Как правильно облегчить коленвал


Как облегчить коленвал.

Коленчатый вал – это одна из самых дорогих деталей автомобильного двигателя. Кроме того, коленвал еще и очень тяжел, поэтому отечественные автолюбители придумали его облегчать. Свою роль в этом сыграл и большой выбор облегченных коленвалов заводского производства, и соответствующая реклама.

1

Самый простой способ облегчить коленвал на вашем авто – это просто заменить его заводским образцом облегченного типа. Таким образом вы сведете к минимуму возможные негативные последствия кустарного облегчения, так как штатный коленвал при облегчении необходимо тщательно балансировать, а также вы можете просто испортить деталь при неумелом подходе к делу.

2

Многие автомастера не советуют самостоятельно облегчать коленвал, а рекомендуют только готовые облегченные образцы. Так как зачастую штатный коленчатый вал изготовлен из чугуна, этот материал не вполне хорошо переносит сверление и в процессе облегчения или дальнейшей работы двигателя может просто лопнуть. Второй сложный вопрос – это соответствующая балансировка облегченного коленвала. Многие не учитывают, что вес это не главное, главное – сбалансированная работа вала, а ее обеспечивают противовесы, которые часто ошибочно частично спиливают и шлифуют. Но дело в том, что они и так легче шатунных шеек, и в итоге вместе с уменьшением веса вы добьетесь и разбалансировки вала.

3

Итак, если вы собираетесь облегчить коленчатый вал двигателя своего автомобиля, для начала разберитесь в его устройстве и весе деталей, спиливайте металл, только тщательно подобрав пропорции и очень осторожно, чтобы не разрушить деталь. В первую очередь уменьшается вес шатунов, затем вес противовесов, обязательно соблюдая пропорции, согласно изначальному весу деталей механизма. Для шлифовки вала вам понадобится пресс и шлифовальный станок, не у каждого в хозяйстве найдутся эти приборы, поэтому проще воспользоваться услугами специалистов. В процессе шлифовки не забывайте смачивать и охлаждать коленчатый вал.

4

Производите шлифовку вала в несколько этапов – сначала в черновую, затем в чистовую, продуйте масляные каналы, промойте все поверхности и отверстия. После того как вы снимете лишнюю массу металла с коленвала, произведите полировку изделия.

Не забудьте, что чрезмерное стачивание металла в итоге может привести не к улучшению, а, наоборот, к худшим последствиям: на низких оборотах несбалансированный коленвал обеспечит нестабильную работу двигателя, а на высоких – может и вовсе лопнуть. Поэтому прежде чем прибегать к подобным радикальным мерам, подумайте об их возможных последствиях.

Облегчение коленвала

Облегченный коленвал для форсировки – на kartuning.ru

Облегченный коленвал.

Облегчение коленвала – заманчивая идея. Но, в отличие от многих других деталей, коленвал подвергают облегчению не с целью «тупого» снижения момента инерции. Как правило, коленвал имеет незначительный диаметр, и существенного снижения момента инерции не происходит. Для эффективного снижения момента инерции применяется облегченный маховик.

Коленвал подвергается значительным изгибающим нагрузкам, в том числе и от сил инерции. Эти силы зависят от радиусов кривошипов коленвала, масс шатунов (в большей степени их нижних головок, совершающих вращательное движение), противовесов и от скорости их вращения. Скорость вращения коленвала при форсировании двигателя мы практически всегда увеличиваем. Следовательно, чтобы рано или поздно не «разнесло» двигатель лопнувшим коленвалом, нам необходимо уменьшать или массы вращающихся деталей, или радиус вращения коленвала. Во втором случае (т.е. перейдя на меньший ход коленвала) мы потеряем рабочий объем, что крайне не желательно. Поэтому идем первым путем, и в первую очередь снижаем вес шатунов. Во вторую – вес противовесов коленвала. Благодаря этому увеличивается ресурс как самого коленвала, так и двигателя в целом.Стоит отметить , что если перестараться, то можно получить обратный эффект. Также необходимо обратить внимание на имеющиеся на коленвале усилители, их срезать нельзя. Поэтому операцию по облегчению коленвала лучше доверить специалистам.

После облегчения коленвал обязательно подлежит динамической балансировке.

облегченный коленвал облегченный коленвал
облегченный коленвал в сравнении с полновесным

облегченный коленвал облегченный коленвал
облегченный коленвал

Облегченный коленвал

Выбор паука и модернизация выпускного коллектора, тюнинг системы питания двигателя Все о тюнинге коробки передач и двигателя, увеличиваем мощность двигателя и подбираем кпп.

Заманчивая деталь – коленвал. Но, в отличие от многих других деталей, коленвал подвергают облегчению не с целью «тупого» снижения момента инерции. Как правило, коленвал имеет незначительный диаметр, и существенного снижения момента инерции не происходит.
Для эффективного снижения момента инерции применяется облегченный маховик

Однако коленвал, подвергается значительным изгибающим нагрузкам, в том числе и от сил инерции. Силы инерции, зависят от радиусов кривошипов коленвала, масс шатунов, противовесов и от скорости их вращения. Скорость вращения коленвала, мы, практически всегда, увеличиваем. Следовательно, чтобы, рано или поздно, не «разнесло» двигатель, нам необходимо или уменьшать массы вращающихся деталей, или радиус вращения коленвала. Во втором случае ( перейдя на меньший ход коленвала ) мы потеряем рабочий объем, что крайне не желательно. Поэтому идем первым путем, и в первую очередь, снижаем вес шатунов. Во вторую – вес противовесов коленвала. Благодаря этому увеличиваем ресурс нашего коленвала и двигателя в целом. Правда, если перестараться, то можно получить обратный эффект. Необходимо еще обратить внимание на имеющиеся на коленвале усилители. Как вы понимаете , их желательно не срезать при облегчении коленвала.

Облегчённый коленвал - Технические обсуждения

Облегчённый коленвал - Технические обсуждения - Украинский Автоклуб Москвич Перейти к содержимому

66 сообщений в этой теме

nick 13    2

  • Участник
  • VIP
  • 2
  • 58 публикаций
  • Год выпуска авто: я не злой,просто жизнь собачья

Evgen    45

  • Свой
  • Москвичеводы
  • 45
  • 361 публикация
  • Авто: 2140 $ 2141
  • Год выпуска авто: 1986
  • Откуда: Донецк

Veldreg    628

  • Старожил
  • VIP
  • 628
  • 1 546 публикаций

Voeslav    213

  • Старожил
  • Москвичеводы
  • 213
  • 1 882 публикации
  • Авто: АЗЛК 21412
  • Год выпуска авто: 1993
  • Откуда: Никополь

Gagai    280

  • Старожил
  • Москвичеводы
  • 280
  • 1 197 публикаций
  • Авто: ИЖ Комби 1,8i
  • Год выпуска авто: 1990
  • Откуда: Донецк, Авдеевка, Константиновка

Veldreg    628

  • Старожил
  • VIP
  • 628
  • 1 546 публикаций

Sergei2010    157

  • Старожил
  • VIP
  • 157
  • 1 557 публикаций
  • Авто: 21412 1.7i
  • Год выпуска авто: 91
  • Откуда: николаев

leon    1 334

  • Старожил
  • Москвичеводы
  • 1 334
  • 14 018 публикаций
  • Авто: АЗЛК 214122 -1700 Красный Дракон
  • Год выпуска авто: 1995
  • Откуда: Донбасс&Київ

Veldreg    628

  • Старожил
  • VIP
  • 628
  • 1 546 публикаций

leon    1 334

  • Старожил
  • Москвичеводы
  • 1 334
  • 14 018 публикаций
  • Авто: АЗЛК 214122 -1700 Красный Дракон
  • Год выпуска авто: 1995
  • Откуда: Донбасс&Київ

Garri-g    1 159

  • Старожил
  • Модераторы
  • 1 159
  • 7 407 публикаций
  • Авто: 426, 214145, 214122
  • Год выпуска авто: 70-98
  • Откуда: Киев...

leon    1 334

  • Старожил
  • Москвичеводы
  • 1 334
  • 14 018 публикаций
  • Авто: АЗЛК 214122 -1700 Красный Дракон
  • Год выпуска авто: 1995
  • Откуда: Донбасс&Київ

Gagai    280

  • Старожил
  • Москвичеводы
  • 280
  • 1 197 публикаций
  • Авто: ИЖ Комби 1,8i
  • Год выпуска авто: 1990
  • Откуда: Донецк, Авдеевка, Константиновка

Garri-g    1 159

  • Старожил
  • Модераторы
  • 1 159
  • 7 407 публикаций
  • Авто: 426, 214145, 214122
  • Год выпуска авто: 70-98
  • Откуда: Киев...

Garri-g    1 159

  • Старожил
  • Модераторы
  • 1 159
  • 7 407 публикаций
  • Авто: 426, 214145, 214122
  • Год выпуска авто: 70-98
  • Откуда: Киев...

Как поправить коленвал / Ремонт двигателей

Когда речь заходит о капитальном ремонте двигателя, от механиков часто слышишь: «Отдам коленчатый вал шлифовщику, прошлифует, и все будет как надо...» К сожалению, «как надо» получается редко, и качественно отремонтировать коленчатый вал только шлифовкой не удается. Почему? Попробуем разобраться.

Коленчатый вал, без сомнения, одна из главных, если не самая главная, деталь двигателя, определяющая его надежность и долговечность. В этом убедиться нетрудно, достаточно сравнить цену коленвала с ценой любой другой детали двигателя. А раз так, то в случае износа или повреждения во время эксплуатации автомобиля коленчатый вал надо постараться восстановить - это, как правило, заметно дешевле, чем покупать новый.

Но при восстановлении коленчатого вала надо помнить: его надежность и долговечность не должны снизиться. Иначе ремонт, каким бы легким и простым он ни был, окажется слишком дорогим, так как деньги и время будут потрачены зря.

К сожалению, подобная ситуация - не редкость в отечественной практике. На некоторых ремонтных предприятиях коленчатый вал в результате ремонта иной раз приобретает почти фантастические свойства - начинают «пропускать» его сальники, выходят из строя детали привода распределительного вала и даже коробки передач. Случается и так, что стремительно падает давление масла в системе, а при проверке оказывается, что коренные подшипники быстро износились. Часто после ремонта заметно возрастают вибрации двигателя, да и работает он слишком шумно. Почему? Причин несколько, но, чтобы в них разобраться, сперва попробуем ответить на главный вопрос:

Что случилось с коленвалом?

Коленчатый вал - деталь не только очень дорогая, но и наиболее нагруженная (может, поэтому и дорогая). Силы, действующие на него, весьма велики. Это силы давления газов, передаваемые при сгорании топлива через шатуны от поршней, а также силы инерции от их возвратно-поступательного (вверх-вниз) движения. Более того, действующие силы переменны по величине и направлению, а значит, пытаются гнуть и ломать коленчатый вал одновременно в разных сечениях.

Чтобы противостоять таким нагрузкам, вал должен быть жестким и прочным, причем очень важна его усталостная прочность, т.е. способность выдерживать переменные нагрузки.

Одновременно поверхности шеек коленвала должны обладать способностью противостоять износу на протяжении многих тысяч часов работы. Ну а все вместе это достигается соответствующей конструкцией, материалами и технологией обработки коленчатых валов на заводе-изготовителе.

При нормальной эксплуатации коленвал будет работать очень долго. Но случается это, увы, не всегда. Если использовать масло низкого качества и неизвестного происхождения, не контролировать его уровень, менять масло и фильтр, «когда придется», гонять двигатель длительное время на максимальных режимах, да еще и недостаточно прогретым, то - будьте уверены - без последствий для коленвала это не пройдет.

Самые распространенные повреждения валов - из-за недостаточной смазки. В основном это задиры шеек, т.е. «схватывание» разнородных металлов в сопряжении «шейка-вкладыш» с переносом и наволакиванием металла одной детали на другую. Задиры всегда сопровождаются увеличением зазора в подшипнике, износом рабочих поверхностей с глубокими кольцевыми рисками, а иногда - перегревом и даже расплавлением вкладышей.

Задиры и износы, как правило, сами по себе не так страшны, - ведь у большинства двигателей шейки коленвала могут быть перешлифованы в ремонтный (уменьшенный) размер, причем даже не в один, а в несколько. Беда в другом - задир сопровождается местным нагревом поверхности шейки, иногда весьма и весьма значительным, в сотни градусов. А тут еще масло продолжает поступать. Чем не режим закалки?

После остывания такой вал обязательно окажется деформирован. Как? Очень просто. Та сторона шатунной шейки, которая воспринимает наибольшую нагрузку от шатуна, естественно, и разогревается сильнее. Нагрев - это расширение, значит, вал будет гнуться так, что щеки кривошипов по обе стороны этой шатунной шейки окажутся сведенными. Что же в таком случае будет с осью вращения вала? Она тоже изогнется, а это значит, что нарушится соосность коренных шеек вала, вал станет откровенно кривым. И такая ситуация возникает в 99% случаев задиров шеек.

Но как это повлияет на ремонт? Ну погнулся вал, и что? Ведь есть же ремонтные размеры! Прошлифовать его сразу во второй или даже в третий ремонт, и все дела!

Все да не все. На практике эта простота оказывается не только обманчивой, но и опасной.

Как не надо ремонтировать

Во многих мастерских на деформацию вала вообще не обращают внимания. Берут и шлифуют кривые валы, полагая, что после этого они становятся прямыми. И этого достаточно.

Недостаточно. Ведь на концах коленчатого вала находятся посадочные поверхности шестерен, шкивов, маховиков, а также рабочие поверхности под сальники. Все эти поверхности после шлифования кривого вала оказываются несоосными коренным шейкам, т.е. приобретают взаимное биение.

Согласно ТУ заводов-изготовителей, такие биения не должны превышать 0,010-0,020 мм. Куда там! После описанного «ремонта» иной раз и 0,1 мм можно почитать за благо. Что дает такое биение для двигателя, вкратце уже рассказано выше. Добавим лишь, что при биении поверхности в 0,1 мм даже самый лучший и дорогой сальник неспособен обеспечить герметичность. Такое же биение, например, звездочки цепи ГРМ приведет к резкому снижению ресурса цепи, значительному возрастанию шума и опасности поломок натяжителя и успокоителей. В свою очередь биение задней части коленчатого вала вызывает нагрузки на первичном валу коробки передач, подшипник которого вряд ли проживет долго.

Но самое главное, вал станет неуравновешенным - его балансировка, тщательно выполненная на заводе-изготовителе, из-за смещения осей вращения шеек от их исходного положения нарушится. Свою лепту в это дело вносят и маховики, причем вибрация иной раз оказывается настолько сильной, что сама эксплуатация автомобиля с таким двигателем проблематична.

Нередко прошлифовать кривой коленчатый вал бывает просто невозможно. Например, если биение шеек превышает их максимальное ремонтное уменьшение, вал обычно выбрасывают и покупают новый. А это совсем недешево, особенно, если речь идет об иномарках. Но и шлифовать вал сразу в последний ремонтный размер тоже неразумно - ведь его ресурс в этом случае практически исчерпывается.

Еще одна проблема связана с радиусами кривошипов - при шлифовании деформированного вала они, скорее всего, окажутся разными. Тогда двигатель дополнительно получит вибрации от масс нижних головок шатунов, вращающихся на разных радиусах, и от разницы в рабочих процессах цилиндров из-за изменения их рабочего объема и степени сжатия.

Что же делать с валом, если он кривой?

Конечно, теоретически и кривой коленчатый вал можно (правда, не всегда) восстановить так, чтобы все поверхности имели допустимое биение относительно коренных шеек. Теоретически, потому что это слишком сложный, трудоемкий и дорогой путь, включающий целый ряд операций, в том числе восстановление поверхностей, старение, динамическую балансировку и др.

Гораздо проще попытаться выправить кривой вал так, чтобы затем прошлифовать его в ближайший ремонтный размер. Иными словами, надо разогнуть его обратно. Правда, если вал имеет задиры на нескольких шейках, да еще расположенных в разных плоскостях, то кривая его прогиба становится пространственной. Распутать такую кривую - и наука, и детектив одновременно. Но сделать это необходимо, иначе качественно вал не отремонтировать.

Учитывая все эти обстоятельства, в разное время были разработаны специальные способы правки коленчатых валов. Рассмотрим некоторые из них более подробно.

Самый известный и распространенный способ заключается в следующем: вал кладется на две опоры, а усилие с помощью пресса прикладывается между ними, причем в наиболее удаленной от оси точке.

Таким способом, действительно, удается поправить вал, но установить точно, в каком конкретно месте возникает деформация при правке, очень трудно. Однако известно, что деформациям в первую очередь подвергаются самые «слабые» места вала. В основном это галтели - места перехода шеек к щекам. А тогда выявляется главный недостаток этого способа. Как известно, галтели - это концентраторы напряжений. Чтобы повысить усталостную прочность вала, галтели выполняют радиусными, шлифуют, полируют, а иногда и механически упрочняют специальными методами. При обычной правке в галтелях появляются напряжения растяжения. Они очень опасны, поскольку приводят к снижению усталостной прочности вала, появлению трещин и в конечном счете к поломке вала. Это обстоятельство и является главной причиной того, что подавляющее большинство производителей запрещает править свои коленчатые валы и при серьезных повреждениях рекомендует их менять на новые.

Еще хуже распространившийся в последние годы способ правки чеканкой. С помощью зубила и молотка по галтелям намеренно наносится ряд сильных ударов. Возникающие вмятины и забоины на галтелях, действительно, создают напряжения и деформации, разгибающие вал. Но появившиеся очаги концентраторов напряжений таковы, что вал вряд ли прослужит долго до поломки, особенно если речь идет о современном форсированном двигателе.

Иногда деформированное место на валу подвергают сильному нагреву, чтобы облегчить правку и снизить в процессе ее опасность поломки вала, особенно чугунного. Но в этом случае после остывания вал дополнительно деформируется, и проявляются все отрицательные последствия предыдущих способов, включая невозможность обеспечить требуемую точность правки.

В целом ни один из перечисленных способов не гарантирует того, что вал после правки со временем не «вернется» в криволинейное состояние (в таких случаях говорят, что вал обладает «памятью», т. е. способностью запоминать свое предыдущее состояние). Значит, опять возможны задиры и выход двигателя из строя.

Метод Буравцева

Учитывая недостатки известных способов правки, фактически не позволяющих их использовать в ремонте, был разработан принципиально другой способ. Его назвали «поэлементной холодной правкой».

В процессе правки по методу Буравцева тоже используется пресс. «Ноу-хау» заключается в специальном приспособлении, с помощью которого поверхностный слой шейки вала пластически деформируется, да так, что в нем вместо обычных для подобных случаев напряжений растяжения создаются напряжения сжатия. Галтель при этом не затрагивается, а значит, усталостная прочность коленвала после правки не только не уменьшается, но даже возрастает. Более того, избавившись от недостатков ранее известных способов, поэлементная холодная правка, как оказалось, позволяет восстановить любые коленчатые валы (и чугунные, и стальные) любых двигателей (от мотоциклов до экскаваторов), да еще имеющие практически любой прогиб! При этом точность правки просто поразительна. Например, удается обеспечить взаимное биение коренных шеек 0,010 мм при исходном биении свыше 1 мм - результат, доселе недостижимый ни одним из известных способов!

За годы использования способа поэлементной правки на практике накоплен огромный фактический материал о дальнейшей «судьбе» выправленных коленчатых валов как отечественных автомобилей, так и иномарок, включая грузовики и автобусы. Оказалось, что, в отличие от других, эти коленчатые валы не возвращаются в изогнутое состояние со временем. Не было и рекламаций, связанных с поломкой валов, что косвенно свидетельствует об их высокой усталостной прочности. И это несмотря на то, что многие валы имели ослабленные задирами шейки!

Все вышесказанное относится и к другим валам двигателей, в том числе распределительным и вспомогательным. Во многих случаях применение данного способа правки вообще не имеет альтернативы, поскольку дает возможность вернуть к жизни практически «безнадежные» валы с очень большой исходной деформацией.

Иногда качественной правкой можно даже заменить шлифовку. Например, поставляемые в запчасти новые коленчатые валы некоторых отечественных заводов порой имеют недопустимо большое биение (0,05-0,1 мм и более) шеек и посадочных поверхностей. Такие валы выправляются, после чего традиционная шлифовка здесь уже не требуется (остаточное биение составляет не более 0,01 мм), да и динамическая балансировка оказывается ненужной.

Если сравнить затраты на ремонт вала (правка и шлифовка) с ценами нового вала, то в ряде случаев (иномарки, и особенно - грузовики и автобусы) ремонт получается в десятки раз выгоднее замены. Учитывая сегодняшнюю экономическую ситуацию в России, этот факт говорит сам за себя.

Разумеется, для достижения высокого качества необходимо, помимо правки, правильно выполнить все технологические приемы при шлифовании и доводке (полировке) рабочих поверхностей шеек и галтелей коленчатого вала. Как это сделать, мы расскажем подробно в наших следующих материалах.

Поиск баланса (Часть 1): Основы балансировки коленчатого вала

Машинистов и двигателестроителей давно учили, что при балансировке коленчатого вала его противовесы должны равняться весу вращающейся массы и равняться половине веса возвратно-поступательной массы.

Машинисты десятилетиями использовали эту формулу для расчета веса легкого груза.

Хотя этот метод отлично работает для большинства уличных и гоночных двигателей V8 с углом наклона 90 градусов, на самом деле практически невозможно идеально сбалансировать коленчатый вал .Это связано с тем, что балансир не может учитывать такие переменные, как давление в цилиндре, сопротивление кольца, длину штанги, фазировку противовеса, частоту вращения двигателя, длину хода, трение подшипника, вторичные колебания, пары качания и статическую массу.

Все эти факторы играют важную роль в балансе двигателя, однако традиционная математическая формула, используемая для расчета веса штанги, их полностью игнорирует. Вместо этого, расчет веса штанги основан исключительно на измерении веса вращения и возвратно-поступательного движения, что является большим упрощением реальных динамических сил, действующих внутри двигателя, которые влияют на балансировку.

Другими словами, традиционный метод балансировки кривошипа - в лучшем случае несовершенная наука. На самом деле, он вообще не основан на какой-либо реальной науке или математике. Это просто метод, основанный на пробах и ошибках, который хорошо работает в большинстве 90-градусных кросс-плоских V8.

Неудивительно, что с увеличением числа оборотов двигателя и выходной мощности традиционные методы балансировки коленчатых валов становятся менее эффективными. Самая большая проблема для производителей двигателей - выяснить, как обойти эти ограничения, чтобы как можно точнее сбалансировать коленчатый вал в соответствии с требованиями каждой конкретной комбинации двигателей. Это объясняет, почему многие производители двигателей экспериментировали с такими приемами, как превышение баланса, и почему они часто становятся предметом интенсивных дискуссий.

Балансировка коленчатого вала всегда будет компромиссом, но, чтобы лучше понять, как более эффективно балансировать двигатель, мы сначала кратко изложим основы процесса балансировки. В будущих публикациях мы объясним недостатки традиционных методов балансировки, прежде чем, наконец, изучить некоторые из передовых решений, с которыми экспериментировали ведущие гоночные команды, чтобы продлить срок службы двигателя в экстремальных гонках с высокими оборотами.

Основы балансировки

Правильная балансировка вращающегося узла в двигателе любой конструкции имеет первостепенное значение для достижения максимальной производительности и долговечности. Типичный хотроддер войдет в моторный цех и скажет, что хочет, чтобы его вращающийся узел был сбалансирован до одного или двух граммов. Они думают, что они хотят, чтобы вы сделали так, чтобы все поршни и штоки весили в пределах пары граммов друг от друга, но большинство производителей качественного вторичного рынка уже делают это на заводе.

Настоящая цель балансировки вращающегося узла - убедиться, что противовесы коленчатого вала компенсируют вращающие и возвратно-поступательные силы, создаваемые поршнями и шатунами.

При использовании современных облегченных поршней и штоков для достижения этой цели обычно требуется снятие массы с противовесов кривошипа. С чрезвычайно длинноходовыми кривошипами, которые имеют более короткие противовесы, или вращающимися узлами с очень тяжелыми поршнями и шатунами, металлические вольфрамовые вставки можно вдавить в противовесы для увеличения массы.

Масса противовесов коленчатого вала должна составлять 100 процентов массы вращения и 50 процентов массы возвратно-поступательного движения. Чтобы определить, сколько массы нужно добавить или убрать с противовесов кривошипа, необходимо измерить все компоненты во вращающемся узле по отдельности с помощью высокоточной шкалы. Поршни , кольца, пальцы, фиксаторы пальцев, и малый конец шатунов перемещаются вверх и вниз по каналам и составляют возвратно-поступательную массу вращающегося узла.

Обычно к массе, совершающей возвратно-поступательное движение, добавляется от пяти до 10 граммов, чтобы учесть вес моторного масла . Большой конец шатунов и подшипники шатунов вращаются вокруг средней линии коленчатого вала и, следовательно, представляют собой вращающуюся массу.

Во время процесса балансировки к каждой шейке штока болтами прикрепляются грузы для имитации массы пары поршней и штоков. Это потому, что каждая шейка штока поддерживает два набора поршней и штоков.После прикручивания грузиков к коленчатому валу балансир раскручивает узел примерно до 750 об / мин. Когда вращающийся узел останавливается, на ЖК-дисплее балансира отображается количество и местоположение груза, который необходимо добавить или удалить, поскольку оператор медленно вращает рукоятку вручную.

Во второй части этой серии статей, посвященной балансировке двигателя, мы более подробно рассмотрим недостатки традиционных методов балансировки.

Автор: Джадсон Массингилл Джадсон Массингилл - соучредитель и главный инструктор Школы автомобильных машинистов в Хьюстоне, штат Техас.Вместе со своей женой Линдой он руководит одной из самых уважаемых школ машиностроения в стране. От NASCAR Sprint Cup до NHRA Pro Stock выпускники SAM входят в ведущие гоночные команды отрасли. .

How to Build Racing Engines: Crankshafts Guide

Как и большинство деталей в соревновательном двигателе, коленчатые валы живут мучительной жизнью, похожей на то, что восемь хулиганов избивают вас снова и снова. Высококачественный гоночный двигатель может создавать давление сгорания от 1400 до 1500 фунтов на квадратный дюйм. Например, если вы примените это давление к поршню диаметром 4,185 дюйма, как в двигателе Sprint Cup, оно преобразуется в силу, превышающую 19 000 фунтов на шейку штока для каждого цилиндра.Это ошеломляюще сжимающая нагрузка даже в нединамических условиях. Коленчатые валы для гоночных автомобилей - довольно жесткие покупатели, но они действительно прогибаются под действием прерывистой крутильной нагрузки, создаваемой непрерывной последовательностью работы двигателя. Эта невидимая размерная эластичность (пластичность) необходима для поглощения действующих динамических сил. По размерам он обычно меньше существующего пакета зазоров в подшипниках, поршневого зазора и зазора в пакете колец.


Этот технический совет взят из полной книги, COMPETITION ENGINE BUILDING.Подробное руководство по этому вопросу вы можете найти по этой ссылке:
УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ

ПОДЕЛИТЬСЯ ЭТОЙ СТАТЬЕЙ: Пожалуйста, не стесняйтесь поделиться 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 руководство по сборке гоночных двигателей коленчатого вала /


Мы говорим о силах, создаваемых фактическим процессом сгорания, но мы также должны учитывать возвратно-поступательную массу, отбрасываемую назад и вперед в каждом цилиндре.Это включает не только поршни, но и пакеты колец, пальцы на запястье, фиксаторы пальцев, малый конец шатуна, а также некоторое количество масла, прилипшего к этим деталям. Какой бы вес ни находился в каждом цилиндре, он непрерывно ускоряется от нулевой скорости до максимальной и обратно до нуля дважды за каждый оборот коленчатого вала. И, конечно же, это происходит в каждом отдельном цилиндре в упорядоченной последовательности, которая имеет тенденцию поглощать мельчайшие изменения.

Коленчатые валы Racing объединяют в себе многие важные особенности, показанные здесь, для обеспечения максимальной прочности и максимальной производительности.

Помимо давления сгорания, коленчатый вал также пытается поддерживать порядок среди всех этих различных масс, разбрасываемых во всех направлениях. Некоторые поршни приближаются (до верхней мертвой точки, ВМТ), другие движутся (вниз, к нижней мертвой точке, НМТ), а некоторые находятся в пути, все со своими собственными ускорениями, скоростями и векторами силы, в значительной степени зависящими от хода, длина штанги и частота вращения двигателя. Возвратно-поступательная масса, прикрепленная к каждой шатунной шейке в сборе, также должна противодействовать ходу кривошипа для поддержания баланса.

Если бы Атлас думал, что удержать мир сложно, он был бы не более счастлив, пытаясь удержаться на восьми бушующих гоночных поршнях на максимальных оборотах. Компоновка V-8 под углом 90 градусов позволяет довольно полно уравновесить первичные и вторичные силы в игре, но не настолько хорошо, чтобы полностью исключить вибрационную нагрузку. В зависимости от таких факторов, как размеры и масса компонентов, вращающийся узел входит и расстраивается при разных оборотах двигателя; он может быть очень плавным на одних оборотах и ​​не таким плавным на других.В той или иной степени это влияет на стабильность коленчатого вала, кольцевое уплотнение и целостность подшипников, и это основная причина, по которой гоночные двигатели должны быть точно сбалансированы для обеспечения плавной предсказуемой работы.

Типы коленчатого вала

В большинстве гоночных машин используется стальная поковка или стальной коленчатый вал. Низшие классы часто ограничиваются шатунами из литой стали или чугуна с шаровидным графитом OEM-типа, которые превосходно работают во многих классах спортсменов, но функционально не подходят для приложений с высокой мощностью.Эти классы часто устанавливают ограничения по весу коленчатых валов (например, минимум 50 фунтов), чтобы предотвратить использование более легких дорогостоящих шатунов. Обладая прочностью на разрыв от 65 000 до 80 000 фунтов на квадратный дюйм, обычные отливки относительно хрупки, но идеально подходят для общего использования в автомобилях. Шатуны OEM из чугуна с шаровидным графитом имеют предел прочности на разрыв более 100 000 фунтов на квадратный дюйм, лучшую пластичность и коэффициент удлинения около 3 процентов. Это подходит для многих тяжелых грузовиков и даже некоторых двигателей OEM.Показатель удлинения относится к проценту деформации, которую кривошип может неоднократно выдерживать без сбоев. По сути, это разница между пределом прочности на растяжение (силой, необходимой для инициирования растяжения или отклонения) и пределом текучести (величиной силы, необходимой для постоянного растяжения или деформации детали). Литые шатуны превосходно работают в тех классах спортсменов, где они требуются, особенно коленчатые валы, такие как Scat серии 9000, которые имеют предел прочности на растяжение, равный большинству основных поковок (105 000 фунтов на квадратный дюйм), и коэффициент удлинения (6 процентов), почти вдвое превышающий, чем у большинства обычных отливок. .Эти кривошипы довольно удобны в диапазоне от 400 до 450 л.с. в кольцевых гонках, и они часто очень хорошо выдерживают даже на уровне 500 л.с. в высокопроизводительных уличных приложениях, где наблюдаются только неполадки.

Вопрос о том, использовать ли поковки крученой или нескрученной формы, все еще обсуждается. Многим строителям удаются и то, и другое, но не скрученные поковки обычно предпочтительны для приложений с высокими нагрузками и экстремальных частот вращения двигателя. (Предоставлено Scat Enterprises)

Комбинация облегченного кованого коленвала и облегченного H-be

.

Направляющая коленчатого вала - плоские и поперечные и облегченные коленчатые валы

"Все капризничает!"

Он соединяет поршни с приводным валом и преобразует возвратно-поступательное движение поршней во вращательное движение.

Маховик используется для сглаживания движения. Чем больше цилиндров в двигателе, тем более плавным будет его вращение.

Коленчатый вал выполняет больше работы, чем любой другой компонент двигателя, и его нельзя недооценивать.

Коленчатый вал часто имеет противовесы, помогающие уравновесить вещи, без этих грузов или выступов возникла бы значительная вибрация.Это во многом зависит от конструкции двигателя.

Конструкция коленчатого вала имеет большое значение для производительности и выходной мощности двигателя. Порядок срабатывания поршней, угол наклона поршней и общая конфигурация двигателя будут отражены в конструкции коленчатого вала.

Используя коленчатый вал с длинным или коротким ходом, вы изменяете объем двигателя, изменяя ход поршня (ход).

Увеличение хода значительно увеличит крутящий момент на низких оборотах.

Если вы добавляете турбонаддув или наддув, вы хотели бы уменьшить компрессию двигателя, и модернизация коленчатого вала может быть простым путем для этого в сочетании с короткоходными поршнями.

Шатуны могут быть кованые или литые . Кованые двигатели обычно выдерживают более высокие нагрузки, и их выберут тюнеры. Большинство производителей используют литые коленчатые валы, которые дешевле производить и содержат меньше производственных отходов.

Тепло, используемое при литье и растирании, используемом при ковке, может добавить напряжения к металлу.Окончательная термо-холодная обработка в контролируемых условиях поможет упрочнить металл.

Вы также можете обработать кривошип, используя стальную заготовку. Для их усиления требуется термообработка, но они могут быть дешевым способом создания высокопроизводительного кривошипа. Они не страдают от тепловых циклов литья или истирания поковки, поэтому они прочнее.

Восстановленные коленчатые валы могут стать хорошим вариантом модернизации, если они обработаны с высокими допусками.

Шлифование слоя дает гладкую однородную поверхность, но это необходимо согласовывать с подшипниками двигателя меньшего размера.

Противовесы необходимо тщательно проверять при повторной обработке коленчатого вала, и вы будете дураком, если не будете проверять подшипники и прямолинейность кривошипа. На каждом этапе процесса восстановления рекомендуется проверять наличие трещин и дефектов металла, которые могут оказаться фатальными, если их не проверить.

Плоские и поперечные коленчатые валы

Кривошип с перекрестной плоскостью обеспечивает угол поворота кривошипа в 90 градусов, это сглаживает колебания двигателя. Если вы посмотрите на вал с одного конца вниз, то заметите, что он очень похож на X или +.В двигателе V8 вам нужно запускать каждую сторону попарно, вправо / вправо, затем влево / влево, и это то, что дает V8 такой прекрасный грохочущий звук.

Двигатель с поперечной плоскостью легче сбалансировать и обеспечивает более плавную выходную мощность. Они также превосходно звучат, и именно об этом думает большинство людей, когда речь идет о двигателях маслкаров.

Плоский кривошип буквально плоский, если смотреть сбоку, вы увидите l-образную форму. В двигателе V8 вы будете стрелять с каждой стороны последовательно, слева направо, слева направо.Эта плоская установка обеспечивает очень высокие скорости вращения, и большинство гоночных двигателей имеют плоский кривошип. Кривошип с плоской поверхностью намного легче, чем кривошип с перекрестной плоскостью.

Вы не можете поменять кривошип с плоской плоскости на кривошип с поперечной плоскостью. Конструкция двигателя, угол поворота цилиндров и порядок зажигания являются ключевыми.

Облегченные преимущества коленвала

Когда вы уменьшаете вес вращающихся частей двигателя, вы получаете повышение производительности. Меньший вес означает, что он быстрее раскручивается, быстрее реагируя на изменение мощности двигателя.

Это дает более быстрое ускорение, но может легче увязнуть, когда вы отталкиваетесь от мощности.

Это также означает, что двигатель более эффективен при использовании меньшей мощности для изменения скорости вращательной массы двигателя.

Более легкие поршни, более легкие штоки и более легкие противовесы должны быть установлены для поддержания баланса двигателя.

Летающая рука

Вместо того, чтобы все пальцы кривошипа имели промежуточную коренную опору, пальцы кривошипа соединены напрямую через «летающие рычаги».Обычно вы найдете эту установку в двигателях V8 или V6, где поршни расположены под альтернативным углом к ​​кривошипу.

Это обеспечивает равномерный интервал зажигания, и, поскольку требуется меньше подшипников, вы получаете меньший вес, что хорошо для производительности. Кривошип с подвижным рычагом менее жесткий, чем стандартный кривошип, поэтому он не выдержит высоких скоростей вращения или очень большой выходной мощности.

ПОЖАЛУЙСТА, ПОМОГИТЕ: МНЕ НУЖНЫ ВАШИ ПОЖЕРТВОВАНИЯ, ЧТОБЫ ПОКРЫТЬ РАСХОДЫ НА РАБОТУ ЭТОГО САЙТА И ПОДДЕРЖАНИЕ ЕГО РАБОТАЯ не беру с вас за доступ к этому веб-сайту, и это экономит большинство читателей TorqueCars долларов на 100 долларов в год - , но мы НЕ ПРИБЫЛЬНЫ и даже не покрываем наши расходы. Чтобы мы продолжали работать, ПОЖАЛУЙСТА, Пожертвуйте здесь

Эта статья написана мной, Уэйнном Смитом, основателем TorqueCars, и я ценю ваши отзывы и предложения. Эта запись была находится в разделе Модификации двигателя, Тюнинг. Вы можете оставить отзыв ниже или присоединиться к нашему форуму, чтобы подробно обсудить эту статью и модификацию автомобиля с нашими участниками.

Если вам понравилась эта страница , поделитесь ею с друзьями, напишите ссылку на своем любимом форуме или используйте параметры закладок, чтобы сохранить ее в своем профиле в социальной сети.

Обратная связь

Пожалуйста, используйте наш форум , если вы хотите задать вопрос о настройке , и обратите внимание, что мы не продаем запчасти или услуги, мы просто интернет-журнал.

Помогите нам улучшить, оставьте предложение или совет

.

Руководство по устранению прогиба коленчатого вала

Очень важно следить за деформацией коленчатого вала судового двигателя. Это помогает вам определить, когда коленчатый вал вашего двигателя отклоняется в положительную или отрицательную сторону.

В этой статье мы хотели бы вкратце обсудить, что такое коленчатый вал, зачем он нам действительно нужен, а также узнать, как правильно снимать показания.

Определение отклонения коленчатого вала

Во-первых, как мы можем определить отклонение коленчатого вала; Это измерение выполняется на коленчатом валу двигателя путем размещения индикатора часового типа по центру шатунов коленчатого вала.При вращении двигателя по часовой стрелке или против часовой стрелки циферблатный индикатор определяет состояние, показывая показания вертикальной и горизонтальной точек с обеих сторон.

Эти значения можно сравнить с пределами, рекомендованными производителем. Использование движка Wartsila в качестве примера, показанного на изображении ниже, позволяет вам понять, что нужно делать, чтобы снять ваши показания.

Кроме того, узнайте больше об общих проблемах с запуском на судовом вспомогательном дизельном двигателе

Положения отклонения коленчатого вала

Мы измеряем отклонение коленчатого вала, чтобы убедиться, что кривошип работает и поддерживает надлежащий баланс.Как вы, возможно, знаете, коленчатый вал двигателя состоит из шейки, шатунной шейки и шатунов; все они поддерживаются коренными подшипниками через журналы. Поэтому во время работы двигателя из-за некоторого трения между подшипниками и шатунной шейкой подшипники изнашиваются и сохраняют дисбаланс по длине коленчатого вала.

Когда это происходит, вы получаете высокие показания, которые указывают на фактическое положение (закрытое или открытое).

Как я уже сказал ранее, чтобы сделать эту статью короткой и понятной, я хотел бы объяснить, как снимать показания прогиба коленчатого вала вашего основного или вспомогательного двигателя.

Как снимать показания прогиба коленчатого вала?

Для получения правильных показаний необходимо выполнить следующие шаги;

  • Установите циферблатный индикатор на ноль
  • Откройте все крышки картера

  • Включите поворотный механизм

  • Переключите поворотный механизм на ручной (в автоматическом режиме)

  • Поверните двигатель до горизонтального положения коленчатого вала до точки (чтобы вы могли разместить циферблатный индикатор в нужной точке)

  • После размещения циферблатного индикатора убедитесь, что он на нуле (при необходимости установите снова), затем снимите показания с верхней стороны порта (TP) (между -0.01 до -0,35 и от +0,01 до +0,035…. см. рекомендации производителя)

- поверните назад в исходную точку «P» (левый или правый борт по горизонтали, в зависимости от того, с какой стороны вы начали) снимите показания горизонтального положения.

Повторите вышеперечисленное для всех устройств и при необходимости сделайте запись.

Соответствующий пост : 8 Основные причины, по которым судовой двигатель не запускается или не вращается

Соответствующий стандарт см. В руководстве производителя двигателя.

По любым вопросам, пожалуйста, оставьте их в поле для комментариев ниже или свяжитесь с нами для получения дополнительных указаний. Надеюсь, эта статья вам поможет.

Вышеупомянутая программа поможет вам легко рассчитать центровку двигателя и износ коренных подшипников.

Посмотрите короткое видео о том, как измерить прогиб коленчатого вала, чтобы узнать больше

Как вы оцениваете прогиб коленчатого вала двигателя? оставьте свои рекомендации в поле для комментариев ниже.

Хотели бы вы читать наши сообщения, когда мы публикуем новые статьи? Если да, пожалуйста, подпишитесь ниже для получения дополнительных обновлений .

Нравится:

Нравится Загрузка ...

Связанные

.

Руководство по коленчатым валам • Muscle Car DIY

Коленчатый вал - это сердце двигателя. Следовательно, он должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать динамические требования двигателя, а это значит, что он должен выдерживать определенные нагрузки по мощности и крутящему моменту. Он также должен справляться с частотой вращения кривошипа и отклоняющими силами, возникающими при срабатывании цилиндра. Зазоры коренных и шатунных подшипников должны быть правильными, чтобы поддерживать коренные шейки коленчатого вала и большие концы шатунов. Кроме того, кривошип должен быть прямым, чтобы исключить сопротивление качению и предотвратить износ подшипников, и он должен быть надлежащим образом сбалансирован с вращающимися и совершающими возвратно-поступательное движение узлами.


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 поделиться 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.ru / performance / how-to-blueprint-motors-crankshafts-guide /


Типы коленчатого вала

Коленчатые валы современные предлагаются в трех основных конструкциях: литые, кованые и заготовки. Литые шатуны подходят для мощности от 300 до 500 л.с., в зависимости от применения. Шатуны из кованой стали, в зависимости от марки стали, рассчитаны на мощность до (а часто и выше) 1000 л.с. Коленчатые валы из заготовок представляют собой предел прочности для высокой мощности и в основном используются в гонках профессионального уровня.


Сверхлегкие кривошипы для гоночных двигателей доступны со снятыми противовесами, шейками с перфорацией и т.д. Кроме того, популярная модификация предполагает обкатку и обрезку кромок противовесов. Выпуклый (закругленный профиль) и острие (более узкий профиль фаски) вместе создают "аэродинамическое" поперечное сечение конца противовеса. Профиль с выпуклым носом находится на переднем конце противовеса, в то время как кромка ножа находится на заднем конце, аналогично по концепции поперечному сечению крыла самолета.Теоретически уменьшаются такие факторы сопротивления, как сопротивление воздуха и прилипание масла. Для уличного паровоза это не стоит времени и усилий. Зарезервируйте это для гонок, где (теоретически) вы получите преимущества в виде снижения сопротивления воздуха и увеличения смазки. (Фото любезно предоставлено Кэллисом)

Коленчатые валы литые

Первый этап процесса литья включает заливку расплавленной смеси железа и других сплавов в форму из двух частей. Отливка охлаждается, затвердевает и выходит из формы.На этом этапе происходит чистовая обработка: обработка всех цапф; доработка противовесов, фланцев и носа; сверление / нарезание отверстий под болты маховика; и бурение критических масляных каналов. В процессе литья создается случайная зернистая структура, а материал относительно пористый, поэтому литая рукоятка подвержена растрескиванию и разрушению при высоких нагрузках. Четкая «линия разъема» половин формы определяет литые кривошипы.

Кованые коленчатые валы

Кованый кривошип начинается с плотного кованого куска стали.Хотя конкретные процедуры могут отличаться у производителей коленчатых валов на вторичном рынке, кованые коленчатые валы обычно изготавливают, начиная со стального слитка, который нагревают до температуры около 2200 градусов по Фаренгейту, помещают в его формовочную матрицу и штампуют прессом / молотком до грубой формы. Огромное давление (около 240000 фунтов на квадратный дюйм при каждом ударе) уплотняет молекулы стали в очень плотную зернистую структуру, обеспечивая повышенную прочность.


Кованые коленчатые валы значительно прочнее литых.Структура зерен более однородная и плотная, что делает поковку менее склонной к растрескиванию и растрескиванию.

Любая лишняя сталь, которая вытесняется из матрицы, затем обрезается, обычно в процессе резки. Затем черновая поковка подвергается термообработке и отпуску. Затем следует чистовая обработка и снятие напряжений. Снятие напряжения выполняется для устранения любых внутренних напряжений, которые могли возникнуть во время обработки. Наконец, выполняется поверхностное упрочнение. Использование плотных стальных слитков, кованных под действием тепла и давления, позволяет получить гораздо более прочный коленчатый вал, который имеет гораздо большее сопротивление растрескиванию, чем отливка.


.

Ford Crank Guide: Как правильно выбрать коленчатый вал Ford для вашего синего овала

(Изображение любезно предоставлено MustangsandFords.com)

Будь то старый виндзорский блок, старинный двигатель FE или современный модульный двигатель, двигатель Ford обладает мощностью ровно настолько, насколько силен его коленчатый вал. Без хорошего и прочного коленчатого вала ваш высокопроизводительный двигатель Ford может полностью и полностью проглохнуть. Вот почему так важно, чтобы коленчатый вал соответствовал вашему конкретному применению и ожидаемым характеристикам.

Строите ли вы завод Ford с нуля или модифицируете существующий двигатель, вы получаете то, за что платите. По словам технического консультанта Summit Racing Карла Приттса, одна из самых распространенных ошибок, которую совершают люди, - это бюджетная покупка коленчатого вала и ожидание того, что он прослужит долго. Еще одна повторяющаяся ошибка:

.

«Покупки на своп-встрече… детали здесь обычно изношены или ломаются», - сказал Приттс.

Мы обратились к специалистам технического отдела Summit Racing за советом по выбору правильного коленчатого вала для двигателя Ford.Хотя бюджет не должен быть важным фактором при выборе «основы вашего двигателя», такие вещи, как рабочий объем двигателя, компрессия, мощность и планы на будущее, действительно имеют значение.

Выбор материала правого коленчатого вала

Существует четыре основных типа материалов, используемых для изготовления коленчатого вала: чугун или чугун с шаровидным графитом, литая сталь, кованая сталь и заготовки.

Коленчатые валы из литого чугуна

и чугуна с шаровидным графитом обычно поставляются производителем оригинального оборудования.Большинство чугунных коленчатых валов имеют предел прочности на разрыв в диапазоне 65 000–80 000 фунтов на квадратный дюйм. Некоторые компании, в том числе Scat, , будут смешивать графит со своими чугунными шатунами для повышения сопротивления усталости. Коленчатые валы из чугуна с шаровидным графитом слегка приподнимают планку, обеспечивая прочность на разрыв, близкую к диапазону 100 000 фунтов на квадратный дюйм.

Если у вас есть стандартное или слегка измененное уличное применение, шатуны из литого или чугуна с шаровидным графитом - доступный вариант. Эти коленчатые валы обычно рассчитаны на мощность от 300 до 400 лошадиных сил и могут выдерживать периодическое использование гусениц в выходные дни.

Коленчатый вал из литой стали от Manley.

Коленчатые валы из литой стали - это следующий шаг по сравнению с чугуном. Литая сталь начинает жизнь в виде жидкости, а затем ее выливают в форму перед охлаждением. Это относительно недорогой производственный процесс, но стальная конструкция делает эти коленчатые валы намного прочнее, чем оригинальные конструкции. По словам Приттса, коленчатые валы из литой стали идеально подходят для надежных приложений мощностью до 500 лошадиных сил.

«Литые коленчатые валы идеально подходят для уличных применений, работающих на бензиновом насосе с хорошими манерами вождения, - сказал Приттс.

Эти кривошипы лучше всего использовать с двигателями объемом от 289 до 393 кубических дюймов со степенью сжатия от 8,5: 1 до 10: 1, мягким кулачком и, возможно, умеренным сумматором мощности, таким как комплект закиси азота для малой мощности, сказал он. Для двигателей большего размера с компрессией от 11: 1 до 14: 1 и крупными усовершенствованиями - алюминиевыми головками с большим отверстием, большим распредвалом, большими коллектором и даже сумматором мощности - он рекомендует использовать кованый коленчатый вал.

Коленчатый вал из кованой стали от Scat.

Коленчатые валы из кованой стали идеально подходят для модифицированных двигателей и большинства гоночных автомобилей.Во время процесса ковки отдельный кусок расплавленной стали сжимается и, по существу, выжимается до его окончательного состояния с помощью мощных прессов и штампов. Этот производственный процесс, наряду с типом используемой стали, делает кованые коленчатые валы очень прочными при правильной установке.

Коленчатые валы обычно изготавливаются из одной из этих высокопрочных сталей:

  • 1053: углеродистая сталь с пределом прочности на разрыв около 110000 фунтов на квадратный дюйм
  • 5140: хромистая сталь с пределом прочности при растяжении в диапазоне 115 000 фунтов на кв. Дюйм
  • 4130/4140: хромомолибденовая сталь с пределом прочности при растяжении около 120 000–125 000 фунтов на кв. Дюйм
  • 4340: хромоникелевый сплав с пределом прочности при растяжении около 140000 фунтов на кв. Дюйм

Есть также два типа процессов ковки: скрутка и некрутка.В более простом методе скручивания матрицы расположены в одной плоскости, но необработанная поковка должна быть скручена, чтобы образовались смещенные шейки коленчатого вала. В процессе ковки без скручивания, который сейчас используется большинством производителей коленчатых валов на вторичном рынке, используются более сложные штампы для одновременной штамповки всех четырех ходов кривошипа. Теоретически это вызывает меньше внутренних напряжений в поковке, чем метод скручивания.

В зависимости от типа стали и производственного процесса, по словам Приттса, кованые коленчатые валы могут надежно выдерживать от 600 до 1000 лошадиных сил.

На вершине пищевой цепи находятся коленчатые валы из стальных заготовок. Эти кривошипы представляют собой сплошной стержень из высококачественной стали, а затем вырезаются и обрабатываются до окончательной формы коленчатого вала. Из-за процесса обработки многие считают их самыми прочными коленчатыми валами и часто не имеют ограничений по номинальной мощности. Однако этот же процесс обработки делает коленчатые валы из заготовок самыми дорогими. Обычно они используются в гоночных автомобилях высшего класса со сверхвысокой мощностью.

Соответствие коленчатого вала двигателю

Вот некоторые основные характеристики, которые следует знать при выборе коленчатого вала для двигателя Ford:

Цифры выше - стандартные конфигурации двигателя.Вы также можете создать ряд комбинаций ходовых поршней для двигателей Ford, изменив эти стандартные поршневые двигатели с различными ходами коленчатого вала, длиной шатуна и т. Д. Общие варианты строкера для Ford включают установки на 331, 347, 393 и 408 кубических дюймов. Summit Racing предлагает отличный инструмент для расчета возможностей строкера и комбинаций деталей - просто введите желаемые кубические дюймы, чтобы увидеть двигатель, коленчатый вал и ход, который вам понадобится.

Имейте в виду, что для двигателей с тактовым управлением часто требуются специальные меры для обеспечения того, чтобы коленчатый вал и шатуны соответствовали заданным параметрам двигателя.Это может потребовать дополнительной очистки двигателя.

Это тема для целого поста.

Несколько слов о балансе

По словам Приттса, одна из самых распространенных ошибок - неправильная балансировка коленчатого вала. Все коленчатые валы должны быть сбалансированы для вашей комбинации поршня и шатуна, и обычно производитель коленчатого вала указывает, как его продукт предназначен для балансировки.

Коленчатые валы с внутренней балансировкой могут использовать только противовесы для балансировки коленчатого вала.Шатуны с внешней балансировкой часто требуют правильной балансировки внешних элементов. Это может быть добавлено к гасителю гармоник и / или маховику. Большинство коленчатых валов Ford имеют внешнюю балансировку.

Вы всегда должны отправлять свой вращающийся узел в надлежащим образом оборудованный механический цех для окончательной балансировки.

Прочие соображения

Закругленная кромка журнала (изображение любезно предоставлено darkside.ca).

Коленчатые валы

могут изготавливаться с применением различных дополнительных процессов для повышения сопротивления усталости или уменьшения общей массы.Например, многие стальные коленчатые валы могут быть подвергнуты индукционной закалке, дробеструйной обработке или криогенной обработке для повышения прочности. Вы можете узнать больше об этих процессах здесь. Коленчатые валы также могут иметь закругленные галтели шейки, из-за которых цапфы соприкасаются со щеками кривошипа, что является типичным слабым местом. Чтобы облегчить общий вес, коленчатые валы также могут быть перфорированы или иметь противовесы с прорезями.

Сделав домашнее задание, вы найдете коленчатый вал Ford, подходящий для вашего двигателя.

.

Смотрите также