

К первым относятся поршень с кольцами и поршневым пальцем, шатун, коленчатый вал и маховик, ко вторым - блок цилиндров, головка блока, прокладка головки блока и поддон (картер), В обе группы входят также и крепежные детали.

Блок и головка цилиндров

Наиболее крупными и сложными деталями кривошипно-шатунного механизма являются блок цилиндров и его головка (или головки). Как показано на рисунке блок цилиндров 5 и головка цилиндров 1 имеют сложную форму, поэтому их изготовляют литьем. Между ними для герметизации стыка установлена прокладка 9. Спереди (а иногда и сзади) также через прокладку 6 к блоку крепится крышка распределительных шестерен. Все остальные детали кривошипно-шатунного механизма расположены в блоке цилиндров, их обычно объединяют в несколько групп.

 

 

 

Головка и блок цилиндров V-образного восьмицилиндрового двигателя ЗМЗ-53:
1 - головка правого ряда цилиндров, 2 - гильза цилиндра, 3 - прокладка гильзы,
4 - направляющий поясок для гильзы, 5 - блок цилиндров, 6 - прокладка крышки
распределительных шестерен, 7 - сальник переднего конца коленчатого вала,
8 - крышка распределительных шестерен, 9 - прокладка головки цилиндров.

Блок цилиндров. Его отливают из чугуна (СЧ 21, СЧ 15) или из алюминиевых (например, АЛ4) сплавов. Соотношение масс чугунных и алюминиевых блок-картеров составляет примерно 4:1. За одно целое с блоком отлита верхняя часть картера.

В отливке блока цилиндров выполнены рубашка охлаждения, окружающая цилиндры, постели для коренных подшипников коленчатого вала и подшипников распределительного вала, а также места для установки других узлов и приборов. Чугунные блок-картеры изготовляют или вместе с цилиндрами или со вставными цилиндрами - гильзами, а алюминиевые только со вставными гильзами. Уплотнение гильз в блоке осуществляется с помощью резиновых колец или прокладок 3. Тщательно обработанная внутренняя поверхность гильз (или цилиндров) называется зеркалом.

 

 

 

 

Детали кривошипно-шатунного механизма двигателя ЗИЛ-130:
1 - поршень, 2 - вкладыши коренных подшипников коленчатого вала, 3 - маховик,
4- коренная шейка коленчатого вала, 5 - крышка заднего коренного подшипника,
6 - пробка, 7 - противовес, 8 - щека, 9 - крышка среднего коренного подшипника,
10 - передняя шейка коленчатого вала, 11 - крышка переднего коренного подшипника,
12 - шестерня, 13 - носок коленчатого вала, 14 - шкив, 15 - храповик, 16 - упорная шайба,
17 - биметаллические шайбы, 18-шатунные шейки коленчатого вала, 19 - вкладыши шатунного
подшипника, 20 - стопорное кольцо, 21 - поршневой палец, 22 - втулка верхней головки шатуна,
23 - шатун, 24 - крышка шатуна, 25 - сальник, 26 - маслоотгонная канавка,
27 - маслосбрасывающий гребень, 28 - дренажная канавка.

Головка цилиндров.

 

Головка закрывает цилиндры сверху; в ней размещены клапаны, камеры сгорания, свечи, форсунки. В головку цилиндров запрессованы направляющие втулки и седла клапанов. Плоскость разъема между головками и блоком цилиндров уплотнена сталеасбестовыми прокладками. Между головкой цилиндров и крышкой клапанов установлены пробковые или резиновые прокладки.

Головки отлиты из алюминиевого сплава или чугуна. Двигатели с рядным расположением цилиндров имеют одну головку цилиндров, двигатели с V-образным расположением - две головки на каждый ряд (двигатель ЗИЛ-130), четыре - на каждые три цилиндра (двигатель ЯМЗ-240), восемь — на каждый цилиндр (двигатель КамАЗ-740).

 

Поршневая группа

В поршневую группу входят поршни, поршневые кольца и поршневые пальцы. Поршень представляет собой металлический стакан, днищем обращенный вверх. Он воспринимает давление газов и передает его через поршневой палец и шатун на коленчатый вал. Отлиты поршни из алюминиевого сплава.

Поршень имеет днище, уплотняющую и направляющую (юбку) части. Днище и уплотняющая часть составляют головку поршня. Днище поршня вместе с головкой цилиндра ограничивают объем камеры сгорания. В головке поршня проточены канавки для колец. При работе двигателя на поршень действуют большие механические и тепловые нагрузки от давления горячих газов.

Конструкция поршня должна обеспечивать такой зазор между поршнем и цилиндром, который исключал бы стуки поршня после запуска двигателя и заклинивание его в результате теплового расширения при работе двигателя под нагрузкой.

На юбке поршня делают разрезы, придают ему овальную форму в поперечном сечении и коническую - по высоте, производят заделку в поршень специальных компенсационных пластин из металла с малым коэффициентом теплового расширения. Например, в поршнях некоторых двигателей с зажиганием от искры юбку выполняют с косым разрезом, что делает ее более упругой и позволяет устанавливать поршень с минимальным зазором, не опасаясь заклинивания.

При шлифовании поршню придают овальную форму (большая ось овала должна быть перпендикулярна оси поршневого пальца), чтобы под действием боковых усилий и нагрева юбка поршня в рабочем состоянии принимала цилиндрическую форму.

Так как температура головки поршня примерно на 100-150°С выше, чем нижней части юбки, то наружный диаметр юбки делают больше, чем диаметр головки.

Большую опасность представляет собой перегрев поршня из-за недостаточного его охлаждения. При перегреве прогорает днище поршня, происходит задир рабочей поверхности цилиндра, залегание колец и даже заклинивание поршня. Иногда для улучшения охлаждения поршня на его внутреннюю поверхность направляют струю масла.

 

 

Детали поршневой группы:
1 - поршень, 2 - поршневой палец, 3 - стопорные кольца, 4, 5 - компрессионные кольца,
6 - маслосъемное кольцо.

Поршень дизеля КамАЗ-740 отлит из высококремнистого алюминиевого сплава со вставкой из специального чугуна под верхнее компрессионное кольцо. На юбку поршня нанесено коллоидно-графитовое покрытие для улучшения приработки и предохранения от задиров. В головке поршня расположена тороидальная камера сгорания, а сбоку от нее в днище — две; выемки для предотвращения касания его с клапанами. Под бобышками в нижней части юбки сделаны выемки для прохода противовесов коленчатого вала в НМТ.

С шатуном поршень соединен пальцем 2 плавающего типа, стопорные кольца 3 вставляются в канавки, проточенные в бобышках, кольца ограничивают осевое смещение пальца в поршне. Палецимеет форму пустотелого цилиндрического стержня, он сделан из хромоникелевой стали, упрочнен цементацией и термообработан закалкой.

На поршне выполнены канавки для двух компрессионных 4, 5 и одного маслосъемного 6 кольца .Компрессионные кольца уплотняют поршень в гильзе цилиндров и предотвращают прорыв газов через зазор между юбкой поршня и стенкой гильзы. Маслосъемные кольца снимают излишки масла со стенок гильз и не допускают попадания его в камеры сгорания.

Поршневые кольца изготовлены из чугуна. Иногда маслосъемные кольца делают из стали. Для установки на поршень кольца имеют разрез, называемый замком.

После установки в цилиндр зазор в замке должен быть в пределах 0,3-0,5 мм, чтобы кольцо не заклинивало при нагревании. Замки на поршне должны располагаться на равных расстояниях друг от друга по окружности, что уменьшает прорыв газов из цилиндра.

Компрессионные кольца и особенно первое (верхнее) из них работают в тяжелых условиях. Из-за соприкосновения с горячими газами и большой работы трения, производимой первым кольцом, оно сильно нагревается (до 225-275°С), что осложняет его смазку и вызывает увеличенный износ как самого кольца, так и верхнего пояса цилиндра.

Для повышения износостойкости поверхность верхнего компрессионного кольца подвергают пористому хромированию. Остальные кольца для ускорения приработки покрывают тонким слоем олова или молибдена (двигатель КамАЗ-740).

Поршневые кольца разрезные, в свободном состоянии их диаметр несколько больше диаметра цилиндра. Поэтому в цилиндре кольцо плотно прижимается к его стенкам. В канавках поршня кольца образуют лабиринт с малыми зазорами, в котором газы, прорывающиеся из надпоршневого пространства, с одной стороны, теряют давление и скорость, а с другой — прижимают кольца к стенке цилиндра.

 

 

 

 

Поршневые кольца: а - внешний вид, б - расположение колец на поршне (двигателя ЗИЛ-130), в - составное маслосъемное кольцо; 1 - компрессионное кольцо, 2 - маслосъемное кольцо, 3 - плоские стальные диски, 4 - осевой расширитель, 5 - радиальный расширитель.

Компрессионные кольца имеют разную форму поперечного сечения. Компрессионное кольцо 1 с прямоугольным сечением (а) прилегает к цилиндру по всей наружной поверхности. Для увеличения удельного давления кольца на зеркало цилиндра и более быстрой приработки наружной поверхности кольцу придается коническая форма или делается на верхней внутренней кромке кольца 1 специальная выточка (6).

Маслосъемные кольца также имеют различную форму: коническую, скребковую, пластинчатую с осевым и радиальным расширителями (в). При движении вверх маслосъемное кольцо как бы «всплывает» в масляном слое, а при движении вниз острая кромка кольца соскабливает масло.

Маслосъемное кольцо отличается от компрессионных сквозными прорезями для прохода масла. В канавке поршня для маслосъемного кольца сверлят один или два ряда отверстий для отвода масла внутрь поршня.

Маслосъемное кольцо двигателей ЗМЗ и ЗИЛ состоит из двух стальных кольцевых дисков, осевого 4 и радиального 5 расширителей. Вследствие быстрой прирабатываемости и упругости стальные маслосъемные кольца хорошо прилегают к гильзе цилиндра.

 

Шатуны и коленчатый вал.

Шатун

соединяет поршень с коленчатым валом. Он состоит из верхней головки 5, стержня 6 двутаврового сечения и разъемной нижней головки 3, закрепляемой на шатунной шейке коленчатого вала. Шатун и его крышка 1 изготовлены из легированной или углеродистой стали. В верхнюю головку шатуна запрессованы одна или две втулки 4 из оловянистой бронзы, а в нижнюю вставлены тонкостенные стальные вкладыши 8, залитые слоем антифрикционного сплава.

Крышка 1 обрабатывается в сборе с шатуном, их нумеруют порядковым номером цилиндра. Ширина нижней головки такова, что позволяет вынимать поршень с шатуном вверх через цилиндр. Нижняя головка 3 шатуна и крышка 1 соединяются двумя болтами 7 или шпильками. Под головки болтов кладут специальные стопорные шайбы с усиками, а гайки имеют резьбу, несколько отличающуюся от резьбы на шпильках или болтах, в результате чего гайки самостопорятся, На двигателях старых конструкций они иногда шплинтовались.

Вкладыши двигателя КамАЗ-740 изготовлены из стальной ленты, покрытой слоем свинцовистой бронзы и тонким слоем свинцовистого сплава. Вкладыши шатунных подшипников двигателей. ЗМЗ-24,. ЗМЗ-53 и ЗИЛ-130 выполнены из сталеалюминиевой ленты антифрикционный слой которой представляет собой алюминиевый сплав АМО-1-20.

От проворачивания в нижней головке шатуна вкладыши удерживаются выступами (усиками 2), которые входят в канавки, выфрезерованные в шатуне и его крышке.

Шатун:


1 - крышка нижней головки, 2 - усики, фиксирующие вкладыши от проворачивания,
3 - нижняя головка, 4 - втулка верхней головки, 5-верхняя головка, 6- стержень шатуна,
7 - болт с гайкой для крепления крышки нижней головки, 8 - вкладыши нижней головки.

Коленчатый вал

 

воспринимает усилия, передаваемые от поршней шатунами, и преобразует их в крутящий момент. Он имеет коренные и шатунные шейки, щеки, соединяющие коренные и шатунные шейки, фланец для крепления маховика, носок, в котором имеется отверстие для установки храповика пусковой рукоятки. Шатунная шейка с щеками образует колено (или кривошип) вала. Расположение колен на валу обеспечивает равномерное чередование рабочих ходов.

Коленчатый вал штампуют из стали или отливают из магниевого чугуна. Стальные валы при одинаковых с литыми чугунными валами размерах шеек и щек имеют большую прочность, а к преимуществам литых валов следует отнести их меньшую стоимость, меньший расход металла при изготовлении, сокращение числа операций механической обработки, а также возможность придания оптимальных форм отдельным элементам кривошипа, например внутренним полостям шатунных и коренных шеек.

Литье позволяет выполнить все шейки вала полыми. Шейки стальных коленчатых валов закаливают токами высокой частоты. Все шейки коленчатых валов тщательно шлифуют и полируют. Переходы (галтели) от шеек к щекам выполняют плавными.

Количество шатунных шеек в двигателе, имеющем однорядное расположение цилиндров, равно числу цилиндров, а в V-образном двигателе - их в два раза меньше числа цилиндров, так как на каждую шатунную шейку устанавливают по два шатуна.

Количество коренных шеек четырехцилиндровых двигателей с рядным расположением цилиндров три или пять, в шестицилиндровых - четыре или семь, а V-образных восьмицилиндровых - пять.

Если шатунная шейка с двух сторон имеет коренную шейку, то такой коленчатый вал называют полноопорным. Полноопорный вал меньше прогибается и обеспечивает лучшие условия работы подшипников и больший срок их службы.

В современных автомобильных двигателях частота вращения коленчатого вала достигает 3ccc-4ccc мин -1 (грузовые автомобили) и 4500-6ccc мин -1 (легковые). Поэтому возникают большие силы инерции, действующие на шатунные шейки, щеки и нижние головки шатунов. Эти силы нагружают подшипники, вызывая их ускоренное изнашивание. Для разгрузки коренных подшипников от центробежных сил служат противовесы, расположенные на щеках против шатунных шеек коленчатого вала.

Коренные и шатунные шейки вала соединены наклонными каналами, просверленными в щеках и служащими для подвода масла от коренных к шатунным подшипникам. Шатунные шейки выполняют полыми или высверливают в них полости грязеуловители. В этих полостях под действием центробежных сил отлагаются тяжелые частицы и продукты изнашивания, содержащиеся в масле. Грязеуловители очищают при разборке двигателя, вывертывания пробки.

 

 

Коленчатый вал V - образного 8-цилиндрового двигателя ЗИЛ-130:
1 - противовес, 2 - заглушка, 3 - полость, 4 - отверстие для крепления маховика,
5 - сверления для подачи масла к шейке.

Маховик

 

Представляет собой массивный диск, отливаемый из чугуна. Он повышает равномерность вращения коленчатого вала, что особенно важно при малой частоте вращения, и передает крутящий момент трансмиссии автомобиля. Изготовлен маховик из чугуна. На обод маховика напрессован стальной зубчатый венец, предназначенный для вращения коленчатого вала стартером при пуске двигателя.

На некоторых двигателях на маховик наносят метки или запрессовывают в него стальной шарик, по которому устанавливают поршень первого цилиндра в ВМТ и проверяют установку зажигания.

 

 

КАРТЕР ДВИГАТЕЛЯ

 

Картер состоит из двух частей - верхней и нижней, Верхнюю часть картера отливают как одно целое с блоком цилиндров. Здесь устанавливают коленчатый и распределительный валы, а также другие узлы и детали двигателя. Нижняя половина картера предохраняет от загрязнения детали кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов и, кроме того, используется как резервуар для масла. Поэтому нижнюю половину картера часто называют масляным картером, или поддоном, Он закрывает блок цилиндров снизу.

 

 

 

Рис.9. Масляный картер дизеля ЯМЗ-236:

1 - поддон; 2. - фланец поддона; 3 - прокладка; 4 - перегородки; 5 - медно-асбестовая прокладка; 6 - пробка сливного отверстия

 

Внутри поддона 1 (рис.9) устанавливают горизонтальные или вертикальные перегородки 4, которые задерживают движение масляных волн и защищают уплотнения картера от ударов масла. В поддоне есть сливное отверстие для масла, закрываемое пробкой 6.

Для плотного соединения между блоком цилиндров и фланцем 2 поддона ставят уплотнительную прокладку 3. Плоскость разъема блока цилиндров может проходить по оси коленчатого вала, но на большинстве двигателей ее смещают вниз, чтобы повысить жесткость верхней половины картера.

 

Крепление двигателя

Двигатель автомобиля ГАЗ-53А прикреплен к раме в четырех точках: две опоры спереди и две сзади (лапы картера маховика и сцепления). Дизель автомобиля КамАЗ-5320 крепят в пяти точках (рис.10): две опоры спереди установлены на блоке 1 цилиндров по его сторонам; две опоры сзади укреплены с обеих сторон картера 13 маховика; одна поддерживающая опора расположена на картере 22 коробки передач.

Передние опоры состоят из кронштейна 4, соединенного с блоком 1 цилиндров, а через резиновую подушку 7 и стяжку 6 - с кронштейном 5. Последний приклепан к стойке 9, а стойка - к лонжерону 10 рамы.

Задние опоры состоят из кронштейна 12 двигателя, укрепленного на картере 13 маховика, и кронштейна 11 задней опоры, приклепанного к лонжерону 10 рамы. Кронштейн 11 с крышкой 20 охватывают башмак 16, установленных между кронштейнами и соединенный болтом 15 с кронштейном 12. Башмак изготовлен из алюминиевого сплава и находится в резиновой подушке 14. Между крышкой 20 и кронштейном 11 помещены регулировочные прокладки 2L Стальная втулка 18, запрессованная в башмак, предохраняет его от смятия.

Поддерживающая опора состоит из кронштейна 23, укрепленного на картере 22 коробки передач. Полку кронштейна охватывает находящаяся в обойме 25 прямоугольная резиновая подушка 27, соединенная через накладку 26 с поперечиной 24. Последняя соединена с кронштейнами 28, приклепанными к лонжеронам рамы. Резиновые подушки, находящиеся под опорами, снижают ударные нагрузки на двигатель при движении

 

 

 

Рис.10. Крепление двигателя автомобиля КамАЗ-5320:

 

а - двигатель; б - передняя опора; в - задняя опора; г - поддерживающая опора; 1 - блок цилиндров; 2 - штифт; 3 - шпилька; 4, 8, 23 и 28 - кронштейны; 5, 15 и 16 - болты; б - стяжка; 7, 14 и 27 - резиновые, подушки; 9 - стойка; 10 - лонжерон рамы; 11 - кронштейн задней опоры; 12 - кронштейн двигателя; 13 - картер маховика; 15 - башмак; 17 - защитный колпак; 18 - втулка; 20 - крышка; 21 - регулировочная прокладка; 22 - картер коробки передач; 24 - поперечина; 25 - обойма подушки; 26 - накладка подушки автомобиля и уменьшают вибрацию рамы.

Кроме того, опоры удерживают двигатель от продольного смещения при выключении сцепления, резком разгоне или торможении автомобиля. Для этих же целей двигатель автомобиля ЗИЛ-130 соединяют с передней поперечиной рамы реактивной тягой.

 

 

 

Читайте также:


Рекомендуемые страницы:

Поиск по сайту

Диаметр коренных и шатунных шеек коленвалов

Автор Вячеслав На чтение 5 мин. Просмотров 8.4k. Опубликовано Обновлено

Для производства коленчатых валов используются легированная сталь либо чугун, отличающиеся высоким уровнем прочности. Однако со временем в процессе эксплуатации устройств появляются дефекты. 

Знание ремонтных размеров коленвалов требуется при выполнении ремонта. Это максимальные параметры, до которых допустимо уменьшать толщину шеек элемента, не опасаясь снизить прочность детали. 

В связи со свойством шейки взаимодействовать с подшипниками для них производителями предусмотрены специальные вкладыши.

Царапины на шеях – самые распространённые виды повреждений, которые встречаются чаще всего. Их не следует принимать за трещинки, появляющиеся из-за вялости металла. Появление таких дефектов – главная причина замены детали.

Царапинки на шеях образуются в процессе длительной эксплуатации устройства. Также причиной их появления является засорение масла посторонними частичками.

При выполнении шлифовки шейки вала следует предварительно подготовить вкладыши. Если ремонтные работы выполняются впервые, то допустимо уменьшение на 0,25 миллиметров. При дальнейшем ремонте разрешается изменение на 0,5, 0,75 и 1 миллиметр. Здесь следует использовать вкладыши. Если возникает необходимость ремонта при следующем использовании оборудования, то значительно возрастает риск полного разрушения вала при выполнении работ. В связи с этим найти вкладыши с параметрами 1,25 и 1,5 практически невозможно.

Ремонт следует начинать со шлифовки шейки основания, и только после этого переходить к шатунным элементам.

Стандартные и ремонтные размеры коренных и шатунных шеек коленчатых валов всех видов техники. Данные будут постоянно пополняться по мере их появления в нашей базе.

Если Вам нужны размеры на какой-нибудь коленвал или у Вас есть какие-нибудь размеры, о которых вы узнали из достоверных источников, то пишите .

Если не нашли нужные размеры для вашего коленвала, то оставляйте комментарий внизу этой страницы или звоните.

Opel Kadett 1,3 S

размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт 54,972 — 54,985 42,971 — 42,987
0,25 мм 54,722 — 54,735 42,721 — 42,737
0,50 мм 54,472 — 54,485 42,471 — 42,787

Mitsubishi Pajero / L200

размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт 65,999(-0,02) 52,999(-0,02)
0,25 мм 65,749(-0,02) 52,749(-0,02)
0,50 мм 65,499(-0,02) 52,499(-0,02)
0,75 мм 65,249(-0,02) 52,249(-0,02)

Hyundai h200 Pritsche/Fahrgestell 4D56T

размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт66.000 57.000(-0,01)
0,25 мм65.750 56.750
0,50 мм65.500 56.500
0,75 мм65.250 ———

4D56T


размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт66.00053.000(-0,012)
0,25 мм65.75052.750
0,50 мм65.50052.500
0,75 мм65.250 52.250
1.00 мм——52,000

Daewoo Espero 2.0

размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт 57,995 48,970 — 78,988
0,25 мм 57,732 — 57,745 48,720 — 48,738
0,50 мм 57,482 — 57,495 48,470 — 48,488

Volkswagen Caravelle / Volkswagen T4

размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт 58,00 (-0,02-0,04) 47,80 (-0,02-0,04)
0,25 мм 57,75 (-0,02-0,04) 47,55 (-0,02-0,04)
0,50 мм 57,50 (-0,02-0,04) 47,30 (-0,02-0,04)
0,75 мм 57,25 (-0,02-0,04) 57,05 (-0,02-0,04)

Nissan Patrol

размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт 70,907 — 70,920 56,913 — 56,926
0,25 мм 70,657 — 70,670 56,633 — 56,676
0,50 мм 70,407 — 70,420 56,413 — 56,426
0,75 мм 70,157 — 70,170 56,163 — 56,176
1,00 мм 69,907 — 69,920 55,913 — 55,926

Mercedes-Benz 190 (W201)

размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт 57,955 — 57,960 47,955 — 47,965
0,25 мм 57,705 — 57,715 47,705 — 47,715
0,50 мм 57,455 — 57,465 47,455 — 47,465
0,75 мм 57,205 — 57,215 47,205 — 47,215
1,00 мм 56,955 — 56,965 46,955 — 46,965

Mitsubishi Galant

размеры коренных шеекразмеры шатунных шеек
стандарт 57,00 (-0,02) 45,00 (-0,02)
0,25 мм 56,75 (-0,02) 44,75 (-0,02)
0,50 мм 56,50 (-0,02) 44,50 (-0,02)

Audi 100 / Audi 200 1.8

кор. + 4 ммразмеры коренных шеекразмеры шатунных шеек
стандарт 53,96 — 53,98 47,76 — 47,79
0,25 мм 53,71 — 53,73 47,51 — 47,53
0,50 мм 53,46 — 53,58 47,26 — 47,28
0,75 мм 53,21 — 53,23 47,01 — 47,03

Chery Amulet

размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт 57,98 — 58,00 47,89 — 47,91
0,25 мм. 57,73 — 57,75 47,64 — 47,66

Volkswagen Amarok

размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт 54,00-0,022-0,042 50,90-0,022-0,042

Ford Courier (Форд Курьер)

размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт 57,00-0,02 40,990 — 41,010

Honda

размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт 54,98 44,98
0,25 мм 54,73 44,73
0,50 мм 54,48 44,48

Man

размеры коренных шеек размеры шатунных шеек
стандарт 104.00 — 103.98 90.00 — 89.98

Nissan MA09

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандарт 44,971 39,974
1 ремонт 44,471

Nissan D4F 712
Nissan D7F 764

Размеры коренных шеекРазмеры шатунных шеек
Стандартный размер 43,650 — 43,639 39,500 — 39,484
1 ремонт 43,400 — 43,389 39,000 — 39,984
2 ремонт 43,150 — 43,139

Nissan CR10DE
Nissan CG10DE
Nissan CG13DE
Nissan CR12DE

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандартный размер 44,970 39,974 — 39,955
1 ремонт 44,720 39,724 — 39,705

Nissan GA13DE

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандартный размер 49,964 39,974
1 ремонт 49,714 39,724
2 ремонт 49,464 —-

Nissan A12 (1974 — 1984)
Nissan E10 (1982 — 1986) 
Nissan E10S (1982 — 1990)

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандартный размер 49,964 44,974
1 ремонт 49,714 44,724
2 ремонт —- 44,474

Nissan A14 (1973-2008)
Nissan A14S (1973-1982)
Nissan A15 (1973-1987)
Nissan A15S (1973-1995)

Размеры коренных шеек Размеры шатунных шеек
Стандартный размер 49,964 44,974
1 ремонт 49,714 44,724
2 ремонт —— 44,474

P.S. Если вдруг Вы не нашли нужные размеры, то напишите в чате точную модель своего двигателя, его объем и хотя бы примерный год выпуска автомобиля и мы обязательно попытаемся Вам помочь.

Так же можете задать интересующий Вас вопрос в группе в Telegramm. Если первая ссылка не работает, то сюда

Так же по теме:

Стандартные и ремонтные размеры коленвала для автомобилей Nissan

Стандартные и ремонтные размеры коленвала для автомобилей Ford

Стандартные и ремонтные размеры коленвала для автомобилей Toyota

Стандартные и ремонтные размеры коленвала для автомобилей Audi

Rod School: как правильно выбрать шатуны

(Image / Wiseco)

Сталь или алюминий? Двутавровая или двутавровая балка? И даже не обращайте внимания на длину удилищ и их соотношение!

Да, выбор правильных шатунов для вашего двигателя зависит от множества факторов. Правильный выбор стержня, несомненно, является одним из наиболее важных решений, которые вы можете принять при создании двигателя. Подключение r ods не только влияет на то, как ваш двигатель подходит (или не совпадает) друг с другом, они также играют роль в производительности и долговечности двигателя.

Вот почему мы обратились к экспертам Eagle Specialties, Lunati и Callies Performance за советами о том, как правильно выбрать шатуны для вашего двигателя и области применения. Неудивительно, что основными факторами в этом уравнении являются мощность и крутящий момент. Согласно Алану Дэвису из Eagle Specialties, касается не только общей мощности и крутящего момента, но и способа производства мощности.

«Необходимо учитывать мощность, крутящий момент и число оборотов в минуту», - сказал Дэвис.«Но вы также должны учитывать область применения и среду, в которой будет использоваться двигатель, и то, как производится мощность. Например, 600-сильный двигатель без наддува, который вращает 10000 об / мин, будет иметь совершенно иные нагрузки, чем 600-сильный двигатель с наддувом или 400-сильный двигатель с 200 порциями закиси азота ».

В зависимости от области применения к шатунам прикладываются различные типы напряжений. Например, большой крутящий момент вызовет сильные сжимающие и изгибающие нагрузки на штанги.С другой стороны, высокие обороты вызывают в основном растягивающие нагрузки или силы растяжения. В большинстве случаев шатуны не выходят из строя на такте сжатия; скорее, они распадаются на такте выпуска при работе на высоких оборотах из-за растягивающей нагрузки.

«Эта (растягивающая нагрузка) также намного сложнее для стержневых болтов, чем мощность и крутящий момент», - сказал Дэвис. «Другие факторы, которые следует учитывать, - это вес поршня и ход коленчатого вала. Кроме того, разное использование топлива и закиси азота будет по-разному влиять на горение и то, как нагрузка передается на стержни.”

Помимо мощности двигателя и уровней оборотов, при выборе шатуна важны следующие факторы:

  • Применение: стрит, дрэг-рейсинг, гонки на выносливость и т. Д.
  • Размеры двигателя: ход поршня, соотношение штоков, высота поршня и т. Д.
  • Вес штока и надежность
  • Бюджет (для большинства из нас это играет роль)

Все это поможет определить длину стержня, материал и конфигурацию, которые лучше всего подходят для вашего применения.

Двутавровая балка в сравнении с двутавровой балкой

Шатун двутавровой балки

Существует два основных типа шатунов: двутавровая балка и двутавровая балка.

Большинство стандартных шатунов - двутавровые. Стандартные шатуны V8 могут развивать мощность до 400 лошадиных сил и 6500 об / мин. Как только вы превысите эти уровни производительности, вам нужно будет подумать о шатунах для вторичного рынка. В зависимости от типа используемой стали (подробнее об этом мы поговорим ниже) двутавровые балки на вторичном рынке могут выдерживать большие сжимающие нагрузки, обладают хорошей прочностью на растяжение и часто более легкие, чем двутавровые балки.

Способность шатуна выдерживать сжимающие нагрузки и растягивающие нагрузки зависит от площади поперечного сечения балки. Следовательно, стержни двутавровой балки на вторичном рынке обычно имеют более толстое поперечное сечение в критических областях для повышения прочности. Шатуны с двутавровой балкой , имеют совершенно другую конструкцию для увеличения жесткости и прочности.

Шатун двутавровой балки Шатуны с двутавровой балкой

имеют две большие плоские стороны с тонким сечением посередине.Такая конструкция делает эти стержни более жесткими и способными выдерживать усилия сжатия.

«Двутавровая балка - более прочная конструкция с учетом напряжения изгиба», - сказал Дэвис. «Стержни двутавровых балок труднее обрабатывать, поэтому они часто дороже. Стержни двутавровой балки легче изготовить и иногда они легче, чем двутавровые балки. При прочих равных условиях стержни двутавровых балок - самая прочная конструкция ».

Независимо от того, выберете ли вы двутавровую или двутавровую балку, общая прочность и надежность зависят от материала, веса и поперечного сечения стержней, - сказал Ник Норрис из Callies Performance Products .

«Все наши двутавровые балки и некоторые из наших стержней двутавровых балок имеют коническую конструкцию», - сказал он. «Наша конструкция с двутавровой балкой - очень хорошая деталь, которая обычно на 20 грамм легче, чем наша двутавровая балка в стандартной конфигурации. Мы считаем нашу двутавровую балку сверхмощной штангой из-за большего поперечного сечения материала и конструкции опоры штифта ».

Так что насчет материалов?

Сталь против алюминия против титана

Что касается шатунов, то в качестве основных материалов используются сталь, алюминий и титан.Опять же, правильный выбор будет зависеть от указанных выше переменных (мощность, частота вращения, приложение и т. Д.).

Стальные шатуны изготавливаются с использованием различных материалов и производственных процессов. Например, шатуны из литой стали использовались во многих автомобилях 1960-х и 1970-х годов, но они не подходят ни для каких рабочих целей. Большинство неоригинальных стальных шатунов изготавливаются из кованой стали.

Кованая сталь бывает разных типов в зависимости от марки материала.Eagle Specialties, например, использует сталь 5140 для своих удилищ начального уровня. Для более модифицированных конкурентных применений большинство производителей, включая Eagle Specialties, используют высокоуглеродистую сталь 4340 или 4330.

«Для соревнований высокого класса наши стержни кованы и подвергаются термообработке в соответствии со сталью 4340 по спецификации SAE / ASTM», - сказал Дэвис. «Эта спецификация допускает некоторые вариации легирующих элементов. Компания Eagle придерживалась более жестких допусков на нашу сталь и достигла немного более высокого предела текучести, чем «типичная» сталь 4340.”

В зависимости от материала стальные шатуны подходят для большинства применений.

Алюминиевые стержни могут быть на 25 процентов легче стальных стержней, что делает их популярным выбором среди гонщиков. Более легкий вес уменьшает общую массу поршневого узла, позволяя двигателю вращаться все быстрее и выше. По словам Дэвиса, алюминий также является отличным выбором для систем с наддувом.

«Алюминий, хотя и не такой прочный, как сталь, но часто используется в очень мощных воздуходувных двигателях», - сказал он.«Это связано с тем, что алюминий слегка« поддается »при сильном сгорании и действует как« амортизатор », так что вредный удар от горения не распространяется на подшипник штока и не приводит к выходу из строя».

Обратной стороной алюминиевых стержней является их усталостная долговечность. У алюминиевых шатунов более ограниченный срок службы, чем у стальных, и они могут начать растягиваться, особенно когда они сделали много проходов по драгстрипу. Однако многие производители алюминиевых шатунов утверждают, что хороший набор алюминиевых шатунов может прослужить до 100 000 миль при использовании на улице.Так что все сводится к вашему заявлению и бюджету. Если вы гонщик и можете позволить себе более частую замену удилищ, алюминий - хороший выбор. Если у вас ограниченный бюджет или если ваш двигатель представляет собой завод с высоким крутящим моментом и низкой частотой вращения, сталь может быть более экономичным вариантом в долгосрочной перспективе.

Titanium - третий вариант.

Титановые шатуны сочетают в себе легкий вес алюминия с прочностью, более сопоставимой со сталью. Это делает их подходящим вариантом для драг-каров или спринтерских автомобилей, требующих быстрого отклика на педаль газа.Однако они очень дорогие.

«Титан немного слабее стали, но из-за чрезвычайно малого веса создается гораздо меньшее напряжение», - сказал Дэвис. «Таким образом, титан можно считать более прочным, если рассматривать систему в целом. Однако это непростой материал; и за это приходится платить. И я говорю не только о долларах ».

Специальные методы лечения

Материал шатуна - единственное, что определяет прочность.

«Это важные факторы, но они даже близко не подходят для того, чтобы рассказать историю», - сказал Дэвис.

Вы также должны убедиться, что стержни прошли термообработку, которая требуется для того, чтобы материал соответствовал большинству спецификаций SAE / ASTM. По словам Дэвиса, дробеструйная обработка является обычным явлением и абсолютно необходима для обработанных или кованых деталей. Полировка помогает уменьшить микроскопические ямки, включения и продлить усталостный ресурс; однако это нужно делать правильно. Агрессивная шлифовка или полировка могут принести больше вреда, чем пользы.

Криообработка - еще один финишный процесс. Это можно рассматривать как продолжение процесса термообработки. Криообработка по существу охлаждает материал до гораздо более низкой температуры, чем комнатная температура, сразу после окончания термообработки. По словам Дэвиса, преимущества этого процесса - это незначительное увеличение прочности примерно на 2-3 процента и повышенная износостойкость.

Длина стержня и передаточное число

Передаточное число шатуна - это длина шатуна (от центра к центру), деленная на ход коленчатого вала.Это число может напрямую влиять на мощность, крутящий момент, КПД двигателя и износ поршня.

Вот некоторые стандартные длины шатунов:

ЧЕВИ

FORD

Как правило, более низкие передаточные числа штоков связаны с двигателями с более низкой частотой вращения. Более высокое передаточное число штоков обычно работает с высокооборотными двигателями. Вообще говоря, передаточное число для бензиновых автомобильных двигателей, работающих в типичных диапазонах оборотов, будет около 1.45: 1 –1,7: 1, с некоторыми гоночными двигателями с передаточным числом штоков до 2,1: 1.

Есть несколько идей относительно соотношения стержней.

Передаточное число стержней на этом изображении равно B, разделенному на A. (Изображение любезно предоставлено MustangsandFords.com)

«Чем выше максимальный угол штока (и меньше передаточное число), тем больше будет боковая нагрузка на поршень», - сказал Дэвис. «Это приводит к более высокому трению и ускоренному износу юбки поршня. Однако, прежде чем бросать самый длинный шток во все, что вы строите, поймите, что более низкое соотношение штоков имеет тенденцию лучше «смешивать» воздух / топливо в цилиндре из-за более агрессивного ускорения поршня.Это может привести к повышению эффективности, крутящего момента и мощности ».

По словам Норриса: «Еще более типичным является использование самого длинного стержня для работы в пределах хода, высоты деки и доступной высоты сжатия поршня. Это помогает снизить вес поршня и, в свою очередь, нагрузку на шатун. Примером, когда это может быть не так, может быть усиленное или тяжелое применение закиси азота, когда поршню потребуется большая высота сжатия, чтобы позволить смещать кольцевой пакет вниз.”

Большинство согласны с тем, что выбор длины штанги / соотношения штанги должен быть частью большего уравнения.

«Длина штока влияет на время выдержки поршня в ВМТ», - сказал Норрис. «В случаях, когда ход достаточно короткий, чтобы обеспечить некоторую гибкость при выборе штока, его можно учесть с учетом расхода в отверстиях, фаз газораспределения и диапазона оборотов, чтобы оптимизировать двигатель для конкретного применения».

Быстрое слово по болтам тяги

Обязательно обратите внимание на болты шатуна при покупке и установке новых шатунов.По словам Дэвиса, эти болты являются единственным крепежным элементом двигателя, который подвергается наибольшему напряжению.

«Мы используем материалы ARP 8740, 2000, L19 и Custom Age 625+», - сказал он. «Подобно тому, как важен выбор правильных болтов, следование инструкциям производителя по затяжке, смазке и уходу также имеет жизненно важное значение для срока службы болта (и вашего двигателя)».

Избегайте чрезмерного растягивания болтов штока во время сборки двигателя. Когда новые болты штока установлены и затянуты, чтобы они соответствовали подшипникам, обязательно используйте подходящую смазку для резьбы.

Выбрав правильный материал, размер и стиль шатуна (не забывая и о правильных болтах), вы обеспечите максимальную производительность и надежность вашего двигателя.

Что еще можно пожелать?

.

Шатуны Направляющие • Muscle Car DIY

Шатуны подвергаются большей нагрузке, чем любой другой компонент двигателя. Выбор самого сильного удилища для достижения цели абсолютно необходим. У вас есть выбор из множества материалов: металлический порошок, кованая сталь, алюминий, титан, стальная заготовка и алюминий. Шатуны предлагаются в конфигурациях с двутавровыми и двутавровыми балками, и вам необходимо учитывать вес, баланс и размерные факторы. Болты шатуна также подвергаются огромным нагрузкам, и они не должны выходить из строя.Как мы все знаем, если шатун выходит из строя, двигатель может перейти в утиль за доли секунды. Так что выбирайте с умом и не выбирайте недорогие удочки.


Этот технический совет взят из полной книги СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ БЛУПРИНТИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ: ПРАКТИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО ПО ПРЕЦИЗИОННОМУ ДВИГАТЕЛЮ. Подробное руководство по этому вопросу вы можете найти по этой ссылке:
УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ

ПОДЕЛИТЬСЯ СТАТЬЕЙ: Пожалуйста, не стесняйтесь делиться этой статьей на Facebook, на форумах или в любых клубах, в которых вы участвуете.Вы можете скопировать и вставить эту ссылку, чтобы поделиться: https://musclecardiy.com/performance/how-to-blueprint-engines-connecting-rods-guide/



Типы штанг

Шатуны

доступны из различных материалов и из различных материалов. Стержни для двигателей легковых автомобилей более старых моделей обычно изготавливались из чугуна. Для высокопроизводительного производства некоторых двигателей стержни обычно изготавливались из кованой стали. Сегодня большинство стержней OEM-производителей изготавливаются из порошкового металла (часто называемого стержнями PM), а в некоторых случаях используются стержни из кованой стали.

Стержни из порошкового металла

Прутки из порошкового металла изготавливаются аналогично литью или ковке. Специализированная порошкообразная смесь сплавов помещается в форму, нагревается (для плавления и растекания), а затем под давлением. В результате получается удивительно прочный продукт, для которого требуется только хонингование большого и малого концов и нарезание резьбы болтом (дополнительная внешняя обработка не требуется). Вместо того чтобы иметь отдельные корпус стержня и крышку (как в случае литых или кованых стержней), стержни PM изготавливаются как одно целое.

Последовательность операций обработки создает отверстие под палец, отверстие кривошипа и поверхности болтов. Колпачок также разделен прорезью, облицован и прикреплен, чтобы окончательно определить размер головки.


Шатун из заготовки обеспечивает гораздо большую прочность, чем чугунный стержень.

После того, как порошковая смесь сформирована в пресс-форме, смесь нагревается до температуры более 1500 градусов по Фаренгейту и ковка под давлением более 750 тонн. Поковка из порошкового металла затем подвергается термообработке и финишной обработке.Здесь можно увидеть стержни, которые попадают в печь для термообработки. (Фото любезно предоставлено Howards Cams)

После того, как шатун PM сформирован в форме, крышка создается путем ее отламывания в зажимном приспособлении. Это также называется конструкцией с защелкивающейся крышкой. Хотя этот процесс обеспечивает очень точное сопряжение колпачка со стержнем, размер стержня PM нельзя изменить традиционными методами. Если требуется изменение размера, можно просто отточить большие концы больше и выбрать подшипник с большим внешним диаметром.

Этот крупный план сопрягаемой поверхности колпачка стержня из порошкового металла с «треснувшей крышкой» показывает неровность поверхности. Две изломанные поверхности идеально совмещаются при установке колпачка, обеспечивая точную регистрацию колпачка.

Крупным планом поверхность сопряжения стержня колпачка из порошкового металла с трещинами. Соблюдайте осторожность при работе со стержнями из порошкового металла. не нарушайте неровности сопрягаемых поверхностей. Если вы взорвете их, коснетесь их напильником или уроните стержень на пол, вы испортите зеркальные сопрягаемые поверхности, и стержень станет бесполезным.Профиль этих сопрягаемых поверхностей (на седле стержня и крышке) должен оставаться абсолютно неповрежденным и неповрежденным.

Кованный порошком стержень исключает большинство этапов обработки и формовки, так как первоначальная кованая форма чрезвычайно близка ко всем конечным размерам. При разрушении конца стержня образуется крышка. Стержень закреплен в приспособлении, участок линии разъема зарублен, а колпачок буквально оторван.

В отличие от стержня и крышки, каждая из которых плоско обработана на стыковых поверхностях, стержни PM имеют неровные поверхности на стыковочных участках.Преимущество этого заключается в том, что он создает идеальное соединение между стержнем и крышкой, поскольку во время разделения не происходит потерь материала. Колпачок точно подходит к стержню (зеркально отображаемые поверхности). Колпачок теперь предназначен для его оригинального стержня, и после соединения и затяжки болтов

.

Как выбрать распределительный вал

по: Cobalt327, Crashfarmer, Crosley, Curtis73, Jon, Techinspector1, Therightcurve, Valkyrie5.7
(Нажмите здесь, чтобы редактировать эту страницу анонимно, или зарегистрируйте имя пользователя, чтобы получить имя пользователя ваша работа.)

С Comp Cams

[править] Обзор

Распределительный вал можно рассматривать как мозг двигателя, и он имеет очень большое влияние на количество мощности, производимой двигателем, а также на то, где в диапазоне оборотов возникает эта мощность.Основное внимание в этой статье будет уделено стандартной конфигурации двигателя с верхним расположением клапанов (верхний клапан) и кулачком в блоке, использующей два клапана на цилиндр, как показано выше.

[править] Клапанный механизм

С механической точки зрения, распределительный вал соединен с коленчатым валом и вращается на 1/2 скорости кривошипа. При повороте кулачка эксцентричный выступ кулачка поднимает и опускает толкатель кулачка или подъемник . Подъемник соединен с опорой или коромыслом толкателем .Коромысло направляет движение кулачка к клапану , открывая клапан и закрывая его с помощью пружины (пружин) клапана .

Форма выступа кулачка определяет, когда клапан открывается и закрывается по отношению к положению коленчатого вала (он же фаза газораспределения ), и насколько далеко открывается клапан (он же подъем клапана ), а также как долго клапан открыт и закрыт (также известный как продолжительность ).

В этой статье предполагается, что вы знакомы с основами того, как и что делает распределительный вал.Если требуется дальнейшее объяснение или напоминание, см. Распределительный вал 101: Как работают кулачки? . Статья и видео сделают многие идеи и термины, используемые в этой статье, более понятными.

Для получения более подробной информации о работе распределительного вала и определения характеристик распредвала см. Secrets of Camshaft Power Марлана Дэвиса (Car Craft, декабрь 1998 г.).

[править] Объяснение технических характеристик распределительного вала

.

Как работает коленвал - Все подробности

При сгорании топлива поршень выстреливает прямо вниз по цилиндру, работа коленчатого вала заключается в преобразовании этого поступательного движения во вращение - в основном за счет поворота и подталкивания поршня вверх по цилиндру.

Терминология коленчатого вала достаточно специализированная, поэтому мы начнем с названия нескольких частей. А журнал это часть вала, которая вращается внутри подшипника. Как видно выше, шейки коленчатого вала бывают двух типов: коренные шейки образуют ось вращения коленчатого вала, а шатунные шейки закреплены на концах шатунов, доходящих до поршней.

Для дополнительной путаницы шейки шатуна сокращенно обозначаются шатунными шейками и также обычно называются шатуны , или цапфы головные . Цапфы стержней соединены с главными шейками полотна .

Расстояние между центром коренной шейки и центром пальца коленчатого вала называется радиус шатуна , также называемый ход кривошипа . Это измерение определяет диапазон хода поршня при вращении коленчатого вала - это расстояние сверху вниз известно как ход .Ход поршня будет в два раза больше радиуса кривошипа.

Задний конец коленчатого вала выходит за пределы картера и заканчивается фланец маховика . Этот прецизионно обработанный фланец прикреплен болтами к маховик , большая масса которого помогает сгладить пульсацию поршней, срабатывающих в разное время. Через маховик вращение передается через трансмиссию и главную передачу на колеса. В АКПП коленчатый вал прикручен к коронная шестерня , несущий гидротрансформатор, передавая привод на автоматическую коробку передач.По сути, это мощность двигателя, а мощность передается туда, где она необходима: гребные винты для лодок и самолетов, индукционные катушки для генераторов и опорные колеса транспортного средства.

Передний конец коленчатого вала, иногда называемый носиком, представляет собой вал, выходящий за пределы картера. Этот вал будет заблокирован с зубчатым колесом, которое приводит в движение клапанный механизм через зубчатый ремень или цепь [или, в высокотехнологичных приложениях, зубчатые передачи], и шкив, который передает мощность через приводной ремень на такие аксессуары, как генератор переменного тока и водяной насос .

Детали коленчатого вала

Основные журналы

коренные шейки или просто главные шейки зажаты в блоке двигателя, и двигатель вращается вокруг этих шейек. Все шейки коленчатого вала будут обработаны идеально гладкими и круглыми и часто закалены. Основные шейки закреплены в седлах, в которых установлена ​​сменная вкладыш подшипника буду сидеть. Подшипник мягче, чем шейка, и его можно заменять по мере износа, и он спроектирован так, чтобы поглощать небольшое количество загрязнений, если таковые имеются, чтобы не повредить коленчатый вал.А крышка коренного подшипника затем прикручивается к шейке болтами и затягивается с точным крутящим моментом.

[Схема главной цапфы с подшипниками и отверстиями]

Цепи движутся по масляной пленке, которая вдавливается в пространство между шейкой и подшипником через отверстие в седле коленчатого вала и соответствующее отверстие во вкладыше подшипника. При правильном давлении масла и подаче масла шейка и подшипник не должны соприкасаться.

Шатунные шейки

шатунные шейки смещены от оси вращения и прикреплены к большие концы шатунов поршней.Как ни странно, их также часто называют шатуны или Шатунные опоры . Подача масла под давлением идет через наклонный масляный канал, просверленный от основной шейки.

В некоторых шатунах просверлено отверстие для масла, позволяющее распылять масло на стенку цилиндра. В этом случае опорные подшипники шатуна будут иметь канавку для подачи масла в шатун.

Смазка коленчатого вала

Контакт металл-металл - враг эффективного двигателя, поэтому и главные шейки, и шейки стержней движутся по масляной пленке, которая находится на поверхности подшипника.

Подать масло к коренному подшипнику скольжения очень просто: масляные каналы от блока цилиндров ведут к каждому седлу коленчатого вала, а соответствующее отверстие в корпусе подшипника позволяет маслу достигать шейки.

Подшипники шейки шатуна требуют такой же смазки, но они вращаются вокруг коленчатого вала со смещением. Для подачи масла к этим подшипникам масляные каналы проходят внутри коленчатого вала - через основную шейку, по диагонали через перемычку и через отверстия в шейках шатунов.Канавка в подшипнике коренной тяги позволяет маслу непрерывно продавливать масло по каналу к шейкам шатуна, чему способствует выброс наружу центробежной силой вращающегося коленчатого вала.

Зазоры между шейками и подшипниками являются основным источником давления масла в двигателе. Если зазоры слишком велики, масло вытекает свободно, а давление не поддерживается. Слишком малые зазоры вызовут высокое давление масла и риск контакта металла с металлом. Поэтому важно измерять зазор между подшипниками и шейками при ремонте двигателя.

Противовесы

Коленчатый вал подвержен сильным вращающим силам, а масса шатуна и поршня, движущиеся вверх и вниз, оказывает значительную силу. Противовесы отлиты как часть коленчатого вала, чтобы уравновесить эти силы. Эти противовесы обеспечивают более плавную работу двигателя и более высокие обороты.

Коленчатый вал балансируется на заводе. В этом процессе прикрепляется маховик, и весь узел вращается на машине, которая измеряет, где он находится вне баланса. Балансировочные отверстия просверлены в противовесах для уменьшения веса. Если необходимо добавить вес, просверливается отверстие, которое затем заполняется хэви-металлом или меллори. Это повторяется до тех пор, пока коленчатый вал не будет сбалансирован.

Упорные шайбы коленчатого вала

В какой-то момент по его длине будут установлены две или более упорных шайб, чтобы предотвратить продольное перемещение коленчатого вала. На изображенном коленчатом валу с обеих сторон центральной шейки имеются упорные шайбы.Эти упорные шайбы устанавливаются между обработанными поверхностями перемычки и седла коленчатого вала, сохраняя заданный небольшой зазор и сводя к минимуму величину бокового перемещения, доступного для коленчатого вала. Расстояние, на которое коленчатый вал может перемещаться из конца в конец, называется его осевым люфтом, и допустимый диапазон будет указан в руководствах по обслуживанию.

В некоторых двигателях эти упорные шайбы являются частью коренных подшипников, в других, как правило, более старых типов, используются отдельные шайбы.

Основные сальники

Оба конца коленчатого вала выходят за пределы картера, поэтому необходимо предусмотреть какой-либо метод предотвращения утечки масла через эти отверстия.Это работа двух основных масляных уплотнений, одного спереди и одного сзади.

задний главный сальник устанавливается между задней главной шейкой и маховиком. Обычно это манжетное уплотнение из синтетического каучука. Прокладка вдавливается в углубление между блоком цилиндров и масляным поддоном. Уплотнение имеет фасонную кромку, которая плотно прижимается к коленчатому валу пружиной, называемой подвязкой.

Неисправное масляное уплотнение является серьезной проблемой, поскольку оно находится рядом с главными шейками, которые получают и нуждаются в хорошей подаче масла под давлением.В сочетании с вращением коленчатого вала это приводит к быстрой потере моторного масла из-за любого нарушения сальника.

сальник передний похож на задний, хотя его выход из строя менее катастрофичен, и к нему легче получить доступ. Передний сальник будет за шкивами и шестерней привода ГРМ.

Сальник сам по себе является дешевой деталью, но для его доступа требуется много труда по снятию трансмиссии, сцепления, маховика и, возможно, коленчатого вала.Поэтому рекомендуется заменять сальники каждый раз, когда двигатель разбирается и детали доступны.

Схемы коленчатого вала

Базовый коленчатый вал, показанный выше, от рядного 4-цилиндрового двигателя. Другие конструкции коленчатого вала будут зависеть от компоновки двигателя. Более подробно эта тема освещена в статье о компоновке двигателя. Но следует отметить, что в двигателях V-образной формы и W два шатуна могут иметь общую шейку штока.Ниже показаны некоторые типовые схемы коленчатого вала.

Коленчатый вал V6

Коленчатый вал V6 является в некотором роде специализированным, потому что он требует, чтобы шейки шатуна были разделены для поддержания равномерного интервала зажигания. Это требует, чтобы цапфы стержней были расколоты или раздвинуты, что известно как шплинт или Журнал разъемный дизайн.

Неисправности

Коленчатый вал, будучи очень прочным, является надежным элементом, и поломки коленчатого вала редки, если только двигатель не работает в экстремальных условиях.

Изношенные журналы

Без достаточного давления масла шейки коленчатого вала будут контактировать с опорными поверхностями, постепенно увеличивая зазор и ухудшая давление масла. В крайнем случае это может привести к разрушению подшипников и серьезному повреждению двигателя. Если журналы изношены до предела, предусмотренного для их использования, или уже не имеют идеально круглой формы, их необходимо отшлифовать, как описано ниже.

Усталость

Постоянные силы, действующие на коленчатый вал, могут привести к усталостным трещинам, обычно обнаруживаемым на галтеле, где шейки соединяются со стенкой.Гладкий радиус этого галтеля имеет решающее значение для предотвращения слабых мест, ведущих к усталостным трещинам. Коленчатый вал можно проверить на наличие трещин с помощью магнитофлюкс .

Модификации и обновления

Шлифовка коленчатого вала

Журналы изнашиваются со временем. Они могут иметь шероховатую поверхность, округлые или сужающиеся. В этих случаях их поверхность можно восстановить с помощью шлифовки коленчатого вала. Когда коленчатый вал заточен, его шейки будут уменьшаться в диаметре и, следовательно, увеличиваться в размерах, поэтому потребуется установка более толстых подшипников.

Коленчатые валы Stroker

Объем цилиндра можно увеличить, перемещая поршни на более длинный ход. Ход двигателя определяется радиусом кривошипа, который представляет собой расстояние между шейками шатуна и коренными шейками. Коленчатый вал с большим радиусом кривошипа обеспечивает более длинный ход и больший объем цилиндра - это известно как коленчатый вал с ходовым механизмом. При установке строкера потребуются более короткие шатуны. В противном случае поршни могут перемещаться в цилиндре слишком высоко, вызывая неприемлемо более высокое сжатие или удар о крышу цилиндра.

Коленчатые валы Stroker

для часто модифицируемых двигателей продаются в комплекте с более короткими шатунами и поршнями. Строкер-комплект для двигателя Mazda MX5 Miata 1.8L может преобразовать его в двигатель 2L по цене около 5500 долларов.

Офсетное шлифование

Альтернативой установке коленчатого вала с ходовым механизмом является шлифовка шейки шатуна до меньшего размера со смещением - таким образом, центр шейки смещается от средней линии коленчатого вала.Это проиллюстрировано выше.

Видно, что при перемещении центра шейки штока радиус кривошипа был увеличен, что привело к увеличению хода. Это специализированная обработка, и достигаемое увеличение хода будет зависеть от толщины шейки.

Как делается коленчатый вал

В большинстве серийных двигателей используется чугунный коленчатый вал, который изготавливается путем заливки расплавленного чугуна в форму. Кованые коленчатые валы используются в некоторых высокопроизводительных двигателях.Кованый коленчатый вал изготавливается путем нагревания стального блока до докрасна, а затем с использованием чрезвычайно высокого давления для придания ему формы.

После ковки или литья коленчатого вала его шейки и опорные поверхности обрабатываются идеально гладкими. Просверливаются масляные каналы или масляные каналы. Серийные двигатели обычно оставляют перемычки с их первоначальной черновой отделкой, но двигатели с высокими характеристиками обрабатывают каждую часть коленчатого вала, чтобы уменьшить сопротивление масла.

Шейки должны быть тверже, чем их подшипники, чтобы износ заменялся на подшипниках, а не на коленчатом валу, который должен служить в течение всего срока службы двигателя.Производственный процесс будет включать упрочнение этих участков посредством азотирования или термообработки.

Коленчатые валы с исключительно высокими характеристиками и нестандартными характеристиками изготавливаются из блока твердого материала, в результате чего получается коленчатый вал в виде заготовки. Производство одноразового коленчатого вала с помощью этого процесса будет стоить минимум около 3000 долларов, поэтому он предназначен для соревнований, гонок и восстановления.

.

Смотрите также