Для чего нужен шатун: Шатун поршня: конструкция, причины неисправности, ремонт

Что такое шатун и как он работает?

Шатуном называют составляющий элемент кривошипно-шатунного механизма, который соединяет поршень и коленчатый вал. Зачем же нужен шатун? Он предназначается для передачи крутящего момента к колёсам транспортного средства и преобразования этого крутящего момента во вращательные движения.

Начало истории шатунов относится к третьему столетию нашей эры. Тогда на лесопилках Римской империи были применены подобные механизмы в конструкции привода пил. В двенадцатом столетии нашей эры учёный Аль-Джазари описал машину для подъёма воды, которая включала в себя шатуны и коленчатый вал. Это был такой себе предок современного кривошипно-шатунного механизма. А повсеместное использование кривошипно-шатунных механизмов в разнообразных машинах началось в 16 столетии нашей эры и не закончилось по сей день.

1. Конструкция шатуна.

Шатун автомобильного двигателя соединяет поршень двигателя и коленчатый вал.

Его предназначение состоит в том, чтобы передавать во время работы усилие от вала на поршень и в обратном направлении. Во время рабочего процесса шатун совершает очень сложные движения. Верхняя головка вместе с поршнем делает возвратно-поступательные движения, а нижняя головка – круговые. При этих движениях на шатун действуют высокие нагрузки, так что его конструкция должна выдерживать высокие нагрузки. Конструкция шатуна предусматривает такие составляющие:

1. Верхняя головка шатуна (поршневая головка).

2. Нижняя головка шатуна (кривошипная).

3. Силовой стержень, соединяющий головки шатуна.

Верхняя головка шатуна соединяется с поршнем при помощи поршневого пальца (из-за этого её и называют поршневой головкой). Она имеет цельную неразборную конструкцию, которая определяется способом крепления поршневого пальца. Если поршневой палец фиксированный, значит в головке шатуна будет цилиндрическое отверстие, изготовленное с высокой степенью точности для обеспечения необходимого уровня натяга во время соединения с пальцем.

Натяг значит, что диаметр поршневого пальца будет больше, чем диаметр отверстия в шатунной головке. Если поршневой палец плавающий, то в верхнюю головку впрессовываются специальные втулки из бронзы или биметаллические.

Но бывают двигатели с плавающим пальцем, в которых отсутствуют втулки и поршневой палец попросту вращается в отверстии шатунной головки благодаря зазору. В таком случае, обязательно используется смазка, которая подаётся к поршневому пальцу. Так как на верхнюю шатунную головку приходиться очень большая нагрузка, она изготавливается в виде трапеции, дабы увеличить опорную поверхность во время работы поршня.

Нижняя головка шатуна конструктивно соединяется с шатунными шейками коленчатого вала. Эта головка разборная и состоит из верхней части и крышки нижней головки. Верхняя часть – это одно целое с шатуном. Она растачивается на заводе производителя с установленной крышкой, так что каждая крышка может использоваться исключительно со своим подогнанным шатуном.

Во время ремонта обязательно стоит это учитывать и никогда не менять крышку. Крышка соединяется с шатуном при помощи специальных шатунных болтов, которые определяют положение шатунной крышки относительно всего шатуна.

В нижней шатунной головке также имеются вкладыши подшипников скольжения, которые конструктивно напоминают корневые подшипники коленчатого вала. Эти подшипники изготавливают из стальной ленты, внутренняя поверхность которой покрыта антифрикционным сплавом. Этот сплав очень износостойкий, но только при наличии необходимого количества смазочного материала.

2. 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.

3. Материалы, из которых изготавливаются шатуны.

В целях уменьшения вибраций и повышения мощности двигателя инженеры пытаются сделать шатуны и все остальные детали кривошипно-шатунного механизма максимально лёгкими. Но облегчение конструкции провоцирует снижение прочности детали. А ведь шатун работает под высокой нагрузкой и требует соответствующего заряда прочности. Помимо этого, в массовом производстве немалое значение имеет и себестоимость материалов для изготовления шатунов. Так что при подборе материалов для шатунов производители идут на компромисс между этими двумя аспектами.

Из чего делают шатун?

В целях экономии ресурсов и снижения себестоимости готовой продукции, двигательные шатуны в массовом производстве изготавливаются из специального чугуна методом литья. Такой подход вполне приемлем для бензиновых двигателей серийного выпуска, так как обеспечивает почти идеальный компромисс между стоимостью и прочностью.

Что касается дизельных двигателей, то их детали, в том числе и шатуны, находятся под значительно большей нагрузкой, нежели детали бензиновых двигателей. Поэтому аналогичный подход здесь неуместен. Шатуны для таких двигателей производят методом горячей ковки или горячей штамповки. А в качестве материала используют специальную легированную сталь. Кованный шатун намного прочнее литого шатуна, но и более дорогой в производстве.

Как отличить литой шатун от кованного? Это делается по боковому шву. У кованного шатуна этот шов широкий, а у литого – очень узкий. Одним из современных способов изготовления шатунов является использование порошковых материалов, из которых методом спекания производят шатуны.

Подобный способ производства обеспечивает намного более высокую прочность.

Если рассматривать элитные и спортивные автомобили, в производстве которых стоимость материалов уходит на второй план, то в них часто используют титановые и алюминиевые сплавы. Это помогает заметно снизить вес всей конструкции, и повысить обороты двигателя. Шатуны из титана и алюминия весят на 50% меньше, чем шатуны из стали и чугуна.

Большое значение имеет то, какой материал используется для производства болтов крепления крышки от шатунной головки. Для этого используют высоколегированную сталь с высоким пределом текучести (в 2-3 раза больше, чем в углеродистой стали).

4. Установка шатуна.

Во время работы шатуны часто деформируются, так как испытывают очень высокие нагрузки. Но вот при ремонте двигателя на них мало обращают внимания. И зря. Ведь деформированный шатун значительно ухудшает работу всего двигателя. Поэтому во время ремонта обязательно рекомендуем тщательно проверять и этот компонент тоже. Для диагностики шатуна его необходимо сначала снять, а потом придётся смонтировать обратно.

Как снять шатун?

Из автомобиля невозможно отдельно снять шатун. Это выполнимо только вместе со снятием поршня, шатунного пальца и поршневого кольца, то есть всей шатунно-поршневой группы механизмов. Шатунно-поршневую группу можно снять и без снятия всего двигателя. Это крайне выгодно, если нужно сэкономить время. Но всё-таки для большей надёжности лучше проводить подобный ремонт со снятием всего двигателя. Так вы проверите абсолютно все механизмы и, возможно, предупредите усугубление сложившейся ситуации, которая пока что незаметна.

Этапы снятия шатунно-поршневой группы:

1. Демонтировать масляный поддон двигателя и головку от блока цилиндров.

2. Найти метки, которые указывают цилиндр, где располагается тот или иной шатун и направление, в котором нужно устанавливать крышку шатуна. Если вы не нашли метки, то сделайте их самостоятельно (в большинстве случаев они есть, так что будьте бдительны).

3. Постепенно открутить гайки или болты, которыми крепиться крышка от шатуна. Поворачивать нужно постепенно по четверти оборота каждый раз. Во время выкручивания болтов, на них стоит одеть защитные приспособления (подойдут и куски мягкого шланга с подходящим диаметром). Эти защитные приспособления уменьшат вероятность повреждения полированной поверхности всех деталей.

4. Демонтировать крышку шатуна и при этом не допустить выпадения из неё вкладыша.

5. Поставить коленвал таким образом, чтобы продольная ось цилиндра совпала с осью шатунной шейки

6.

Аккуратно извлечь сам поршень, придерживая его снизу и ударяя легонько деревянным молотком по болтам или по шатуну.

7. Все детали укладывать поочерёдно в последовательности их снятия на чистую поверхность. Чтобы не забыть, можно даже записать или подписать детали.

Установка шатуна вместе с установкой всей шатунно-поршневой группы производиться следующим образом:

1. Перед установкой обязательно проверить все составляющий на предмет дефектов и, при необходимости, устранить эти дефекты.

2. С помощью поршневого пальца соединить поршень с шатуном.

3. Смонтировать поршневые кольца на поршень и проверить установку всех их замков согласно правилам.

4. Стенки цилиндра, поршень и поршневые кольца смазать чистым специальным моторным маслом.

5.

Провести сжатие поршневых колец с помощью спецприспособления, которое предварительно следует смазать моторным маслом. Может понадобиться постучать по приспособлению молоточком.

6. Смонтировать шатун в отверстие цилиндра. Делать это можно только в одном направлении с направлением поршня, которое указывается специальной меткой на дне поршня.

7. Шатун выровнять относительно шейки коленвала.

8. Поверхность шатуна, куда устанавливается вкладыш подшипника, тщательно протереть. Потом установить в шатун нужный вкладыш подшипника. Обязательно убедитесь, что устанавливаете именно тот подшипник, который там раньше и стоял. Это важно, так как детали вместе уже притёрлись, и установка не той детали может повлиять на качество работы всего механизма.

9. На болты крепления шатунной крышки одеть защитные приспособления (куски шлангов) и прикрутить эту крышку к шатуну. Сначала закрутить болты руками, а потом – строго следуя руководству по эксплуатации транспортного средства. Для этого используют динамометрический ключ и специальный транспортир.

Подобная процедура установки проводится со всеми имеющимися в двигателе транспортного средства шатунами.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Устройство шатуна

Шатун необходим для соединения поршня с коленчатым валом и передачи усилия от поршня к коленчатому валу. Шатун штампуется из стали.

Для повышения прочности шатуна его подвергают дробеструйной обработке.

Устройство шатуна:

1)      верхней головки 1;

2)      стержня 3;

3)      нижней головки 4 (с крышкой 6).

В верхней головке запрессовывается бронзовая втулка 2 . Во втулке и верхней головке шатуна есть специальные отверстия для подвода масла к изнашиваемой поверхности поршневого пальца. А стержень шатуна выполнен в двутавровом сечении.

Нижняя головка шатуна разъемная. Съемная часть нижней головки шатуна называется крышкой шатуна. Крепится крышка к шатуну с помощью двух болтов с лысками (которые служат для того чтобы болты не проворачивались). Под подшипники скользящего типа 5 (вкладыши) в нижней головке шатуна и крышке в сборе выполняется расточка, в связи с этим крышки шатунов являются невзаимозаменяемыми. Для обеспечения правильной комплектации деталей на них выбиты порядковые номера. На теле и крышке шатуна есть специальные пазы в которые входят выступы на вкладышах. Шатунные и коренные  подшипники представляют собой тонкостенные вкладыши с рабочим слоем из свинцовой бронзы. В верхнем вкладыше есть отверстие для подвода масла и специальная канавка по которой масло распределяется. Вкладыши верхних и нижних коренных подшипников не взаимозаменяемы. Для предотвращения смещений и проворачиваний вкладышей, а также осевых смещений выполнены выступы усики. В случае необходимости ремонта блока, коленчатого вала и шатунов создан перечень ремонтных размеров вкладышей.

СОДЕРЖАНИЕ:

1. Запрессовка поршневых пальцев из шатуна

2. Выпрессовка поршневых пальцев из шатуна
3. Ремонт шатуна современного двигателя грузового автомобиля

4. Звуки неисправностей двигателя (стуки двигателя)

5. Признаки и причины неисправностей двигателя автомобиля

6. Как проводится диагностика двигателя автомобиля

 

Шатун: надежное плечо кривошипно-шатунного механизма

Шатун: надежное плечо кривошипно-шатунного механизма

В работе кривошипно-шатунного механизма поршневых двигателей одну из ключевых ролей играют детали, соединяющие поршни и коленчатый вал — шатуны. О том, что такое шатун, каких типов бывают эти детали и как они устроены, а также о правильном выборе, ремонте и замене шатунов — читайте в данной статье.

Что такое шатун и какое место он занимает в двигателе?

Шатун — компонент кривошипно-шатунного механизма поршневых ДВС всех типов; разъемная деталь, предназначенная для соединения поршня с соответствующей шейкой коленчатого вала.

Эта деталь выполняет несколько функций в двигателе:

• Механическое соединение поршня и коленвала;
• Передача от поршня на коленчатый вал моментов, возникающих во время рабочего хода;
• Преобразование возвратно-поступательных движений поршня во вращательное движение коленвала;
• Подача смазочного материала на поршневой палец, стенки поршня (для дополнительного охлаждения) и цилиндра, а также на детали ГРМ в силовых агрегатах с нижним расположением распределительного вала.

В моторах число шатунов равно числу поршней, каждый шатун верхней частью соединен с поршнем (через бронзовую втулку и палец), а нижней — с соответствующей шейкой коленвала (через подшипники скольжения). В результате образуется шарнирная конструкция, обеспечивающая свободное движение поршня в вертикальной плоскости.

Шатуны играют важную роль в работе силового агрегата, и их поломка зачастую полностью выводит мотор из строя. Но для верного выбора и замены этой детали необходимо разобраться в ее конструкции и особенностях.

Типы и конструкция шатунов

Конструкция шатуна

Сегодня существует два основных конструктивных типа шатунов:

• Стандартные — обычные шатуны, используемые во всех типах поршневых двигателей;
• Спаренные (сочлененные) — узел, состоящий из обычного шатуна и шарнирно соединенного с ним шатуна без кривошипной головки, такие узлы находят применение в V-образных моторах.

Конструкция шатунов ДВС устоялась и практически доведена до совершенства (насколько это возможно при современном развитии техники), поэтому, несмотря на огромное разнообразие двигателей, все эти детали устроены принципиально одинаково.

Шатун — разборная (составная) деталь, в которой выделяются три части:

• Стержень;
• Поршневая (верхняя) головка;
• Кривошипная (нижняя) головка со съемной (отъемной) крышкой.

Стержень, верхняя головка и половина нижней головки являются одной деталью, все эти части формируются сразу при изготовлении шатуна. Крышка нижней головки является отдельной деталью, которая тем или иным способом соединяется с шатуном. Каждая из частей шатуна имеет свои конструктивные особенности и функционал.

Стержень. Это основа шатуна, соединяющая головки и обеспечивающая передачу усилия от поршневой головки на кривошипную. От длины стержня зависит высота поршней и их ход, а также и общая высота двигателя. Стержням для достижения необходимой жесткости придаются различные профили:

• Двутавровый с расположением полок перпендикулярно или параллельно осям головок;
• Крестообразный.

Наиболее часто стержню придается двутавровый профиль с продольным расположением полок (справа и слева, если смотреть на шатун вдоль осей головок), остальные профили используются реже.

Внутри стержня высверлен канал для подачи масла от нижней головки на верхнюю, в некоторых шатунах выполняются боковые отводы от центрального канала для разбрызгивания масла на стенки цилиндра и другие детали. На двутавровых стержнях вместо высверленного канала может использоваться металлическая маслоподводящая трубка, соединенная со стержнем металлическими скобами.

Обычно на стержень наносится маркировка и метки для верного монтажа детали.

Поршневая головка. В головке выточено отверстие, в которое запрессована бронзовая втулка, играющая роль подшипника скольжения. Во втулку с небольшим зазором устанавливается поршневой палец. Для смазки поверхностей трения пальца и втулки в последней выполнено отверстие, обеспечивающее поступление масла из канала внутри стержня шатуна.

Кривошипная головка. Эта головка — разъемная, ее нижняя часть изготовлена в виде съемной крышки, монтируемой на шатун. Разъем может быть:

• Прямой — плоскость разъема находится под прямым углом к стержню;
• Косой — плоскость разъема выполнена под некоторым углом.

Шатун с прямым разъемом крышки	Шатун с косым разъемом крышки

Конструкция шатунов различных типов

Наиболее широко распространены детали с прямым разъемом, шатуны с косым разъемом чаще используются на V-образных силовых агрегатах и на дизелях, они более удобны для монтажа и снижают размеры силового агрегата. Крышка может крепиться к шатуну с помощью болтов и шпилек, реже используется штифтовое и иные соединения. Болтов может быть два или четыре (по два на каждую сторону), их гайки фиксируются специальными стопорными шайбами или шплинтами. Болты для обеспечения максимальной надежности соединения могут иметь сложный профиль и дополняться вспомогательными деталями (центрирующими втулками) поэтому крепеж шатунов различных типов не взаимозаменяем.

Крышка может изготавливаться заодно с шатуном или отдельно. В первом случае после формирования шатуна нижняя головка раскалывается на две части для изготовления крышки. Для обеспечения надежного соединения и обеспечения устойчивости соединения при возникновении поперечных моментов поверхности стыкования шатуна и крышки выполняются профилированными (зубчатыми, с прямоугольным замком и т.д.). Независимо от технологии изготовления шатуна, отверстие в нижней головке растачивается в сборе с крышкой, поэтому данные детали должны использоваться только в паре, они не взаимозаменяемы. Для предотвращения распаривания шатуна и крышки на них выполняются маркеры в виде меток различной формы или цифр.

Внутрь кривошипной головки устанавливается коренной подшипник (вкладыш), выполненный в виде двух полуколец. Для фиксации вкладышей внутри головки имеются две или четыре выточки (пазы), в которые входят соответствующие усы на вкладышах. На внешней поверхности головки может быть предусмотрен выход масляного канала для разбрызгивания масла на стенки цилиндра и другие детали.

У сочлененных шатунов над головкой выполняется выступ с расточенным отверстием, в который вставляется палец нижней головки прицепного шатуна. Сам прицепной шатун имеет аналогичное обычному шатуну устройство, однако его нижняя головка имеет малый диаметр и неразборная.

Шатуны изготавливаются штамповкой или ковкой, однако крышка нижней головки может быть литой. Для изготовления этих деталей используются различные марки углеродистых и легированных сталей, которые могут нормально работать под высокими механическими и тепловыми нагрузками.

Вопросы обслуживания, ремонта и замены шатунов

Шатуны во время работы двигателя подвергаются незначительному износу (так как основные нагрузки воспринимают вкладыши в нижней головке и втулка в верхней), а деформации и поломки в них возникают либо при серьезных неисправностях двигателя или в результате его длительной интенсивной эксплуатации. Однако при выполнении некоторых ремонтных работ приходится демонтировать и разбирать шатуны, а капитальный ремонт силового агрегата зачастую сопровождается заменой шатунов и сопряженных с ними деталей.

Разборка, демонтаж и последующий монтаж шатунов требует соблюдения некоторых правил:

• Крышки нижних головок должны устанавливаться только на «родные» шатуны, поломка крышки требует полной замены шатуна;
• При монтаже шатунов необходимо соблюдать их порядок установки — каждый шатун должен занимать свое место и иметь правильную пространственную ориентацию;
• Затяжка гаек или болтов должна выполняться с определенным усилием (с применением динамометрического ключа).

Особое внимание необходимо уделять ориентации шатуна в пространстве. На стержне обычно имеется метка, которая при монтаже на рядный мотор должна быть обращена к его передней части и совпадать с направлением стрелки на поршне. В V-образных моторах в одном ряду метка и стрелка должны смотреть в одну сторону (обычно это левый ряд), а на втором ряду — в разные. Таким расположением обеспечивается балансировка КШМ и мотора в целом.

При поломке крышки, в случае возникновения кручений, прогибов и других деформаций, а также при разрушении шатуны полностью заменяются. Новый шатун должны быть того же типа и каталожного номера, что и установленный на моторе ранее, однако эту деталь еще необходимо подбирать по весу для сохранения балансировки двигателя. В идеальном случае все шатунно-поршневые группы двигателя должны иметь одинаковый вес, однако в реальности все шатуны, поршни, пальцы и вкладыши имеют неодинаковые массы (особенно, если используются детали ремонтных размеров), поэтому детали приходится взвешивать и комплектовать по весу. Вес шатунов определяется с учетом веса каждой из его головок.

Разборку, замену и сборку шатунов и шатунно-поршневых групп необходимо выполнять в строгом соответствии с инструкцией по ремонту и ТО транспортного средства. В дальнейшем шатуны не нуждаются в специальном обслуживании. При правильном подборе и монтаже шатунов двигатель будет обеспечивать необходимые рабочие характеристики в любых условиях эксплуатации.

Другие статьи

#Палец штанги реактивной

Палец штанги реактивной: прочная основа шарниров штанг

23.06.2021 | Статьи о запасных частях

В подвесках грузовых автомобилей, автобусов и другой техники предусмотрены элементы, компенсирующие реактивный момент — реактивные штанги. Соединение штанг с балками мостов и рамой осуществляется с помощью пальцев — об этих деталях, их типах и конструкции, а также о замене пальцев читайте в статье.

#Клапан МАЗ включения привода сцепления

Клапан МАЗ включения привода сцепления

16.06.2021 | Статьи о запасных частях

Многие модели автомобилей МАЗ оснащаются приводом выключения сцепления с пневматическим усилителем, важную роль в работе которого играет клапан включения привода. Все о клапанах включения привода сцепления МАЗ, их типах и конструкции, а также о подборе, замене и ТО данной детали — узнайте из статьи.

Шатуны для тюнинга двигателя машины

Деталь, соединяющую коленвал и поршень двигателя называют – шатун. Расскажем про шатуны для тюнинга двигателя авто — зачем нужны и что дают, если сделать облегчение. Как уменьшить вес стандартного шатуна.

Для чего нужны

При тюнинге двигателя увеличение его объема — один из лучших способов для наибольшей прибавки мощности. Но помните, что увеличивая ход коленвала, но используя стандартные шатуны обычной длины, поршни получают большую боковую нагрузку. Это ведет к механическим потерям и уменьшения крутящего момента на выходе. Для достижения максимального эффекта необходимо при увеличении хода коленвала увеличивать высоту шатуна. Использование более длинных деталей потребует изготовление кованых поршней с меньшей высотой. Это вызвано тем, что используя большой ход коленчатого вала и высокие шатуны, не хватит высоты блока цилиндров, чтобы уместить в него стандартный поршень.

Одна из важнейших вещей при подготовке шатунов для модернизированного двигателя — это их прямизна. Изогнутые, или слегка деформированные детали уменьшат мощность мотора, т. к. они удерживают поршень в отверстии цилиндра под углом, увеличивая трение. Поэтому проверка совмещения является обязательной операцией при сборке форсированного мотора.

Уменьшение веса

Важным фактором является вес. Большинство имеет большие балансировочные подушки на обоих концах. Эти подушки можно уменьшить, соответствующим образом уменьшая его массу. Убедитесь, что на них останется достаточно материала, т. е. что облегченные шатуны могут быть отбалансированы перед окончательной сборкой.

Уменьшая подушки балансировки и убирая лишний вес, можно уменьшить общую массу примерно на 10%. Например, комплект из 4 штук можно уменьшить на 900 грамм. Это не увеличит мощности, но улучшит реакцию на открывание дроссельной заслонки, что улучшит разгон автомобиля. Т.е. двигатель будет быстрее раскручиваться и работать на высоких оборотах больше времени.

Также снижается инертность работы мотора, что скажется на уменьшении механических потерь и снижения бокового давления на поршень.

Обзор шатунов — в чём отличие

Перед тем как шатуны пойдут на «облегчение», их нужно проверить на наличие поверхностных трещин. Если намереваетесь серьёзно их обработать, то рекомендуется проверить их до и после обработки, для выявления возможных трещин вблизи поверхности. Небольшие поверхностные дефекты могут быть удалены простой шлифовкой. Если проверка выявила наличие серьезных трещин, то его нужно заменить.

Многие автолюбители пытаются уменьшить вес самостоятельно. Для этого берут болгарку и срезают всё лишнее. Это делать опасно из-за возможного разрушения детали в будущем. Не понятно, как поведёт себя облегченный шатун и не разрушит ли он весь мотор. Если собираете двигатель для тюнинга авто, то покупайте заводские детали с облегчением или делаете на фрезерном станке. Стоимость тюнинговых не так велика, а гарантий намного больше.

Болты шатунов являются деталями, на которые часто не обращают внимания. Но если болты растянулись под нагрузкой, то зажимной эффект будет уменьшен, и шатун ослабит захват вкладышей подшипников. Правило выбора простое: покупайте лучшие (дорогие) болты, которые можете найти.

Для чего нужен шатун в двигателе

Шатун здесь рулит — это он меняет направление момента силы

Шатун – так называют медведя, который от недостатка пищи просыпается среди зимы или совсем не впадает в спячку.

Ходит, шатается по лесу, может напасть даже на человека.

Но в этой статье будет не про него, а про совсем безобидную деталь, точнее про шатун в двигателе автомобиля.

Он при своей работе совершает качающие движения, поэтому назван именем коварного хищника. А про Мишку мы как-нибудь в другой раз поговорим. Наш шатун сейчас нам гораздо нужнее чем медведь.

Эта самая деталь, соединяет коленчатый вал и поршень. Ее назначение – преобразование поступательного движения поршня в цилиндре во вращательное движение коленчатого вала, который в свою очередь через трансмиссию приводит в движение колеса автомобиля.

Шатун, особенности конструкции

Конструктивные отличия шатуна определяются типом мотора и схемой его компоновки. Так в бензиновых двигателях используют легкий вариант, а в дизельных – утяжеленный, Причина тому – дизель работает при бОльших степенях сжатия .

Основные элементы

К главным звеньям относятся: стержень, верхняя головка (поршневая) и нижняя (кривошипная). Также в комплект входят: вкладыши нижней головки (подшипники скольжения), подшипниковая втулка верхней головки, болты и гайки со шплинтами для крепления нижней головки к шатуну.

Стержень шатуна может быть разных видов сечения: прямоугольник, круг, крест или Н-образный. Есть движки, в которых шатуны имеют масляную канавку, через которую подается масло к поршню.

Поршневая головка находится вверху – это неразъемный шатунный элемент. Его конструкция зависит от способа установки поршневого пальца.

В двигателях, с пальцем фиксированного типа (палец жестко запрессован в верхнюю шатунную головку), в поршневой в головке предусмотрено цилиндрическое отверстие без втулки.

В варианте движка с плавающим пальцем (палец фиксируется в бобышках поршня), присутствует биметаллическая или бронзовая втулка.

Кривошипная головка находится внизу и имеет разборную конструкцию. Она соединяет коленчатый вал и сам шатун. Включает верхнюю часть и крышку, которая прикреплена к шатуну болтами. Бывает с двумя категориями разъемов относительно стержневой оси – косым (под углом) и прямым (перпендикулярным).

В головке, как уже говорилось, установлены вкладыши подшипника скольжения. Выглядят как две половинки разрезанного плоского кольца. Покрыты и могут содержать от двух до пяти слоев мягкого металла.

В современных моторах применяют двух и трехслойные вкладыши. В двухслойном на металлическую основу нанесен покров антифрикционного материала, а в трехслойном, кроме того есть еще изоляционный слой.

Чтобы не возникало вибраций и шумов во время работы двигателя, все шатуны, и их составляющие должны быть одинаковой массы. Подгонку по массе делают, снимая тонкую стружку с бобышек, которые расположены на верхней головке, на стержне или внизу поршневой головки.

Применяемый материал и профили

Шатуны делают штамповкой из высокопрочной стали или методом литья из чугуна.

В дизельных моторах используются изделия из легированной стали изготовленные методом ковки (горячей штамповки), а в некоторых бензиновых двигателях из порошкообразных металлов, полученные методом спекания.

Напряженные условия работы этой детали предполагают ее высокую надежность, долговечность и износостойкость. Повышенные требования предъявляются и к болтам крепления. Для их производства используют легированные стали, с высоким коэффициентом текучести.

Конструктивные особенности

Стержень шатуна, при работе, подвергается продольному изгибу, поэтому обычно имеет двутавровое сечение, хотя встречаются также круглые, крестообразные и трубчатые. Но оптимальным вариантом считается двутавровый стержень, обладающий хорошей жесткостью при минимальном весе.

Для крестообразных профилей нужны более развитые головки, а это способствует утяжелению детали. У круглого исполнения простая геометрия, но оно требует высокого качества механической обработки.

В массовом автомобильном производстве применяются стержни двутаврового сечения. Для повышения общей жесткости, уменьшения габаритов и массы шатунов в форсированных двигателях обе головки отковывают как одно целое со стержнем. При этом верхней, как правило, придают форму цилиндра.

Верхние головки выпускаются различной формы, отличия зависят лишь от устройства и способа фиксации поршневого пальца, а так же от способа смазки.

Ну, теперь поняли, чем отличается наш шатун от медведя?)))

Теперь самое время поделится информацией с друзьями в социальных сетях про медведя-шатуна.

Да! Не забудьте поделиться с друзьями! Ссылочку скиньте им на эту статью и порядок. И не останавливайтесь на прочитанном, продолжайте расширять свой автомобильный кругозор, читай те статьи про Поршень, про Блок двигателя, Про Коленчатый вал. Всё будет для вас интересно!

Источник

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.

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.

Установка

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.

Источник

Авторская статья «Шатун не терпит суеты» на сайте инженерной-технологической компании Механика

Спросите любого механика: какие детали традиционно ремонтируют при капитальном ремонте двигателя? Ответ будет незамедлительным: блок цилиндров и коленчатый вал. Далее многие укажут головку блока цилиндров. И лишь некоторые добавят к этому «комплекту» шатуны. А между тем шатун — деталь не менее ответственная, чем поршень, вкладыш коленчатого вала или направляющая втулка клапана. И никак не второстепенная — дефекты шатунов встречаются в ремонтной практике буквально на каждом шагу. Почему же о них забывают? Предпочитают сразу менять на новые? Или просто не замечают дефектов? А может быть, не все знают, как проверить и отремонтировать шатуны? Иными словами, есть над чем поразмыслить… Некоторые заблуждения и «мифы», связанные с шатунами, довольно живучи. Начнем с основного заблуждения: большинство механиков считают, что шатуны не изнашиваются! Да и чему изнашиваться — поверхности шатуна, к примеру, ВАЗовского двигателя сами не образуют пар трения — в нижней головке шатуна устанавливаются вкладыши, а в верхней неподвижно запрессован поршневой палец. Правда, боковые поверхности нижней головки шатуна трутся о щеки коленвала, но степень износа здесь настолько мала, что ее можно даже не принимать во внимание. Что же получается — установил новые поршни и пальцы, заменил вкладыши в нижней головке — и собирай двигатель? Многие так и делают, собирают, как говорится, не думая. Да и о чем думать, если клиент над душой стоит, торопит? Торопливость — она известно где хороша, но только не в моторном деле. Когда автомобиль с недавно отремонтированным, но уже стучащим, мотором вернется обратно, начинается поиск виновных. А здесь так: или сам водитель виноват — не умеет ездить, или шлифовщик — плохо сделал коленвал. И невдомек иному механику, что это его «работа». Потому что… Шатун тоже изнашивается Возьмите в руки старый шатун с изрядно походившего мотора — на первый взгляд ничего примечательного. Но только на первый взгляд. Вспомним: шатун — один из элементов кривошипно-шатунного механизма, в котором он связывает поступательно движущийся поршень и вращающийся коленчатый вал. Нагрузки на шатун могут достигать десятков тонн, причем являются знакопеременными, т.е. сжатие и растяжение шатуна чередуются в течение одного оборота коленвала. Теперь представим: в таком режиме шатун работает многие годы, сотни тысяч километров. Поэтому не будет ничего удивительного в том, что в металле шатуна будут накапливаться остаточные деформации. Невооруженным глазом их не видно, но стоит воспользоваться соответствующими приборами, как картина прояснится — «потянут» шатун, деформировался. Еще хуже, когда на какой-нибудь …надцатой тысяче автомобиль заедет в глубокую лужу. Гидроудар в цилиндре, сами знаете, дело серьезное (см. № 4/2000), но, допустим, обошлось. Только шатун все равно хоть немного, но деформировался. А потом, много позже, случилось, к примеру, еще одно происшествие: зубчатый ремень оборвался, клапаны погнулись. Головку сняли, все, что надо, заменили, но глубоко в двигатель залезать не стали — не тот, вроде бы, случай. А зря — при ударе поршня по клапанам действие получается равным противодействию. И шатун может еще немного деформироваться. В общем, когда такой двигатель попадает в ремонт, внешний вид шатунов оказывается весьма обманчивым — за мнимым благополучием могут скрываться серьезные дефекты — следы прошлых поломок и нештатных ситуаций в эксплуатации. Выявить их не так просто. Но что вы скажете, если в двигатель при сборке попадает явно дефектный шатун?
Стандартная ситуация — застучал шатунный вкладыш. Многие механики сразу бросаются в бой: ну просто бегут со всех ног шлифовать коленчатый вал в следующий ремонтный размер. Спросите у них, где шатун, который стоял на поврежденной шейке? Больше половины ответят, что он нормальный. А некоторые, особо умелые, вообще себя не утруждают — вынимают, а затем ставят коленвал с новыми вкладышами, даже не разбирая двигателя. Между тем шатун после перегрева, задира, расплавления или проворачивания вкладышей повреждается со стопроцентной вероятностью. Это покажут не только измерительные приборы, но и просто внешний осмотр: нижняя головка будет иметь характерный перегретый вид со следами цветов «побежалости», а ее отверстие станет некруглым, овальным. Не лучше обстоит дело и с верхней головкой шатуна. К примеру, выпрессовали палец, нагрели шатун, установили новый поршень с пальцем. А померил ли кто-нибудь натяг пальца в отверстии головки? Многим некогда, торопятся, у других даже приборов нет проверить. Только когда потом палец вылезет и продерет цилиндр, будет поздно — повторный ремонт, скорее всего, окажется дороже и сложнее первого.	Точно определить, параллельны ли оси отверстий головок, можно с помощью специальных измерительных приспособлений фирмы Sunnen
Почему палец может вылезти из отверстия, понятно — натяг слишком мал или его нет совсем. А это вполне возможно, если, например, в прошлом «ремонте» верхняя головка была сильно перегрета перед сборкой шатуна с поршнем (такое бывает при использовании ацетиленокислородной горелки). В конструкциях с плавающим пальцем нередко оказывается изношенной бронзовая втулка верхней головки шатуна. Причем оценить степень износа на ощупь, без измерений, практически невозможно. Особенно обманчивая картина возникает в случае, если палец смазан маслом — люфт пальца не чувствуется даже при большом зазоре во втулке. Таким образом, без соответствующей проверки нельзя определить ни дальнейшую пригодность шатуна к работе, ни объем необходимого ремонта. Поэтому главный вопрос — это…	Проще всего измерить геометрию отверстия нутромером, но иногда используют и специальные приборы
Как проверить шатун? Проверка шатуна обычно проводится в несколько этапов. Начинают чаще всего с проверки геометрии отверстий. Для этого шатун разбирают, моют, а затем собирают с затяжкой болтов (гаек) крепления крышки рабочим моментом. Далее нутромером проверяют диаметр отверстия нижней головки — он должен соответствовать размеру, рекомендованному заводом-изготовителем, а все отклонения формы отверстия (эллипсность) должны укладываться в допуск на размер отверстия (обычно 0,015 мм). Аналогичным образом проверяют и верхнюю головку шатуна. Здесь контролируют отклонения формы (эллипсность не более 0,01 мм), а также величину диаметра отверстия, которая должна обеспечить гарантированный минимальный натяг в прессовом соединении с пальцем (0,02-0,025 мм) или максимальный зазор во втулке (0,015-0,02 мм) «плавающего» пальца. Все эти измерения выполнить несложно, нужно лишь время и аккуратность. Другое дело — проверить деформацию стержня шатуна.	Для обработки плоскости разъема служит специализированный станок фирмы Sunnen, но с тем же успехом это можно сделать на универсальном оборудовании, если использовать специальную оснастку
Деформация стержня обычно выражается в том, что оси верхней и нижней головок шатуна оказываются непараллельны. Измерить эту непараллельность наиболее точно можно с помощью специального измерительного прибора или приспособления. К сожалению, пока наличие подобных приборов на СТО или в мастерских скорее исключение, чем правило. Поэтому иногда применяют более простые методы проверки, не требующие дорогостоящей оснастки.
Один из возможных альтернативных способов — проверка на поверочной плите. Шатун кладется на плиту, и покачиванием определяется, насколько он деформирован. Разновидность способа — прикладывание к боковой плоскости шатуна лекальной линейки и оценка непараллельности плоскостей верхней и нижней головок. Иногда шатуны проверяют «на скалке» — надевают с малым зазором несколько шатунов верхней головкой на стержень, а деформацию оценивают по просветам между боковыми плоскостями нижних головок шатунов. Но так или иначе, а подобные способы измерения получаются неточными и для некоторых шатунов вообще не годятся (шатуны с разной шириной верхней и нижней головок). Практика тем не менее показывает, что стремиться точно измерить непараллельность осей отверстий головок совсем не обязательно — достаточно и приближенных способов. Объясняется это тем, что параллельность осей нетрудно восстановить с помощью правильно выбранной технологии ремонта.	Специализированный расточный станок для шатунов — оборудование не из дешевых Альтернативное решение — токарный станок со специальной оснасткой
После того, как шатун проверен, можно приступать к ремонту. Сразу оговоримся — отремонтировать удается шатун с любым из описанных выше дефектов. Правда, при этом требуется оценить эффективность ремонта — с точки зрения надежности двигателя в последующей эксплуатации и экономических соображений. Последнее часто является причиной отказа от ремонта в пользу покупки новых шатунов (для некоторых отечественных двигателей ремонт иногда получается близким к замене по стоимости). Однако приобретенные новые шатуны нередко оказываются хуже по качеству (см. № 10/1999). Это значит, что альтернативы ремонту практически нет. Весь вопрос лишь в том… Как правильно отремонтировать шатун? То, что шатун — деталь для ремонта серьезная, — свидетельствуют факты: все иностранные фирмы — производители станков для ремонта деталей двигателей имеют в своей программе и станки для ремонта шатунов. Поэтому без хорошего оборудования браться за такое дело бессмысленно — ошибка будет стоить дорого. Не менее важен еще один факт: при серийном заводском ремонте двигателей западные фирмы ремонтируют шатуны в обязательном порядке. Так что шатунов, поставленных в двигатель без ремонта, как это еще делают у нас в России, вы там не увидите. Стандартным видом ремонта шатунов можно назвать ремонт отверстия нижней головки при небольшом отклонении его размера от исходного (номинального) значения. Суть этой операции сводится к тому, что диаметр отверстия восстанавливается до номинального размера, заданного заводом — изготовителем двигателя. Технология такого ремонта достаточно проста. Вначале крышку шатуна «занижают» (т.е. обрабатывают) по плоскости разъема на небольшую величину — около 0,05-0,1 мм. Это может быть выполнено различными способами, включая шлифование, фрезерование или (при небольшом припуске) притирку. Далее шатун собирается, болты затягиваются рабочим моментом, после чего отверстие обрабатывается в номинальный размер. Для обработки отверстия в рамках этой технологии чаще всего используются горизонтально-хонинговальные станки — они обеспечивают высокую точность (отклонение размеров и формы отверстия в пределах 0,005-0,010 мм) и производительность. Однако применение данной технологии возможно только при малых деформациях или износе отверстия нижней головки. Дело в том, что при хонинговании базирование шатуна на станке выполняется по поверхности самого отверстия. А это значит, что перекос осей головок, если он имел место до ремонта, сохранится и после него. Более того, возможен и дополнительный перекос, если отверстие сильно повреждено, и требуется большой припуск на его обработку. В подобных случаях применяют растачивание отверстий. Этот процесс существенно отличается от предыдущего. Так, нередко приходится «занижать» плоскость разъема не только крышки, но и самого шатуна, иначе около разъема могут остаться необработанные участки поверхности. Кроме того, в процессе растачивания отверстия обеспечивается строгая параллельность осей отверстий головок, поскольку за базу принимается одно из отверстий.	После грамотного ремонта восстановленный шатун трудно отличить от нового
Растачивание выполняется на специализированных расточных станках для шатунов, но с помощью специальной оснастки шатун можно расточить и на универсальном станке (к примеру, на токарном). Для получения высокой чистоты обработанной поверхности после растачивания проводится финишная обработка — хонингование. При ремонте нижней головки следует помнить, что межцентровое расстояние между отверстиями головок всегда уменьшается, причем тем больше, чем больше припуск на обработку отверстия. Это может быть критично для дизелей, где укорочение шатуна даже на 0,1 мм заметно уменьшает степень сжатия и негативно влияет на работу данного цилиндра. Выдержать требуемое межцентровое расстояние удается с помощью обработки отверстия верхней головки шатуна. Суть этой технологии в том, чтобы заменить в верхней головке втулку и точно расточить отверстие под палец (втулка всегда имеет припуск в пределах 0,3-0,5 мм), приняв за базу отверстие нижней головки и обеспечив заданное межцентровое расстояние. Точно так же поступают и в случае, когда втулка верхней головки изношена и требуется ее замена. Описанные технологии ремонта обеспечивают высокую надежность работы шатунов и применимы для подавляющего большинства двигателей. Но все-таки из любых правил есть исключения. Поэтому иногда бывает полезно знать… Некоторые «хитрости» в ремонте шатунов Современные высокофорсированные двигатели характеризуются очень высокой нагруженностью деталей, в том числе шатунов. При неисправности системы смазки, когда происходит задир и расплавление вкладышей, нижняя головка шатуна испытывает значительный перегрев, при котором в материале появляются большие остаточные напряжения и деформации. В дальнейшей эксплуатации после ремонта нижняя головка может снова деформироваться, если в процессе ремонта напряжения не будут сняты, к примеру, старением (выдержка при температуре около 200°С).	Хонингование — основной способ обработки отверстий шатунов, применяется и как финишная операция после растачивания
Перегрев нижней головки нередко приводит и к перегреву шатунных болтов, прочность которых при этом падает. Для исключения неприятностей (обрыв болта) рекомендуется заменять болты на новые. Для некоторых двигателей (из отечественных стоит упомянуть КамАЗ) при ремонте не требуется обработка плоскости разъема — достаточно расточить отверстие в ремонтный размер под соответствующие ремонтные вкладыши. Напротив, ряд моделей двигателей Opel, Ford, BMW имеют полученный в результате хрупкого излома так называемый «колотый» стык крышки с шатуном, что делает ремонт нижней головки невозможным традиционными методами. Отметим, что на отдельных моделях моторов Volvo, Mazda, Alfa Romeo стык крышки с шатуном выполнен со шлицами. Подобные шатуны также ремонтопригодны, но занижение «шлицевой» поверхности перед ремонтом — весьма трудоемкая операция. Если в верхней головке шатуна натяг недостаточен для фиксации пальца, единственный способ ремонта—использование пальца с увеличенным диаметром. Таким же способом можно восстановить зазор в отверстии и без замены втулки. В некоторых случаях данное решение оказывается единственным — например, для шатунов с «плавающим» пальцем, не имеющих втулки (некоторые двигатели GM). При этом отверстие предварительно хонингуется для восстановления его геометрии. После ремонта, за счет снятия металла, нижняя головка шатуна становится легче. Если припуск при обработке был значительным и отличался для одного комплекта шатунов, то нелишней будет проверка, а возможно, и подгонка шатунов по массе. Для отечественных моторов требование подгонки массы становится обязательным, учитывая нестабильное качество изготовления. Эта работа требует аккуратности, как и все другие операции по ремонту шатунов, но только так можно быть уверенным в том, что отремонтированный шатун пройдет не меньше нового. Справка «АБС-авто» Качественно отремонтировать шатуны, а также блоки цилиндров, головки и коленчатые валы можно, обратившись на фирмы «Механика», тел.: (095) 366-9065, 406-0015, 389-1988, и «Технолуч», тел.: (095) 235-0095. Кроме того, на фирме «Механика» можно приобрести специализированное оборудование для ремонта деталей двигателей. (Журнал «АБС», ноябрь 2000) ДМИТРИЙ ДАНЬШОВ, директор фирмы «Механика», АЛЕКСАНДР ХРУЛЕВ, кандидат технических наук

Как правильно установить поршни и шатуны

Большие и маленькие хитрости при монтаже поршней и шатунов в двигатель

Когда приходит время собирать двигатель, особенно V-образный, правильная взаимная установка поршней и шатунов, а также по отношению к блоку цилиндров и коленчатому валу, может поставить в тупик многих мотористов. Этой статьей мы постараемся им помочь.

Как правильно устанавливать поршни на шатуны?

Если вы собираете V-образной двигатель, то следует иметь в виду: если нижняя головка шатуна имеет с одной стороны более широкую фаску, то она должна быть обращена к галтели (закруглению) шатунной шейки коленчатого вала. 

Если же шатуны предназначены для использования с коленчатым валом, без четко выраженных галтелей, то они могут быть и без несимметричных фасок. Тогда ориентация шатуна может определяться по положению «замков» вкладышей: обращенных наружу блока или внутрь (в сторону распредвала – если он находится в развале блока цилиндров). 

К примеру, «замки» вкладышей SBC и BBC должны быть обращены наружу. У других вкладышей «замки» могут быть направлены внутрь. На работу собственно вкладышей расположение «замков» не оказывает никакого влияния. Надо лишь правильно ориентировать шатун.

Если же на нижней головке шатуна отсутствуют фаски с обеих сторон, то вкладыш должен быть смещен от галтели шатунной шейки, чтобы его край не попал на закругление.

Сквозные отверстия в верхней и нижней головках шатуна

Часто шатун имеет на нижней головке сквозное отверстие, которое нужно для смазки стенки цилиндра. Эти отверстия предназначены не для смазывания распределительного вала, как полагают некоторые. 

Бывает, что отверстие расположено только с одной стороны нижней головки шатуна. Подобные шатуны надо устанавливать так, чтобы отверстие в нижней головке было обращено в сторону распределительного вала (в сторону развала блока цилиндров).

Отверстие в верхней головке шатуна (будь оно сверху или под сбоку – углом) служит для смазки поршневого пальца. Поэтому его ориентация в двигателе роли не играет.

«Замки» шатунных вкладышей

«Замки» (фиксирующие выступы) на вкладышах и соответствующие пазы на нижней головке шатуна и его крышки нужны лишь для правильного позиционирования вкладышей. От «проворота» вкладышей они не спасают, поскольку вкладыши в своей «постели» фиксируются за счет натяга, возникающего при правильной затяжке крепежных болтов крышки нижней головки. 

«Правильные» вкладыши, при надлежащем монтаже, слегка выступают за линию разъема нижней головки. Поэтому, после затягивания болтов, они надежно фиксируются в «постели». 

В последнее время во многих двигателях используют «беззамковые» вкладыши (примером могут служить двигатели Chrysler 3.7L и 4.7L). За счет устранения операций по механической обработке пазов в шатуне и его крышке, а также «замков» на самих вкладышах снижаются затраты на их изготовление. При монтаже подобных вкладышей их надо ставить строго посередине нижней головки шатуна.

Рис. 1 Если в V-образном двигателе на одну шатунную шейку коленчатого вала монтируют два шатуна, то сторона нижней головки шатуна с более узкой фаской должна быть обращена к соседнему шатуну…

Рис. 2 … в этом случае бОльшая фаска на нижней головке шатуна оказывается обращенной в сторону галтели шатунной шейки коленчатого вала.

Рис. 3 Фиксирующий выступ («замок») на вкладыше и соответствующий ему паз в нижней головке шатуна нужны только для того, чтобы правильно установить вкладыши в шатуне. «Замки» никогда не удержат вкладыши от проворачивания в шатуне, если при сборке были допущены какие-либо нарушения. К примеру: болты нижней головки шатуна не затянуты как следует или отверстие в нижней головке потеряло свою форму.

Рис. 4 Вкладыши фиксируются в шатуне только за счет радиального усилия, которое возникает от натяга установленных вкладышей, когда крепежные болты нижней головки затянуты надлежащим моментом. Чтобы получить требуемый натяг вкладыш сделан чуть длиннее своего посадочного места. Поэтому, когда вы «от руки» установите вкладыш в «постель», он будет немного выступать над плоскостью разъема. Так и должно быть – ни в коем случае не надо подпиливать или подрезать края вкладышей!

Crush Height Each Half Bearing — выступание вкладышей над плоскостью разъема
Bearing — вкладыш
Cap — крышка нижней головки шатуна
Radial Pressure — радиальное усилие

Рис. 5 Измерять максимальный диаметр поршня надо в строго определенном месте, поскольку юбка поршня имеет «бочкообразный» профиль и результаты измерений, по высоте поршня, будут существенно различаться.

Рис. 6 Сквозное отверстие на боковой поверхности ВГШ (верхней головки шатуна) (верхнее фото) может указывать на прессовую посадку пальца в шатуне. На втором фото показан тот же самый шатун, но снаружи. А вот отверстие сверху ВГШ (третье фото) служит для улучшения смазки «плавающего» поршневого пальца.

Рис. 7 На днище поршня обычно есть специальные метки (например, изображена стрелка и надпись «FRONT» — как на фото) помогающие правильно сориентировать поршень при сборке двигателя.

Рис. 8 Если поршни предназначены для V-образного двигателя, то обычно с «изнанки» таких поршней ставят метку «L» — если их монтируют в левый ряд цилиндров или «R» — для правого ряда цилиндров.

Смещение шатуна

Существуют двигатели, у которых стержень шатуна смещен относительно верхней или нижней головок (если смотреть на шатун сбоку – «в профиль»). Подобные шатуны применяют в V-образных двигателях, у которых левый и правый ряды цилиндров стоят «со сдвигом», вперед и назад, относительно друг друга. В зависимости от конкретной модели двигателя, стержень шатуна может иметь смещение 2,5 мм или даже более. 

Если есть какие-то сомнения, то при монтаже обратите внимание, что верхняя головка шатуна центрируется по поршню – в бобышках под палец.

Нужно ли в двигателях с вращением против часовой стрелки устанавливать поршни в «обратную» сторону?

На двигателе с обратным вращением – когда коленвал вращается против часовой стрелки, если смотреть с передней части двигателя – шатуны обычно устанавливаются так же, как и в обычном моторе, коленвал которого вращается по часовой стрелке. То есть, бОльшая фаска нижней головки шатуна все равно будет обращена к галтели шатунной шейки.

Однако, если применяются поршни со смещенным поршневым пальцем, то в этом случае поршень должен быть установлен «назад» (развернут на 180 град) относительно его «стандартного» положения. Поршневой палец в подобном поршне смещен к нагруженной стороне юбки поршня. 

В двигателе с вращением по часовой стрелке нагруженная сторона цилиндра обращена к впускному коллектору на левом ряду цилиндров («водительской» стороне) и к выпускному коллектору на правом ряду цилиндров («пассажирской» стороне) стороне. 

В двигателе с обратным вращением давление на стенку цилиндра от поршня направлено в другую сторону: со стороны выхлопа – слева и со стороны впуска – справа. Если поршни симметричны (т. е. не имеют смещенного пальца), то их ориентация зависит только от цековок под клапанные тарелки на днище – они должны быть сориентированы в соответствии с положением клапанов.

Конструкция юбки поршня

Форма, площадь и масса юбки поршня играют важную роль в потерях на трение и стабилизации поршня при перекладке в верхней и нижней мертвых точках. Здесь мы покажем роль нагруженных и ненагруженных сторон поршня и разработку асимметричных юбок, предназначенных преимущественно для снижения веса. 

Левая и правая стороны поршня при работе двигателя нагружены по-разному. Поэтому конструкция юбки поршня играет важную роль в распределении воспринимаемых нагрузок – с точки зрения прочности и веса поршня. 

Юбка поршня должна выдерживать давление на стенку цилиндра при одновременном уменьшении трения. А ее площадь должна быть такой, чтобы быть прочной, обеспечивая при этом стабильность поршня, чтобы свести к минимуму «раскачивание» относительно оси пальца, когда поршень движется вверх-вниз. Причем нагруженная поверхность юбки испытывает наибольшую нагрузку на такте расширения. 

Если коленчатый вал вращается по часовой стрелке (глядя на двигатель спереди), то нагруженная поверхность юбки поршня обращена к впускному коллектору на левом ряду цилиндров («водительской» стороне) и к выпускному коллектору на правом ряду цилиндров («пассажирской» стороне). 

Менее нагруженная сторона юбки воспринимает усилие на такте сжатия. Эта разница в нагрузках обусловлена положением, углом между шатуном и поршнем, при его перемещении. 

За весь рабочий цикл разница в нагрузке на разные стороны юбки поршня различается в десять раз! Причем, нагрузка на юбку поршня может варьироваться в зависимости от хода поршня, длины шатуна и максимального давления в цилиндре.

Поэтому асимметричные поршни должны быть специальными – для левого и правого ряда цилиндров. На днище поршня в таком случае наносятся стрелки или иные метки, указывающие на переднюю часть двигателя.

Рис. 9 На этом фото показаны асимметричные поршни для левого и правого рядов цилиндров V-образного двигателя. Их особенностью является расширенная часть юбки поршня на нагруженной стороне и зауженная – на стороне с меньшей нагрузкой.

Рис. 10 Другой пример асимметричного поршня. Обратите внимание, как сближены бобышки под поршневой палец, что позволяет сделать поршневой палец короче и легче. Кроме того, хотя это почти невозможно заметить глазом, ось пальца смещена к нагруженной стороне поршня (в сторону более широкой части юбки) на 0,50 мм – для уменьшения дисбаланса из-за разницы в массе «узкой» и «широкой» частей юбки.

Нагруженная сторона юбки поршня

Когда поршень движется вниз на такте расширения, он испытывает значительное сопротивление, пытаясь провернуть коленчатый вал. С ростом нагрузки увеличивается и сопротивление. При этом нагруженная сторона юбки поршня воспринимает боковое давление, которое увеличивает нагрузку (с ростом трения и износа) на соответствующей стороне стенки цилиндра. 

Если на днище поршня имеется какая-либо метка (к примеру точка, или стрелка, или надпись «Front»), важно установить поршень в соответствии с этой меткой, обычно указывающей на переднюю часть двигателя.

 

Ненагруженная сторона юбки поршня

Эта часть юбки поршня противоположна нагруженной стороне. Она работает, когда поршень движется вверх на такте сжатия, из-за сопротивления, создаваемого сжимаемой топливно-воздушной смесью. Основная ее задача, в том, чтобы обеспечить стабильность поршня при движении в цилиндре. Поэтому эта часть юбки может быть поуже, для экономии веса. 

Так что, для точной настройки в распределении этих сил между разными сторонами юбки были разработаны асимметричные поршни, которые имеют более широкую юбку на нагруженной стороне и зауженную юбку с противоположной стороны. Это обеспечивает оптимальное распределение нагрузок на юбку поршня, одновременно снижая массу поршня. 

В качестве примера можно привести «асимметричную» (или Т-образную) конструкцию поршней FSR компании JE Pistons, которые имеют расширенную часть юбки на нагруженной стороне, а со стороны бобышек юбка отсутствует вовсе, что позволяет сделать поршневой палец короче и легче. Подобные поршни изначально разрабатывались для гоночных двигателей. 

Еще одним преимуществом подобных поршней является улучшение условий работы поршневых колец. Но, в основном, подобная конструкция юбки, в сочетании со слегка смещенным пальцем, позволяет существенно снизить потери на трение.

Рис. 11 Из этой схемы видно, как определить нагруженную и ненагруженную стороны юбки поршня. Thrust Load — действие боковой силы Minor Thrust Side — ненагруженная сторона цилиндра Major Thrust Side — нагруженная сторона цилиндра Красная изогнутая стрелка — направление вращения коленчатого вала

Рис. 12 На этом фото хорошо видно, как различается ширина юбки поршня на нагруженной (слева) и ненагруженной (справа) сторонах поршня.

Рис. 13 Компьютерное моделирование показывает, как распределяются механические нагрузки в поршне, возникающие при работе двигателя на частичных нагрузках. (Чем темнее цвета – тем меньше нагрузка, а чем ярче – тем больше).

Рис. 14 А на этой схеме видно, как нагружен поршень сразу после воспламенения смеси.

Рис. 15 Здесь поршень показан снизу. На этой схеме хорошо видно, что во время рабочего хода наиболее нагружены верхние части отверстий под поршневой палец (они выделены красным цветом) и элементы юбки поршня, непосредственно примыкающие к ним.

Рис. 16 Тонкий слой антифрикционного покрытия (темного цвета) на юбке поршня помогает удерживать масло и снижает трение между поршнем и цилиндром – особенно при холодном запуске мотора.

Смещение пальца

Асимметричные поршни также могут иметь смещение поршневого пальца. При этом ось пальца смещена от оси поршня к нагруженной стороне примерно на 0,51 мм. Это небольшое смещение «балансирует» поршень, компенсируя разницу в массе юбки, а также снижая усилие, прикладываемое к нагруженной стороне поршня. 

Опять же, ссылаясь на опыт компании JE Pistons, асимметричный поршень позволяет сделать поршневые пальцы короче, жестче и легче (примерно на 10 грамм).

 

Заключение

Надеемся, эта статья поможет вам лучше ориентироваться в тонкостях сборки двигателя. Помните, что лучше всего пометить поршни и шатуны перед разборкой. Грамотные ответы на ваши вопросы и помощь в технических проблемах с двигателями – наша главная задача.

ХОТИТЕ СТАТЬ АВТОРОМ?

Пришлите свою статью

Детали, типы, функции, применение

[PDF]

Из этой статьи вы узнаете, что такое шатун ? Как это работает ? его части , функции , приложения и типы шатуна . Объясняется диаграммой , а также загрузите PDF-файл этой статьи в конце.

Шатун и типы

Что такое шатун?

Шатун представляет собой соединение между поршнем и коленчатым валом.Он соединяет поршневой палец с шатунной шейкой. Малый конец шатуна соединен с поршневым пальцем, а большой конец — с кривошипным пальцем.

Шатун предназначен для преобразования поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Шатун представляет собой двутавровую балку поперечного сечения и изготовлен из кованой стали. Алюминиевый сплав также используется для шатунов. Они точно подобраны в наборах одинакового веса, чтобы обеспечить балансировку двигателя.

Чем легче шатун и поршень, тем выше результирующая мощность и меньше вибрация, потому что возвратно-поступательный вес меньше.

Шатун передает силовое усилие от поршня к шатунной шейке и, следовательно, должен быть очень прочным, жестким и как можно более легким.

Детали шатуна

Ниже приведены детали шатуна:

1. Малый конец
2. Большой конец
3. Втулка
4. Вкладыши подшипника
5. Болт и гайка
6. Хвостовик
7. Палец запястья
8. Поршень
9. Подшипник колпачок

1.Малый конец

Конец, на котором шатун прикреплен к поверхности поршневого пальца, известен как малый конец шатуна.

2. Большой конец

Конец, на котором шатун прикреплен к стороне шатунной шейки, известен как большой конец шатуна.

3. Втулка подшипника

Оба конца шатуна зафиксированы втулкой подшипника. Втулка из фосфористой бронзы снабжена цельной проушиной, прикрепленной к малому концу шатуна.

Большой конец прикреплен к шатунной шейке. Конец разделен на две части и опирается на вкладыш подшипника кривошипа.

4. Вкладыш подшипника

На большом конце шатуна находится вкладыш подшипника, который соединен с крышкой подшипника, он известен как вкладыш подшипника. Они состоят из двух частей, которые устанавливаются вместе на коленчатом валу. В этом положении шатун движется в обратном направлении.

5. Болт и гайка

После того, как шатун установлен с кривошипом внизу, обе стороны больших концов закрепляются несколькими болтами и гайками.Таким образом, объединив все эти компоненты, шатун готов к использованию.

6. Хвостовик

Кроме того, каждый болт и гайка используются для соединения как шатуна, так и крышки подшипника. Применяется секционная балка, известная как хвостовик. Сечение стержня может быть прямоугольным, трубчатым и круглым.

Длина шатуна зависит от отношения (I / r)

Где

I = длина стержня или балки

r = радиус стержня.

7. Палец на запястье

Поршень двигателя соединен с шатуном с помощью полой трубки из закаленной стали, называемой пальцем на запястье. Он также известен как поршневой палец. Штифт на запястье проходит через короткий конец шатуна и поворачивается на зацепленном поршне.

8. Поршень

Поршень соединяется с коленчатым валом с помощью шатуна, который обычно укорачивается до шатуна или шатуна. Назначение поршня — работать как подвижная заглушка в цилиндре, которая образует дно камеры сгорания.

9. Крышка подшипника

Вкладыш подшипника имеет регулировку на износ, но она контролирует ход, а боковой зазор позволяет правильно затянуть крышку подшипника.

Конструкция и функции шатуна

Есть два типа концов: малый конец и большой концевой подшипник. Шатун разделен под прямым углом к ​​его длине, как в пункте (а), или под углом, как в пункте (b), чтобы его можно было собрать на шатунной шейке. Колпачок крепится к корпусу шатуна двумя болтами и гайками.

Современные двигатели не имеют металлических подшипников, приваренных к отверстию большой головки, но в них используются отдельные вкладыши подшипников из низкоуглеродистой стали.

Вкладыш подшипника имеет регулировку на износ, но позволяет контролировать ход и боковой зазор, обеспечивая правильную посадку крышки подшипника. Иногда при использовании прямозубых подшипников используются тонкие металлические части, называемые голенищами.

Их можно наполнить более тонким слоем, чтобы компенсировать износ подшипника, а также для обеспечения правильного зазора в подшипнике между шатуном и коленчатым валом.Маленький конец обычно представляет собой цельную проушину, снабженную втулкой из фосфористой бронзы и винтом, закрывающим проушину вокруг штифта.

Все шатуны в двигателе должны иметь одинаковый вес, в противном случае может возникнуть заметная вибрация. При сборке шатуны и крышки индивидуально подобраны друг к другу. Обычно на нем есть идентификационные номера, чтобы их нельзя было перепутать, если двигатель разбирают для обслуживания.

Типы шатуна

Ниже приведены типы шатунов, используемых в различных типах двигателей:

1. Шток простого типа
2. Шток вилки и лопасти
3. Главный и ведомый стержень
4. Шатуны для заготовок
5. Литые стержни
6. Кованые стержни
7. Металлические стержни с приводом

1.Шатуны простого типа

Шатун простого типа используется в рядных и оппозитных двигателях. Большой конец шатуна прикреплен к шатунной шейке и снабжен крышкой подшипника.

Крышка подшипника крепится болтом или шпилькой на конце шатуна. Шатун необходимо заменить в том же цилиндре и в том же относительном положении, чтобы обеспечить правильную посадку и балансировку.

2. Шатуны вилки и лопастей

Эти типы шатунов используются в V-образных двигателях мотоциклов и авиационных двигателях V12.В каждой паре цилиндров двигателя шток «вилки» разделен на две части на большом конце, а шток «лезвия» сужается от противоположного цилиндра, чтобы соответствовать этому зазору в вилке.

Эта система устраняет качающуюся пару, которая возникает, когда пары цилиндров сбалансированы вместе с коленчатым валом.

В конструкции с подшипниками шатуна шток вилки имеет одну широкую опорную втулку, которая проходит по всей ширине штока, включая центральный зазор.

В этом случае стержень лопасти проходит непосредственно за этой втулкой, а не на шатунной шейке.Это заставляет два стержня двигаться вперед и назад, уменьшая силу, действующую на подшипник, и поверхностную скорость. Но скорость подшипника также возвратно-поступательно, а не непрерывно, что является серьезной проблемой для смазки.

3. Ведущий и ведомый стержни

В радиальных двигателях обычно используются ведущие и ведомые шатуны. В этой системе один поршень состоит из ведущего штока, непосредственно прикрепленного к коленчатому валу. Другие поршни соединяют свои шатуны с кольцами, окружающими край ведущего штока.

Недостатком штоков «ведущий-ведомый» является то, что ход ведомого поршня немного больше, чем ход ведущего поршня, что увеличивает вибрацию в V-образном двигателе.

4. Штанги для заготовок

Шатуны для заготовок изготавливаются из стали или алюминия. По сравнению с шатунами других типов они легче, прочнее и долговечнее.

Обычно используется в высокоскоростных транспортных средствах. Иногда его применяют для уменьшения концентраций напряжений и облегчения естественной текстуры материала заготовки.

5. Литые стержни

Эти типы шатунов предпочтительны и разработаны производителями, поскольку они могут выдерживать нагрузку стандартного двигателя.

Литые стержни требуют низкой стоимости производства и не могут использоваться в приложениях с высокой мощностью. Литые стержни имеют заметный шов посередине, который отделяет их от кованых.

6. Кованые стержни

Некоторые шатуны изготавливаются методом ковки. Эти типы шатунов изготавливаются путем принуждения крупинки материала к форме конца.В зависимости от требуемых свойств материалом может быть стальной сплав или алюминий.

Обычно используемые стальные сплавы — это хром и никелевый сплав. Конечный продукт не должен быть хрупким. Следовательно, сплавы никеля или хрома увеличивают прочность шатуна.

7. Металлические шатуны с приводом

Шатуны также изготавливаются из силового металла, так как они являются подходящим выбором для производителей. Он готовится из смеси металлического порошка, которую прессуют в форму и нагревают до высокой температуры.Эта смесь превратилась в твердую форму.

Может потребоваться легкая механическая обработка, но продукт в основном выходит из формы для готовой продукции. Шатуны из порошкового металла дешевле стальных и прочнее литых.

Неисправности шатунов

Шатун часто подвергается большим и повторяющимся усилиям при каждом обороте коленчатого вала. Эти создаваемые силы пропорциональны скорости двигателя (об / мин). Пока шатун непрерывно работает в коленчатом валу, он может выйти из строя или сломаться.Ниже приведены неисправности шатуна:

1. Усталость
2. Гидрозамок
3. Превышение оборотов
4. Отказ пальца

1. Усталость

Усталость часто возникает из-за того, что сжатие и растяжение штока большую часть времени происходит во время процесс. В конечном итоге это приводит к износу стержня до его поломки. Недостаток масла и наличие грязи в двигателе могут усугубить эту проблему.

Это наиболее распространенный тип неисправности, который также часто встречается в старых двигателях.Если двигатель восстанавливается, вы также можете испытывать усталость при добавлении нового двигателя. Что ж, это случается, когда используются дешевые детали или неправильные детали.

2. Гидрозамок

Гидрозамок возникает, когда вода попадает в камеру поршня, вызывая деформацию шатуна. Это может произойти при проезде транспортных средств по затопленной дороге.

Небольшая капля воды в цилиндре может вызвать стук в двигателе. Это легко исправить. Но если в цилиндре слишком много воды, искра в течение некоторого времени будет повсюду, в результате чего шток цилиндра наклонится или сломается.

3. Перегрузка

Перегрузка — еще один вид неисправности шатуна. Это происходит в новых высокопроизводительных двигателях. Если тахометр показывает красный цвет, это означает, что положение шатуна находится в опасности. Это происходит из-за того, что силы, действующие на шатун, резко возрастают при более высоких оборотах.

4. Отказ пальца

Иногда поршневой палец также повреждается, что приводит к катастрофическому отказу двигателя. Это происходит, когда шатун входит в блок цилиндров или когда коленчатый вал согнут.

В некоторых двигателях это может вызвать большие потери мощности. Двигатель сразу останавливается, когда штифт ломается из-за этой проблемы. Есть вероятность, что двигатель уцелел, иначе может произойти полная поломка.

Применение шатунов

Это часть поршневого двигателя, которая соединяет поршень с коленчатым валом. Шатун преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращение коленчатого вала.

Шатуны применяются в различных двигателях автомобилей.Шатун используется во всех типах транспортных средств, таких как автомобили, грузовики и велосипеды. Кроме того, он также используется в строительной технике, такой как бульдозеры, дорожные катки (землеройные машины).

Таким образом, в современную эпоху все типы машин неизбежно зависят от поршней, шатунов и коленчатых валов. Эти компоненты необходимы для точной работы двигателя внутреннего сгорания.

Заключение

В двигатель с более длинным шатуном можно установить меньший и более легкий поршень.Преимущество этого заключается в том, что он уменьшает переменную массу для безопасности и снижает износ компонентов. Вот и все, спасибо за чтение.

Итак, теперь я надеюсь, что вы все понимаете о соединительных стержнях . Но, если у вас все еще есть сомнения по теме «Типы шатуна », вы можете спросить в комментариях. Если вы нашли эту статью полезной, поделитесь ею со своими друзьями.

Вы также можете скачать PDF-файл этой статьи, нажав ниже.

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать уведомления о наших последних статьях.Это бесплатно.

Вы можете узнать больше в нашем блоге:

1. Что такое распределительный вал? Детали, применение, схема [PDF]
2. Перечень деталей автомобильного двигателя (с фотографиями)
3. Тормозная система: работа, типы, детали, конструкция.

Артикул:

FAQ

Как работает шатун?

Шатун представляет собой соединение между поршнем и коленчатым валом. Он соединяет поршневой палец с шатунной шейкой. Использование шатуна заключается в преобразовании поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала

Какие части шатуна?

Шатуны состоят из таких частей, как малый конец, большой конец, втулка, вкладыши подшипника.
Болт и гайка, хвостовик, палец на запястье, поршень и крышка подшипника.

Какие бывают типы шатунов?

Ниже приведены типы шатунов, используемых в различных типах двигателей: шток простого типа
Шток вилки и лопасти, ведущий и ведомый шток, шатуны для заготовок, литые штоки, кованые штоки и металлические шатуны с приводом.

Каковы применения шатуна?

Шатуны применяются в различных двигателях автомобилей. Шатун используется во всех типах транспортных средств, таких как автомобили, грузовики и велосипеды. Кроме того, он также используется в строительной технике, такой как бульдозеры, дорожные катки (землеройные машины).

Физика шатуна — NASA Speed ​​News Magazine

Безусловно, один из наиболее важных компонентов двигателя является одним из наиболее подверженных нагрузкам. Шатуны берут энергию от процесса сгорания и преобразуют ее во вращение коленчатого вала, что, конечно же, и заставляет вещи работать.

Чем больше мощности вы хотите добиться, тем больше оборотов в минуту вам нужно, тем сильнее нагружаются стержни, и это не однозначно. Стержни подвергаются напряжениям растяжения, сжатия и изгиба, и их устойчивость ко всем трем условиям зависит от конструкции, материалов и производства.

«При растяжении, сжатии и небольшом изгибе возникает большая сила, поэтому мы обращаем внимание именно на это, — сказал Клейтон Стотерс, главный инженер Wiseco. «Инерционный корпус также довольно тяжело воздействует на шатуны, потому что 10 000 об / мин — это большая нагрузка, поэтому мы внимательно следим за растягивающей нагрузкой.

Когда поршень поднимается в верхнюю мертвую точку и коленчатый вал начинает вторую половину своего вращения, вытягивая большой конец штока, два конца штока по существу отрываются друг от друга.Это растягивающая нагрузка, и она также возникает, когда вы отпускаете газ и замедляете движение. Это создает нагрузку на крышку стержня и болты стержня, которые также передают свою нагрузку на большой конец стержня.

Сжимающая нагрузка возникает, когда поршень передает нагрузку от сгорания на палец кисти, а также на шатун и коленчатый вал. Нагрузка сжатия также возникает на такте сжатия, хотя и в меньшей степени. Шатун также подвергается изгибающим напряжениям, которые возрастают соразмерно частоте вращения и выходной мощности.

«Судя по тому, что я видел, переходы между балкой и большим концом и там, где луч переходит в малый конец, эти два радиуса определенно вызывают наибольшее напряжение в большинстве случаев, на которые я смотрел», — сказал Стотерс. сказал.

Вот где в игру вступают дизайн, материалы и производство. При разработке своих новых удилищ BoostLine компания Wiseco стремилась превзойти спецификации рынка. Как сообщается, стержни BoostLine, идеально подходящие для применения с форсированными двигателями до 2000 лошадиных сил или для перестроенных двигателей для гонок на выносливость, имеют на 60% больше прочности на изгиб по сравнению со стержнями с двутавровой балкой.Компания провела значительные испытания готового продукта, но также первоначально с помощью анализа методом конечных элементов.

«Анализ методом конечных элементов — это, по сути, способ численного расчета напряжений в шатуне, и мы можем сделать это на компьютере, а это значит, что мы можем пройти через множество различных деталей», — сказал Стотерс. «Мы можем изменить дизайн. Мы можем изменить нагрузку, чтобы смоделировать то, что, по нашему мнению, увидит удочка. Очевидно, что нет полной замены физического тестирования, и моделировать то, что стержень будет видеть внутри двигателя, чрезвычайно сложно, потому что происходит много всего, но нам нравится упрощать и рассматривать то, что я называю каждым случаем нагружения отдельно.”

Чтобы выдерживать тяжелые нагрузки, инженеры Wiseco разработали стержни BoostLine с использованием японских спецификаций и из хромомолибденовой стали 4340. Он кованый, что может прибавлять в весе, но прочность материала первоклассная.

«При ковке вы берете материал и нагреваете его до любой температуры, которая должна быть для этого материала, чтобы он стал пластичным, а затем вы прессовали его с помощью большой кузнечной машины в форму», — сказал Ник Дибласи, глобальный менеджер по автомобильной продукции и менеджер инжиниринг для Wiseco.«Это не наливает. По сути, вы берете очень горячий кусок материала и разбиваете его, придавая ему форму формы, и это выравнивает структуру зерна, чтобы стать прочнее. Таким образом, кованый кусок материала всегда будет прочнее, чем его заготовка ».

С точки зрения конструкции, три кармана на большом конце удилища BoostLine уменьшают вес в точках напряжения, где удилище было усилено. Wiseco также использует болты стержня ARP и включает инструкции по установке и смазке резьбы к каждому набору.

Wiseco рекомендует использовать датчик растяжения стержневого болта, а не установку крутящего момента для сборки двигателя. Это растяжение, как указал Стотерс, является ключом к поддержанию прижимной силы. В общем, это примерно 0,004–0,006 дюйма натяжения — примерно такой же толщины, как лист бумаги.

«Это чрезвычайно важно для обеспечения того, чтобы трение между болтами, смазкой и самим стержнем соответствовало испытаниям, которые мы провели», — сказал Стотерс.

В некоторых случаях штоки в конечном итоге весят больше стандартного, но меньше в других случаях, вероятно, когда используются заводские турбины.Стержни BoostLine — излишество для многих двигателей, обычно используемых в выходные дни НАСА. Однако для приложений с высокой мощностью или в случаях, когда надежность имеет первостепенное значение, они могут соответствовать всем требованиям. У Boostline есть номера деталей для крупно- и мелкоблочных двигателей Chevrolet, двигателей GM LS, модульных двигателей Ford и двигателей Coyote, а также для популярных двигателей Honda, Mitsubishi, Nissan, Subaru, Toyota и VW.

«Если вы собираетесь эксплуатировать двигатель в течение 24 часов, эта удочка вам подойдет», — сказал Дибласи.«Если вы действительно хотели поместить туда что-то, о чем не хотели бы беспокоиться, это то, что вы хотели бы добавить туда».

РЕСУРСЫ

www.wiseco.com

http://blog.wiseco.com/wisecos-new-2000hp-capable-boostline-connecting-rods

Изображение любезно предоставлено Wiseco

Шатун | History Wiki

Файл: Поршень и шатун.jpg Поршень

(вверху) и шатун типичного автомобильного двигателя (масштаб в сантиметрах)

В поршневом двигателе с возвратно-поступательным движением шатун или шатун соединяет поршень с кривошип или коленчатый вал.

История []

Свидетельства наличия шатуна появляются на лесопилке в Иераполе (Малая Азия) в конце III века. Он также появляется на двух лесопильных заводах VI века, раскопанных в Эфесе, Малая Азия, и Герасе, Иордания. ^[1]

В Китае в 5 веке появились кривошипно-шатунные механизмы, а в 6-м веке — кривошипно-шатунные механизмы со штоком поршня. ^[2]

Где-то между 1174 и 1206 годами арабский изобретатель и инженер Аль-Джазари изобрел машину, которая впервые включала в себя шатун с коленчатым валом, чтобы перекачивать воду как часть водоподъемной машины. ^{[3] [4]}

Двигатели внутреннего сгорания []

Файл: Диаграмма четырехтактного двигателя .jpg

Компоненты типичного четырехтактного поршневого двигателя DOHC. (E) Выпускной распредвал, (I) Впускной распределительный вал, (S) Свеча зажигания, (V) Клапаны, (P) Поршень, (R) Шатун, (C) Коленчатый вал, (W) Водяная рубашка для потока охлаждающей жидкости.

Файл: Неисправный поршень и шатун.jpg

Отказ шатуна — одна из самых частых причин катастрофического отказа двигателя.

В современных автомобильных двигателях внутреннего сгорания шатуны чаще всего изготавливаются из стали для серийных двигателей, но могут быть из алюминия (для легкости и способности поглощать сильные удары за счет долговечности) или титана (для комбинации прочности и легкости за счет доступности) для двигателей с высокими рабочими характеристиками или из чугуна для таких применений, как мотороллеры. Они не закреплены жестко на обоих концах, поэтому угол между шатуном и поршнем может изменяться по мере того, как шток перемещается вверх и вниз и вращается вокруг коленчатого вала.Шатуны, особенно в гоночных двигателях, можно назвать стержнями «заготовок», если они изготовлены из цельной металлической заготовки, а не отливаются.

Малый конец прикрепляется к поршневому пальцу, поршневому пальцу (обычный британский термин) или наручному пальцу, который в настоящее время чаще всего запрессовывается в шатун, но может поворачиваться в поршне, конструкция «плавающего наручного пальца» . Шатун соединяется с шейкой подшипника на ходу кривошипа, работая на сменных вкладышах подшипника, доступных через болты шатуна , которые удерживают «крышку» подшипника на головке шатуна; Обычно в подшипнике и большом конце шатуна просверливается точечное отверстие, так что смазывающее моторное масло под давлением брызгает на упорную сторону стенки цилиндра для смазывания хода поршней и поршневых колец.

Шатун находится под огромным напряжением от возвратно-поступательной нагрузки, представленной поршнем, фактически растягиваясь и сжимаясь при каждом обороте, и нагрузка увеличивается до третьей степени с увеличением частоты вращения двигателя. Отказ шатуна, обычно называемый «выбросом шатуна», является одной из наиболее частых причин катастрофического отказа двигателя в автомобилях, поскольку часто сломанный стержень проходит через боковую часть картера и, таким образом, приводит к неисправности двигателя; это может быть следствием усталости рядом с физическим дефектом штока, нарушения смазки в подшипнике из-за неправильного обслуживания или из-за выхода из строя болтов штока из-за дефекта, неправильной затяжки или повторного использования уже использованных (напряженных) болтов, если это не так. рекомендуемые.Несмотря на то, что такие сбои часто возникают на телевизионных соревнованиях по автомобильным соревнованиям, на серийных автомобилях при повседневной эксплуатации такие сбои довольно редки. Это связано с тем, что производимые автозапчасти имеют гораздо больший коэффициент безопасности и часто более систематический контроль качества.

При создании высокопроизводительного двигателя большое внимание уделяется шатунам, устранению концентраторов напряжений с помощью таких методов, как шлифование краев стержня до гладкого радиуса, дробеструйное упрочнение для создания сжимающих поверхностных напряжений (для предотвращения образования трещин), балансировка всех узлов шатуна / поршня на один и тот же вес и магнафлюкс, чтобы выявить в противном случае небольшие трещины, которые могут привести к выходу штока из строя под нагрузкой.Кроме того, большое внимание уделяется затяжке болтов шатуна с точным указанным значением; часто эти болты необходимо заменить, а не использовать повторно. Большой конец штока изготавливается как единое целое и разрезается или раскалывается надвое, чтобы обеспечить точную посадку вокруг вкладыша подшипника большого конца. Следовательно, «крышки» шатунов не являются взаимозаменяемыми между шатунами, и при восстановлении двигателя необходимо следить за тем, чтобы крышки разных шатунов не перепутались. Как на шатуне, так и на крышке подшипника обычно тиснится соответствующий номер позиции в блоке цилиндров.

Последние двигатели, такие как 4,6-литровый двигатель Ford и 2,0-литровый двигатель Chrysler, имеют шатуны, изготовленные с использованием порошковой металлургии, что позволяет более точно контролировать размер и вес с меньшими затратами на механическую обработку и меньшую избыточную массу, которую необходимо обработать для балансировки. Затем крышка отделяется от стержня в процессе разрушения, что приводит к неровной поверхности сопряжения из-за зерна металлического порошка. Это гарантирует, что при повторной сборке крышка будет идеально расположена по отношению к штоку, по сравнению с небольшими перекосами, которые могут возникнуть, если обе сопрягаемые поверхности будут плоскими.

Основным источником износа двигателя является боковая сила, прикладываемая к поршню через шатун коленчатым валом, которая обычно изнашивает цилиндр, приобретая овальное поперечное сечение, а не круглое, что делает невозможным правильное уплотнение поршневых колец относительно вала. стенки цилиндров. Геометрически видно, что более длинные шатуны уменьшают величину этой боковой силы и, следовательно, увеличивают срок службы двигателя. Однако для данного блока цилиндров сумма длины шатуна и хода поршня является фиксированным числом, определяемым фиксированным расстоянием между осью коленчатого вала и верхней частью блока цилиндров, где крепится головка блока цилиндров; таким образом, для данного блока цилиндров более длинный ход поршня, обеспечивающий больший рабочий объем и мощность двигателя, требует более короткого шатуна (или поршня с меньшей высотой сжатия), что приводит к ускоренному износу цилиндра.

Составные стержни []

Многоцилиндровые многорядные двигатели, такие как V-12, имеют мало места для многих шатунных шейек на ограниченной длине коленчатого вала. Это трудный для решения компромисс, и его последствия часто приводили к отказу двигателей (Sunbeam Arab, Rolls-Royce Vulture).

Самым простым решением, почти универсальным для двигателей дорожных автомобилей, является использование простых стержней, в которых цилиндры обоих берегов имеют общую цапфу. Это требует, чтобы стержневые подшипники были на уже , что увеличивает нагрузку на подшипник и увеличивает риск выхода из строя высокопроизводительного двигателя.Это также означает, что противоположные цилиндры не совсем выровнены друг с другом.

Файл: Renault 190HP шатуны fig5.jpg

Шарнирно-сочлененные шатуны в авиадвигателе времен Первой мировой войны

В некоторых типах двигателей используются ведущие / ведомые стержни, а не простой тип, показанный на рисунке выше. Главный стержень несет один или несколько кольцевых штифтов, к которым болтами прикреплены большие концы подчиненных стержней гораздо меньшего размера на других цилиндрах. Радиальные двигатели обычно имеют главный шток для одного цилиндра и подчиненные штоки для всех других цилиндров в том же ряду.В некоторых конструкциях V-образных двигателей используется шток ведущий / ведомый для каждой пары противоположных цилиндров. Недостатком этого является то, что ход вспомогательной штанги немного короче, чем ход ведущей, что увеличивает вибрацию в V-образном двигателе, что катастрофически характерно для Sunbeam Arab.

Обычное решение для высокопроизводительных авиадвигателей — «раздвоенный» шатун. Один стержень разделен на две части на большом конце, а другой утончен, чтобы поместиться в эту вилку. Журнал по-прежнему разделяется между цилиндрами.Rolls-Royce Merlin использовал этот стиль «вилки и лезвия».

Паровые двигатели []

Файл: 60163 Шатуны Tornado.jpg

60163 Шатуны Tornado

В паровозах шатунные штифты обычно устанавливаются непосредственно на одной или нескольких парах ведущих колес, а ось этих колес служит коленчатым валом. Шатуны, также называемые основными стержнями ( в практике США ), проходят между кривошипными штифтами и крейцкопфами, где они соединяются с поршневыми штоками.Крейцкопфы или направляющие ствола также используются в больших дизельных двигателях, изготовленных для морских перевозок. Подобные штанги между ведущими колесами называются стяжными тягами ( в британской практике ).

Шатуны небольших паровозов обычно имеют прямоугольное сечение, но на небольших локомотивах иногда используются стержни морского типа с круглым сечением. Стивен Левин, который строил как локомотивы, так и судовые двигатели, часто использовал круглые стержни.У компании Gresley A4 Pacifics, такой как Mallard, был шатун из легированной стали с перегородкой толщиной всего 3/8 дюйма.

На пароходах Western Rivers шатуны правильно называются шатунами , и иногда неправильно называются рычагами шатунов.

Примечания []

1. ↑ Ritti, Grewe & Kessener 2007, стр. 161
2. ↑ Джозеф Нидхэм (1975), «История и человеческие ценности: китайский взгляд на мировую науку и технологию», Философия и социальное действие II (1-2): 1-33 [4], http: / / citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.122.293&rep=rep1&type=pdf#page=12, получено 13 марта 2010 г.
3. ↑ Ахмад И Хасан, Система кривошипно-шатун в непрерывно вращающейся машине
4. ↑ Салли Ганчи, Сара Ганчер (2009), Ислам и наука, медицина и технологии , The Rosen Publishing Group, стр. 41, ISBN 1435850661

Источники []

• Ритти, Туллия; Греве, Клаус; Кессенер, Пол (2007), «Рельеф водяной каменной пилы на саркофаге в Иераполе и его последствия», Journal of Roman Archeology 20 : 138–163

См. Также []

• Детали паровоза

Внешние ссылки []

Тепловые двигатели Двигатель Карно Fluidyne Газовая турбина Горячий воздух Джет Двигатель Фото-Карно Поршень Беспоршневой (роторный) Трубка Рийке Ракета Сплит-одиночный Пар (возвратно-поступательный) Паровая турбина Стирлинг Термоакустический Номер Биля Западный номер Хронология развития технологий тепловых двигателей Термодинамический цикл

Компоненты, системы и терминология авиационных поршневых двигателей Поршневые двигатели Механические компоненты Распредвал Шатун Шатун Коленчатый вал Цилиндр Головка блока цилиндров Палец поршневой Гидравлический толкатель Коренной подшипник Кольцо обтуратора Масляный насос Поршень Кольцо поршневое Тарельчатый клапан Толкатель Коромысло Рукавный клапан Толкатель Электрические компоненты Генератор Конденсатор разряда зажигания Двойное зажигание Генератор Электронный впрыск топлива Система зажигания Магнето Свеча зажигания Стартер Терминология с воздушным охлаждением Запуск авиационного двигателя Диаметр отверстия Степень сжатия Мертвая точка Объем двигателя Двигатель четырехтактный Мощность Опережение зажигания Давление в коллекторе Среднее эффективное давление Безнаддувный Монопупа Распредвал верхний Верхний клапан Роторный двигатель Шоковое охлаждение Ход Межремонтное время Двухтактный двигатель ГРМ Объемный КПД Пропеллеры Компоненты Редуктор частоты вращения воздушного винта Пропеллерный регулятор Вертушка Терминология Автооперье Шаг лезвия Противоположное вращение Постоянная скорость Противовращение Винт для ятагана Винт однолопастный Переменный шаг Инструменты двигателя Тахометр Измеритель Хоббса Панель сигнализатора EFIS EICAS Регистратор полетных данных Стеклянная кабина Органы управления двигателем Нагрев карбюратора Дроссельная заслонка Топливно-впускная система Avgas Карбюратор Впрыск топлива Газоколатор Впускной коллектор Интеркулер Карбюратор давления Нагнетатель Турбокомпрессор Другие системы Вспомогательная силовая установка Стартер Coffman Гидравлическая система Система защиты от обледенения Запуск с отдачей

Шатуны — типы, которые вы можете выбрать

Шатуны — одни из самых важных компонентов вашего двигателя и наиболее важные элементы при настройке двигателя.Поскольку они подвергаются экстремальным нагрузкам, они должны выдерживать большую нагрузку, когда вы повышаете производительность своего автомобиля. Чтобы они выдерживали соответствующую нагрузку, производители соперничают друг с другом, чтобы добиться лучшего дизайна и выбрать лучшие материалы. Вот почему на рынке представлены очень разные типы шатунов. Каждая конструкция имеет свои преимущества и недостатки и предназначена для разных приложений. Есть также несколько мифов, связанных с шатунами. Какие бывают типы шатунов и чем они годятся, вы узнаете здесь.

Что такое шатуны и для чего они нужны?

Шатуны — важные и сильно нагруженные компоненты вашего двигателя. Они расположены между поршнями и коленчатым валом и преобразуют линейное движение (вверх и вниз) поршней во вращательное движение коленчатого вала. В этом процессе на шатуны действуют большие силы: от сильного нагрева до давления, растягивающих и поперечных сил. Они также подвержены изгибу и короблению. Стандартные шатуны не подходят для тюнингованных автомобилей и могут быстро оторваться от нагрузки.Чтобы этого не произошло, были разработаны высокопроизводительные шатуны из более прочных материалов и с поперечным сечением, отличным от серийных моделей. Это означает, что вы в безопасности со своим усиленным двигателем и вам не нужно беспокоиться о серьезном повреждении двигателя.

Конструкция шатуна

Шатун состоит из стержня шатуна, который соединяет малый конец шатуна с большим концом шатуна. Маленький конец сидит на поршневом пальце, а большой конец — на коленчатом валу.Сам шатун может иметь разные поперечные сечения, которые определяют соответствующий тип шатуна, например, двутавровая, двутавровая или двутавровая.

Для установки шатун раздваивается на коленчатом валу и устанавливается на шатунную шейку с помощью подшипника скольжения. На малом конце находится поршневой палец и втулка подшипника. Для оптимальной смазки через шатун обычно просверливают масляный канал, через который смазываются поршни.

Способ разъема шатуна также может быть разным: есть прямолинейные шатуны и диагонально разъемные шатуны (последнее, например, в дизельных двигателях).

Процедуры разделения также различаются: стержни могут быть треснутыми (сломанными) или перемолотыми / шлифованными. При растрескивании штоки поршней сначала изготавливаются как единое целое, а затем в них делается насечка. Затем они ломаются в этой предварительно определенной точке разрушения (растрескиваются). Этот тип разделения обеспечивает особенно большую передачу усилия, поскольку шатун и крышка шатунного подшипника точно подогнаны друг к другу. Чтобы обеспечить точную совместимость, шатун и крышка шатунного подшипника всегда должны использоваться вместе и не подлежат замене по отдельности.

Из какого материала изготавливаются шатуны?

Шатуны изготавливаются из разных материалов. Поскольку они должны быть очень легкими и очень прочными, с одной стороны, спеченные металлы и высококачественный алюминий особенно хорошо подходят. Хотя алюминиевые шатуны очень легкие и стабильные, у них более короткий срок службы, чем у стальных шатунов. В редких случаях из титана изготавливают и шатуны. В зависимости от материала шатуны бывают коваными, литыми или фрезерованными из цельного металла.

Какие бывают типы шатунов?

Шатун двутавровой балки

Шатуны двутавровой балки получили свое название из-за сходства с заглавной буквой «I», когда их разрезают на части. Шатуны с двутавровой балкой являются наиболее распространенным типом шатунов и, следовательно, наиболее часто используются в серийном производстве. Они дешевы в производстве и обычно выдерживают больше, чем им действительно нужно в стандартных двигателях. Стандартные шатуны с двутавровой балкой часто тяжелее, чем с двутавровой балкой.Однако с нашим высокопроизводительным стальным шатуном двутавровой балки (как в этом наборе для 1.8T) это обобщение неприменимо. Они очень легкие и часто выдерживают до 1000 л.с., что в основном связано с тем, что они выточены из прочной высокопрочной стали.

Шатун с двутавровой балкой

Поперечное сечение шатунов с двутавровой балкой напоминает большую букву «Н», отсюда и название. Они разработаны для двигателей, которые работают с большой мощностью на низких оборотах: обычно это двигатели с турбонаддувом или компрессором.Они оптимально выдерживают давление при сжатии. Одним из примеров этого является наш шатун H-образной балки для 2,5-литрового TFSI, как и в Audi RS3.

Х-образная балка, поперечная балка

Шатуны с Х-образной балкой — последнее достижение производителей шатунов. Они представляют собой своего рода гибрид двутавровой балки и двутавровой балки и сочетают в себе лучшие свойства своих предшественников. Эти шатуны имеют большое поперечное сечение, благодаря чему напряжение распределяется по всему шатуну.Благодаря высокой жесткости и трещиностойкости, а также минимальному весу они в основном созданы для гонок. Вы можете получить шатун BAR-TEK с X-образной балкой для своего 2.0L TFSI, например, в комплекте.

Какие шатуны для какого двигателя?

Раньше было правило: при чрезмерном напряжении шатуны могут легко разорваться, так как сила действует линейно. Насколько велика сила натяжения шатуна, зависит, прежде всего, от его поперечного сечения и материала.В двигателях с наддувом, в которых на шатуны действуют силы сжатия, дело обстоит иначе. Здесь шатуны изгибаются, поскольку эти силы не линейны. Форма шатуна играет здесь большую роль: шатун с двутавровой балкой легче своего аналога с двутавровой балкой и может лучше минимизировать эти силы. Поэтому он более прочен при воздействии сил сжатия и, следовательно, лучше подходит для двигателей с наддувом.

Теперь мы можем производить шатуны различного поперечного сечения и из различных материалов для любого применения.Таким образом, шатун двутавровой балки не обязательно лучше или хуже, чем стержень другой формы. Все зависит в первую очередь от дизайна и материала.

Поэтому при выборе шатунов следует обращать внимание на то, на какой уровень производительности они рассчитаны. Также обратите внимание на материал и не используйте шатуны плохого качества. Они могут быстро порваться или погнуться, что приведет к выходу из строя всего двигателя.

Заключение

В прошлом форма шатуна играла гораздо большую роль, чем сегодня.Теперь важно, из какого материала изготовлен шатун и как он был сконструирован. В любом случае вы всегда должны полагаться на оригинальные высококачественные шатуны, чтобы не повредить двигатель. Это особенно верно, когда вы повышаете его производительность.

Шатун | Инжиниринг | Fandom

Поршень

(вверху) и шатун типичного автомобильного двигателя (шкала в сантиметрах)

В поршневом двигателе шатун или шатун соединяет поршень с кривошипом или коленчатым валом.

Двигатели внутреннего сгорания []

Сделано из []

В современных автомобильных двигателях внутреннего сгорания шатуны обычно изготавливаются из стали [1] для серийных двигателей, но могут быть из алюминия [2] (для легкости и способности поглощать высокие удары за счет долговечности) или титан [3] (для сочетания прочности и легкости за счет доступности) для двигателей с высокими рабочими характеристиками или из чугуна [4] для таких применений, как мотороллеры.

Детали монтажа []

Они не закреплены жестко на обоих концах, поэтому угол между шатуном и поршнем может изменяться при движении штока вверх и вниз и при вращении вокруг коленчатого вала.

Малый конец прикрепляется к поршневому пальцу или пальцу, который в настоящее время чаще всего запрессовывается [5] в шатун, но может поворачиваться в поршне, как «плавающий палец на запястье». Шатун соединяется с шейкой подшипника на ходу кривошипа, работая на сменных вкладышах подшипника, доступных через болты шатуна [6] , которые удерживают «крышку» подшипника на головке шатуна; Обычно в подшипнике и большом конце шатуна просверливается точечное отверстие, так что смазочное масло под давлением [7] разбрызгивается на упорную сторону стенки цилиндра для смазки хода поршней и поршневых колец.

Рабочий []

Шатун находится под огромным напряжением от возвратно-поступательной нагрузки, представленной поршнем, фактически растягиваясь и расслабляясь при каждом обороте, и нагрузка быстро увеличивается с увеличением скорости двигателя.

Неисправности []

Отказ шатуна — одна из наиболее частых причин катастрофического отказа двигателя в автомобилях, при этом сломанный стержень часто проходит через боковую часть картера, что приводит к неисправности двигателя; это может быть результатом перегрева, физического дефекта штока, нарушения смазки подшипника из-за неправильного обслуживания или выхода из строя болтов штока из-за дефекта, неправильной затяжки или повторного использования уже использованных (напряженных) болтов, если это не так. рекомендуемые.

Надежность []

К счастью, несмотря на их частое появление на телевизионных автомобильных соревнованиях, такие сбои довольно редко встречаются на серийных автомобилях при обычной повседневной вождении.

Производство []

При создании двигателя с высокими рабочими характеристиками большое внимание уделяется шатунам, устранению концентраторов напряжений с помощью таких методов, как шлифование краев шатуна до плавного радиуса, дробеструйная обработка для снятия внутреннего напряжения, балансировка всех узлов шатуна / поршня с одинаковый вес и магнитное плавление, чтобы выявить небольшие трещины, которые в противном случае могут быть невидимыми, которые могут привести к выходу стержня из строя под нагрузкой.Кроме того, большое внимание уделяется затяжке болтов шатуна с точным указанным значением; часто эти болты необходимо заменить, а не использовать повторно.

Большой конец штока изготавливается как единое целое и разрезается или раскалывается надвое, чтобы обеспечить точную посадку вокруг вкладыша подшипника большого конца. Следовательно, «крышки» шатунов не являются взаимозаменяемыми между шатунами, и при восстановлении двигателя необходимо следить за тем, чтобы крышки разных шатунов не перепутались. Как на шатуне, так и на крышке подшипника обычно тиснится соответствующий номер позиции в блоке цилиндров.

Более поздняя производственная технология заключается в изготовлении стержня как единой детали из металлического порошка, что позволяет более точно контролировать размер и вес с меньшими затратами на обработку и меньшим количеством лишней массы, которую необходимо обработать для балансировки. Затем крышка отделяется от стержня в процессе разрушения, что приводит к неровной поверхности сопряжения из-за зерна металлического порошка. Это гарантирует, что при повторной сборке крышка будет идеально расположена по отношению к штоку, по сравнению с небольшими перекосами, которые могут возникнуть, если обе сопрягаемые поверхности будут плоскими.

Износ двигателя []

Основным источником износа двигателя является боковая сила, действующая на поршень через шатун коленчатым валом, которая обычно изнашивает цилиндр до овального [8] поперечного сечения, а не круглого, что делает невозможным правильное уплотнение поршневых колец. против стенок цилиндра. Геометрически видно, что более длинные шатуны уменьшают величину этой боковой силы и, следовательно, увеличивают срок службы двигателя. Однако для данного блока цилиндров сумма длины шатуна и хода поршня является фиксированным числом, определяемым фиксированным расстоянием между осью коленчатого вала и верхней частью блока цилиндров, где крепится головка блока цилиндров; таким образом, для данного блока цилиндров более длинный ход поршня, обеспечивающий больший рабочий объем и мощность двигателя, требует более короткого шатуна (или поршня с меньшей высотой сжатия), что приводит к ускоренному износу цилиндра.

Смазка []

Смазка изнашиваемых поверхностей играет важную роль в износе двигателя. Поэтому используемый смазочный материал [9] играет важную роль. Самой последней технологией является добавление ПТФЭ [10] к смазке в той или иной форме.

На паровых двигателях []

В паровозе шатунные шейки часто устанавливаются непосредственно на одной или нескольких парах ведущих колес, и ось этих колес служит коленчатым валом. Шатуны, также называемые главными шатунами , проходят между шатунными шейками и подшипниками крейцкопфа, где они соединяются с поршневыми шатунами.

См. Также номенклатуру паровозов.

Руководство покупателя шатуна

— Блог MaXpeedingRods

ЧТО ТАКОЕ СОЕДИНИТЕЛЬ?

Шатун — это компонент двигателя, который передает движение от поршня к коленчатому валу и действует как плечо рычага. Шатуны обычно изготавливаются из литых или кованых стальных сплавов и рассчитаны на то, чтобы выдерживать динамические нагрузки от сгорания и движения поршня.

КАК РАБОТАЕТ СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ ШТАБА?

Шатун используется для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала.Как следует из названия, он соединяет поршень с коленчатым валом. Шатуны имеют два конца — малый конец и большой конец. Маленький конец соединен с поршневым пальцем, а большой конец — с кривошипными пальцами. У малого конца может быть цельное или раздвоенное ушко (почти всегда цельное в автомобильных двигателях), но у большого конца всегда разрезное (часто цельное в двигателях небольших мотоциклов). Разъемный заплечик собирается с крышкой шатуна и болтами шатуна.
Иногда в хвостовике просверливают отверстие для масла, чтобы обеспечить поток смазочного масла от большого конца к малому концу.Масло поступает к большому концу через коленчатый вал от масляного насоса и проходит к поршневому пальцу и поршню через малый конец. Шатун в процессе эксплуатации подвергается комбинированным осевым и изгибающим напряжениям. Давление газа сгорания и силы инерции создают осевые напряжения, в то время как изгибающие напряжения возникают из-за центробежных эффектов. Чтобы свести к минимуму эти инерционные нагрузки, шатун должен быть как можно более прочным и легким.

КАК ВЫБРАТЬ ПОДХОДЯЩИЕ ШАТУНЫ?

Шатуны подвергаются большей нагрузке, чем любой другой компонент двигателя.Выбор самого сильного удилища для достижения поставленной цели абсолютно необходим. Как мы все знаем, если шатун выходит из строя, двигатель может перейти в утиль за доли секунды.
Как выбрать подходящие шатуны для вашего двигателя? Это не так просто, как кажется. При создании двигателя очень важно, какие шатуны выбрать. Шатуны играют огромную роль в производительности и долговечности вашего двигателя. И есть несколько факторов, которые вы должны учитывать при выборе шатунов. В большинстве случаев вы будете выбирать между двутавровой балкой и двутавровой балкой.

ДВИГАТЕЛЬ ПРОТИВ ДВУСТОРОННЕЙ БАЛКИ

Чтобы понять, почему они называются двутавровыми и двутавровыми шатунами, необходимо посмотреть на их поперечное сечение. Вы должны смотреть на шток сверху, как если бы вы смотрели на него сверху отверстия цилиндра. Затем вы отрезаете верхнюю половину стержня и получаете поперечное сечение. Поперечное сечение двутавровой балки обозначается заглавной буквой H, а поперечное сечение двутавровой балки — заглавной буквой I. Теперь, когда мы знаем, почему они называются двутавровой балкой и двутавровой балкой, давайте посмотрим, какая из них лучше.Какой из них вы должны бросить в свой драгоценный двигатель? Что ж, буду с вами честен. Двутавровая балка и двутавровая балка — очень противоречивая тема.

В течение некоторого времени существовало популярное мнение, что конструкция двутавровой балки прочнее, а конструкция двутавровой балки легче. Исходя из этого, двутавровая балка якобы лучше подходила для высоких давлений сгорания, связанных с принудительной индукцией, а двутавровая балка лучше подходила для высокооборотных безнаддувных двигателей, поскольку она легче. В лучшем случае это практическое правило.Честно говоря, это даже не практическое правило, потому что сегодня у нас так много исключений из этого правила, что оно просто больше не выдерживает критики.
Вы также можете услышать, что двутавровая балка лучше справляется с нормальными нагрузками, а двутавровая балка лучше справляется с аномальными силами. Если мы сильно упрощаем это, это означает, что двутавровая балка лучше сопротивляется изгибу сбоку, в то время как двутавровая балка лучше сопротивляется изгибу у лица. Опять же, это практическое правило, и положения в конструкции являются ключевыми для того, чтобы стержень выдерживал как нормальные, так и аномальные силы в двигателе.Если стержень изготовлен из правильного материала и если конструкция включает этот материал в нужных местах, можно сделать так, чтобы двутавровая балка и двутавровая балка одинаково хорошо справлялись с аномальными и нормальными силами.

Итак, что выбрать? Если вы автолюбитель, строящий двигатель для улицы, для некоторых трековых дней или, может быть, для любительских гонок. Это вообще не имеет значения. Любая конструкция будет работать хорошо, и вам действительно не следует так сильно сосредотачиваться на том, является ли стержень двутавровым или двутавровым, вместо этого вам следует сосредоточиться на материале, из которого сделан стержень, и на том, как он сделан.

СТАЛЬ И АЛЮМИНИЕВЫЕ ШАТУНЫ

Когда дело доходит до материалов, большинство шатунов делают из стали, но для дрэг-рейсинга алюминиевые шатуны также являются заманчивым выбором. Многие производители изготавливают стальные стержни самых разных конструкций и могут быть литыми, коваными или заготовками. Большинство послепродажных стальных шатунов изготавливаются из кованой стали, и существуют разные стили кованой стали в зависимости от марки материала, для сильно модифицированных конкурентных приложений, большинство производителей, включая нас (MaXpeedingRods), используют сталь 4340.

Мы знаем, что алюминий — гораздо более слабый материал, чем сталь. В то время как высокоуглеродистая сталь обычно имеет предел прочности на разрыв около 200 фунтов на квадратный дюйм, алюминий выдерживает только около 95000 фунтов на квадратный дюйм. Так почему, черт возьми, вы помещаете в двигатель что-то, что вдвое слабее, и подвергаете его всем экстремальным нагрузкам при работе двигателя? Потому что алюминий намного легче стали! И когда дело доходит до двигателя, свет — это правильно! Чем легче вращающийся узел вашего двигателя — тем лучше!

Алюминиевые стержни также могут действовать как амортизаторы.Поскольку они как бы немного уступают пиковым нагрузкам, присутствующим в двигателе, они помогают поглощать эти нагрузки и переносить меньшую нагрузку на подшипники и коленчатый вал. Но за все преимущества приходится платить. Алюминий имеет гораздо более короткий усталостный ресурс по сравнению со сталью, и двигатели с алюминиевыми стержнями необходимо нагревать медленно и полностью, прежде чем вы сможете бить по ним, а после того, как вы бьете по ним, вы должны дать им немного остыть. Еще кое-что, что вам нужно учитывать при установке алюминиевых стержней в двигатель, — это зазор.Иногда они не очищают ваш картер, например пояски или основания цилиндров, и вам нужно адаптировать их к шатунам.

ПОЧЕМУ КУПИТЬ СОЕДИНИТЕЛИ НА MAXPEEDINGRODS?

Все шатуны MaXpeedingRods подвергаются прецизионной горячей штамповке с последующей обработкой на станке с ЧПУ для обеспечения идеальной посадки и отделки.
Все шатуны MaxPeedingRods изготовлены из стали 4340 и проходят многоступенчатую термообработку, поверхностную обработку, а также рентгеновское излучение и магнитофлюкс.
MaXpeedingRods предлагает безупречный опыт покупок в Интернете, а оптимизированный интерфейс электронной коммерции позволяет легко найти нужные шатуны.
MaXpeedingRods предлагает широкий выбор шатунов как в спортивном, так и в уличном исполнении.

Шатуны — спортивные характеристики
• Кованая 4340 аэрокосмическая сталь
• Уникальный процесс титанового покрытия
• Оснащен болтами ARP L19
• Профессиональный дизайн и производство прецизионных обрабатывающих центров
• Хонинговальный станок US SUNENEN профессиональное хонингование
• 100 % Рентгеновский, ультразвуковой, магнитопорошковый контроль
• Многоступенчатая термообработка и профессиональная дробеструйная обработка для снятия напряжения
• Один шатун может выдерживать более 250 л.с. .5 г

Шатуны — Street Performance
• Кованая сталь 4340 для аэрокосмической промышленности
• Со стандартными болтами ARP 2000 (модернизируемый болт ARP L19 или ARP 625+)
• Профессиональный дизайн и производство прецизионных обрабатывающих центров
• Профессиональное хонингование хонинговальных станков US SUNENEN
• 100% рентгеновский, ультразвуковой и магнитопорошковый контроль
• Многоступенчатая термообработка и профессиональная дробеструйная обработка для устранения напряжений
• Один шатун выдерживает более 200 л.с. / -1г

КАКОВЫ СИМПТОМЫ НЕИСПРАВНОСТИ ШАТУРА ВАШЕГО АВТОМОБИЛЯ?

Шатун должен быть прочным и долговечным, чтобы двигатель выжил.Если он слишком слаб, чтобы выдержать нагрузку от горения, то все давление изнашивает его и искривляет его форму.
Что касается водителя, они смогут заметить, когда это произойдет, потому что будут присутствовать некоторые очень заметные симптомы. Ниже приведены 4 основных симптома неисправности шатуна.

1. Низкий уровень моторного масла
   Если у вас неисправный или неисправный шатун, это может привести к тому, что ваш двигатель потребляет слишком много масла. Из-за этого вы можете обнаружить, что в вашем двигателе всегда низкий уровень масла.Либо это, либо имеющееся масло нужно будет менять чаще, чем обычно.
2. Стук двигателя
   Когда ваш двигатель включен и работает, вы можете услышать стук, исходящий от него. Это будет повторяющийся стук, усиливающийся по мере увеличения оборотов двигателя. Звуки могут исчезнуть через короткое время, как только у вашего масла появится возможность циркулировать через компоненты двигателя и смазать их.
3. Пониженное давление масла
   Неисправный шатун может иметь разрушительные последствия для давления масла в вашем двигателе.На вашем двигателе может быть датчик давления масла, который покажет вам, когда в нем низкое давление масла. У вас может быть предупреждающая лампа на вашей приборной панели, которая также сообщит вам об этом. Если у вас низкое давление масла, это означает, что масло не может должным образом циркулировать в двигателе. Это может привести к перегреву двигателя, если проблема не будет решена быстро.
4. Изогнутый или поврежденный шток
   Если вы подозреваете, что у вас изогнутый или поврежденный шатун на основании других симптомов, которые могут присутствовать, вам необходимо самостоятельно визуально осмотреть шток, чтобы узнать, в каком состоянии он находится.Для этого потребуется разобрать двигатель, а это должен делать только механик.

КАК УСТАНОВИТЬ ШАТУНКИ В АВТОМОБИЛЬ?

1. Все шатуны необходимо полностью очистить подходящим очистителем и просушить сжатым воздухом перед ослаблением креплений и снятием колпачков.
2. На каждой стороне большого конца стержня нанесены номера, выгравированные лазером, поэтому вы можете легко и точно собрать правильный колпачок, чтобы он соответствовал корпусу стержня. Не меняйте местами шатуны и крышки.
3. Разберите шатуны, тщательно очистите все участки и сопрягаемые поверхности оборудования.
4. Для обеспечения правильной установки зазор в подшипнике штока должен контролироваться в соответствии с вашим руководством по применению и точно проверяться прибором с круговой шкалой (использование Plastigage не рекомендуется), зазор отличается для каждого двигателя.
5. Осторожно постучите по крышке шатуна деревянным или резиновым молотком до упора. Не касайтесь крышки металлическими или твердыми предметами.
6. Используйте подходящую смазку для крепежа перед тем, как затягивать болты.Настоятельно рекомендуется использовать смазку для крепежа ARP.
7. Затяните колпачки с правильным крутящим моментом, руководствуясь таблицей моментов затяжки крепежа ARP. Избыточный крутящий момент может повредить шатуны или даже двигатель.

Шатуны ProX: доступная цена соответствует качеству OEM

ProX предлагает комплекты шатунов OEM качества по ценам ниже, чем у дорогих производителей. Узнайте больше о производственном процессе и включенных деталях здесь.

Изготовители двигателей для мотоциклов и квадроциклов могут иногда с подозрением относиться к запасным частям на вторичном рынке, особенно к критически важным вращающимся узлам.Шатун, например, является одним из наиболее измученных компонентов двигателя. Он сжимается в течение половины цикла сгорания и растягивается в течение второй половины. Возможность заменить такой важный элемент двигателя на более низкую никогда не отвечает интересам энтузиастов силовых видов спорта, поэтому часто выбор заключается в том, чтобы вернуться в дилерский центр за запчастью OEM. Однако есть доступная альтернатива, соответствующая качеству OEM.

«Некоторым людям удобнее покупать OEM, чем на вторичном рынке», — говорит Мэтт Делфс из ProX Racing Parts.«Мы ликвидируем этот разрыв. Мы продаем OEM-запчасти, но по более низкой цене ».

Найдите шатуны ProX и многие другие детали для вашего приложения здесь.

В дополнение к комплектным узлам коленчатого вала компании ProX компания ProX предлагает полную линейку сменных комплектов шатунов для внедорожников, квадроциклов, гидроциклов и уличных велосипедов — все они поставляются на тех же заводах в Японии, которые поставляют продукцию ведущим производителям. Комплекты шатунов ProX помогают заполнить эти пробелы для тех, кто хочет освежить свою нижнюю часть деталями оригинального качества, не тратя деньги на запчасти OEM.

Plus, ProX недавно расширила свой ассортимент шатунов, включив в него новые модели внедорожных мотоциклов, которые с завода оснащены шатунными подшипниками скольжения. «Подшипник скольжения» относится к стержневому подшипнику автомобильного типа, который представляет собой просто две половинки вкладыша подшипника, прикрепленные к большому концу стержня. Шатун кривошипа входит в эти вкладыши подшипников в пределах допусков OEM и перемещается по масляной пленке между пальцем и подшипником. В подшипниках скольжения ProX используется немецкая многометаллическая технология с оловянным покрытием, что в сочетании с конструкцией подшипников скольжения позволяет им лучше выдерживать более высокие нагрузки на двигатель и лучше противостоять износу подшипников и пальцев.

Комплекты шатунов с подшипниками скольжения ProX предлагают доступную замену OEM-качества для последних моделей Kawasaki KX250 и KX450, а также KTM 250, 350 и 450 SX-F / EXC-F. Приложения будут расширяться!

«Это стальной стержень двойной ковки, сделанный в Японии из японской стали. Рынок признает японскую сталь очень качественной », — подтверждает Delfs. «Мы поставляем те же шатуны, что и OEM. Он даже из того же инструмента, но с названием ProX.”

Найдите шатуны ProX и многие другие детали для вашего приложения здесь.

Шатуны ProX изготовлены из того же материала и с использованием того же инструмента, что и шатуны японского производителя оригинального оборудования.

Шатуны ProX имеют ту же форму, размеры и геометрию двутавровой балки, что и OEM-оборудование. Двойная ковка означает, что необработанный стальной сплав дважды забивают молотком для обеспечения прочности и однородности.

«При ковке все молекулы и поток зерен в структуре выравниваются в соответствии с характеристиками стержня», — поясняет Делфс.«Зерно обтекает большой и малый конец — все они выровнены внутри конструкции, чтобы придать ей большую прочность. Когда вы удваиваете кузницу, вы ударяете по нему один раз, а затем снова, чтобы выровнять его еще больше ».

Благодаря использованию инструментов OEM, шатун имеет одинаковые диаметры отверстий на каждом конце. Это необходимо для установки новых подшипников, которые входят в комплекты шатунов ProX.

Шатуны ProX поставляются в комплекте со штифтом, подшипниками и шайбами ​​под одним номером детали.Все двухтактные двигатели включают даже малый концевой подшипник.

«Комплект удилища укомплектован. Обычно вы не можете купить его комплектом от OEM-производителя, только по частям », — добавляет Делфс. «Все компоненты в наборе стержней изготовлены на одних и тех же японских заводах, включая сепараторы подшипников, ролики, упорные шайбы и штифт шатуна, который собирается с половинками коленчатого вала».

ProX предлагает плоские сепараторы серебристого цвета для избранных двигателей большой мощности, таких как двигатели для мотокросса и спортивных квадроциклов.В комплект шатуна также входит штифт шатуна. Они подвергаются прецизионной механической обработке и термообработке. 4-тактные пальцы также имеют масляные каналы для максимальной смазки. Другими ключевыми характеристиками долговечности шатуна являются процессы цилиндрической обработки и дробеструйной обработки во время производства.

Для шатунов очень важно удалить все острые края и углы.

«Стержни подвергаются термообработке, стволу и дробеструйной обработке для удаления дефектов текстуры поверхности.Это критически важно для срока службы удилища », — объясняет Делфс. «Любые острые углы могут превратиться в трещины от напряжения, которые в конечном итоге могут привести к поломке».

ProX также обеспечивает надлежащую смазку, точно располагая смазочные щели и дублируя смазочные карманы OEM-типа на шайбах, чтобы уменьшить трение между шатуном, шайбой и стенкой коленчатого вала. «Мы добавляем масляные щели там, где это имеет смысл, на штоке, чтобы улучшить смазывание подшипников», — говорит Делфс. «Шайбы доступны либо из меди, либо из серебра в соответствии с рекомендациями производителей оборудования.Оба обладают высокими смазывающими качествами поверхности ».

Шатуны ProX имеют смазочные пазы, специально предназначенные для дополнительной смазки пальца.

ProX предлагает комплекты шатунов для широкого спектра применений в силовых видах спорта, начиная с популярных моделей, представленных в 80-х годах. Сотрудничая с уважаемым механическим цехом, производитель двигателей своими руками может сократить расходы, заказав комплект шатуна ProX вместо того, чтобы получать полную сборку коленчатого вала у дилера.

«По мере износа подшипников изнашиваются и штоки», — предупреждает Delfs.«Когда вы раздвигаете кривошип в сборе, вам захочется установить все новые компоненты на этом этапе. Преимущество комплекта шатунов по сравнению с покупкой коленчатого вала целиком заключается в его стоимости.

«Вы покупаете комплект, а прессование выполняет местный механический цех», — резюмирует Delfs. «Это для экономных парней, которые хотят гарантированного качества».

Штанги ProX имеют такой же точный диаметр отверстия благодаря инструментам OEM. Все детали комплекта шатуна ProX поставляются японскими OEM-поставщиками. .