Шатуна: Ломаные шатуны · Technipedia · Motorservice

Конструкция шатуна — RacePortal.ru

 На шатун воздействуют большие знакопеременные и изменяющиеся по величине усилия, вызванные давлением расширяющихся в цилиндре газов и инерцией деталей поршневой группы. Для уменьшения вибрации и повышения максимальных оборотов двигателя, что необходимо для повышения максимальной мощности двигателя, конструкторы стремятся сделать шатун, как и все остальные детали, совершающие возвратно-поступательное движение, как можно легче. Но это стремление вступает в противоречие с необходимостью обеспечения прочности шатуна, работающего под воздействием больших и разнообразных нагрузок. Кроме этого в массовом производстве большое значение имеет себестоимость материалов, из которых изготавливаются шатуны, и стоимость изготовления самого шатуна.

 Как и везде в технике, принятие технического решения, это постоянный выбор наиболее приемлемого компромисса для данных условий. Шатун состоит из двух головок и соединяющего их силового стержня. Верхняя головка шатуна (поршневая), меньшего размера, через поршневой палец соединяется с поршнем, а нижняя головка шатуна (кривошипная) соединяется с шатунной шейкой коленчатого вала.

Верхняя (поршневая) головка шатуна неразъёмная. Её конструкция зависит от способа крепления поршневого пальца. Если двигатель имеет фиксированный поршневой палец, верхняя головка шатуна имеет цилиндрическое отверстие, изготовленное с высокой точностью и обеспечивающее установленный натяг (0,015 ÷ 0,040 мм) в соединении с поршневым пальцем.

 Соединением с натягом, при котором диаметр вала, вставляемого в отверстие несколько больше внутреннего диаметра отверстия. Существует несколько методов сборки таких соединений – запрессовка при помощи пресса, нагрев детали с отверстием или, наоборот, сильное охлаждение вала. Если поршневой палец плавающего типа, в верхнюю головку шатуна запрессовываются бронзовые или биметаллические втулки, изготовленные из стали с залитым во втулку тонким слоем бронзы.

 Но существуют двигатели с плавающим пальцем в верхней головке шатуна, в которой отсутствует втулка. В этом случае поршневой палец вращается непосредственно в отверстии верхней головки шатуна. Плавающий поршневой палец устанавливается в верхней головке шатуна с установленным зазором (0,015 ÷ 0,020 мм). Для смазывания плавающего поршневого пальца в верхней головке шатуна может быть сделано отверстие, через которое масло из внутренней полости поршня подаётся к поршневому пальцу. Поскольку нагрузки на нижнюю часть поршневой головки шатуна значительно ниже, чем на верхнюю часть верхняя головка шатуна форсированных двигателей делается в виде трапеции, что увеличивает опорную поверхность пальца во время рабочего хода поршня.

 Нижняя (шатунная) головка шатуна разборная. Состоит из верхней части, изготовленной как одно целое с шатуном и крышки нижней головки. Отверстие нижней головки шатуна растачивается на заводе при установленной крышке. Поэтому крышка нижней головки может использоваться только со своим шатуном. Во время ремонта двигателя не допускается замена крышки или установка крышки обратной стороной. Перед разборкой двигателя обязательно ознакомьтесь с видом совместных меток, и с какой стороны коленчатого вала они установлены.

 Крышка шатуна соединяется с шатуном при помощи шатунных болтов. Шатунные болты работают под очень большой нагрузкой. Поскольку крышка устанавливается относительно шатуна с высокой точностью, шатунные болты чаще всего являются направляющей деталью, определяющей совместное положение крышки относительно шатуна. Для этого большинство шатунных болтов имеют центрирующие участки, позволяющие точно установить крышку головки относительно шатуна. Шатунные болты чаще всего запрессовываются в шатун, поэтому при замене шатунных болтов для их выпрессовки из шатуна может потребоваться применение пресса. Выпрессовывайте шатунные болты только в случае их необходимой замены. Никогда не заменяйте шатунные болты и гайки шатунных болтов, на болты и гайки непредназначенные для этих целей. Всегда затягивайте гайки шатунных болтов только при помощи динамометрического ключа, даже когда устанавливаете крышку для контрольного замера размеров отверстия нижней головки шатуна. При любом подозрении, что шатунный болт начал вытягиваться, замените болт с гайкой на новые.

Стандартная длина болта для каждого двигателя, обычно указывается в заводском руководстве по ремонту. Не пытайтесь исправить повреждённую резьбу болта при помощи плашки. Резьба шатунных болтов изготовляется методом накатки, а не нарезки

.

 Различные типы болтов крепления крышки шатуна. На некоторых болтах видны места, предназначенные для центровки крышки шатуна Для правильной установки крышки шатуна центрирование крышки также может осуществляться при помощи направляющих втулок или направляющих штифтов.

 В нижнюю головку шатуна вставляются тонкостенные вкладыши подшипников скольжения. По своей конструкции эти вкладыши практически не отличаются от вкладышей коренных подшипников коленчатого вала. Вкладыши подшипника нижней головки шатуна изготавливаются из тонкой стальной ленты, внутренняя поверхность которой залита специальным сплавом, обладающим высокими антифрикционными свойствами и обладающим высоким сопротивлением износу. Для каждого типа двигателя существуют различные типы антифрикционных сплавов, обладающих различными свойствами. Есть сплавы, которые легко притираются, но не обладают достаточной сопротивляемостью ударным нагрузкам, есть сплавы, которые наоборот обладают способностью выдерживать высокие ударные нагрузки, но имеют более низкие другие технические характеристики. По этому при ремонте двигателя необходимо использовать вкладыши подходящие не только по размеру, но и по материалу из которого изготовлены вкладыши. Тонкостенные вкладыши нижней головки шатуна изготавливаются номинального и несколько ремонтных размеров, под шатунную шейку коленчатого вала с уменьшенным, после необходимого ремонта, диаметром. Это позволяет при ремонте двигателя производить перешлифовку изношенных шеек коленчатого вала под следующий ремонтный размер, что удешевляет стоимость ремонта двигателя, поскольку стоимость перешлифовки коленчатого вала, меньше стоимости нового вала.

 Вкладыш изготавливается в виде дуги переменного радиуса, в месте замка большего, чем диаметр посадочного отверстия. Кроме того, длина вкладыша обеспечивает небольшой выступ вкладыша над плоскостью разъёма головки шатуна, этим обеспечивается необходимый натяг, предотвращающий проворачивание вкладыша в головке.

Вкладыши также имеют установочный усик, вставляемый в канавки выфрезерованные в шатуне и крышке шатуна, которые тоже предназначены для исключения проворачивания вкладыша в нижней головке шатуна. А настоящее время выпускаются двигатели, не имеющие на вкладышах подшипников установочных усиков. В таких двигателях фиксация вкладышей осуществляется только за счёт необходимого натяга в головке шатуна, обеспеченного высокой точностью изготовления деталей.

 Антифрикционный материал имеет высокую износостойкость только в условиях работы с достаточной смазкой. Масло в подшипник нижней головки шатуна поступает из отверстия в шатунной шейке коленчатого вала. Некоторые шатуны имеют специальные дренажные отверстия, позволяющие регулировать прохождение масла через подшипник. Это необходимо потому, что масло кроме своей основной функции – смазка трущихся поверхностей, ещё служит для охлаждения этих поверхностей. Всегда необходимо точно выдерживать зазор в подшипнике шатуна. Наиболее точным измерением зазора является метод с применением специальной измерительной пластмассовой проволоки.

Измерение зазора в шатунных подшипниках ничем не отличается от измерения зазора в коренных подшипника.

Стержень большинства шатунов массовых двигателей имеет двутавровую форму и расширяется к нижней головке шатуна. Существуют стержни другой формы, особенно у шатунов спортивных двигателей, изготовленных из алюминиевых сплавов. Шатуны дизельных двигателей обычно более массивные и более прочные по сравнению с шатунами бензиновых двигателей.

 В некоторых двигателях стержень шатуна имеет внутри просверленный масляный канал для подачи масла к верхней головке шатуна. Иногда в верхней части нижней головки шатуна делается отверстие, из которого масло под давлением разбрызгивается во внутренней полости поршня и цилиндра.

 Для уменьшения вибраций двигателя необходимо чтобы все шатуны двигателя имели одинаковый вес, более того должен быть одинаковым не только общий вес каждого шатуна, но и вес каждой верхней и каждой нижней головки шатуна. Для взвешивания каждой головки шатуна применяются точные (электронные) весы со специальным приспособлением (установочной скалкой). Сначала взвешиваются все шатуны двигателя, и результаты взвешивания записываются в специальную таблицу с отдельным указанием веса нижней и верхней головок каждого шатуна. Подгонка веса осуществляется по самому лёгкому шатуну, за счёт аккуратного снятия части металла со специальных наплывов (бобышек), расположенных на верхней головке шатуна и на крышке нижней головки. Иногда наплывы в нижней части шатуна расположены не на крышке нижней головки, а на стержне шатуна чуть выше нижней головки в месте нахождения центра тяжести шатуна.Стрелками отмечены бобышки, с которых снимается часть металла при подгонке веса шатунов одного двигателя.

 Материалы, из которых изготавливаются шатуны с целью уменьшения себестоимости производства шатуны массовых двигателей изготавливаются методом литья из специального чугуна, что в полнее обеспечивает требования двигателей работающих на бензине. Шатуны высоконагруженных двигателей, особенно дизельных двигателей с наддувом, изготавливаются методом горячей штамповки (ковки) из специальных легированных сталей. Кованые шатуны прочнее литых, но дороже в изготовлении. Кованый шатун легко отличить от литого по боковому шву. Боковой шов кованого шва широкий, а литого узкий. Шатуны некоторых современных двигателей изготавливаются методом спекания из порошковых металлов, такие шатуны обладают более высокой прочностью. Линия соединения нижней головки такого шатуна с крышкой шатуна имеет неровный колотый разъём, поскольку отделение крышки от шатуна происходи методом разлома. В этом случае обеспечивается наиболее точная установка крышки относительно шатуна.

 Для уменьшения веса, что необходимо для обеспечения повышения оборотов двигателя, шатуны двигателей дорогих спортивных автомобилей, где цена материала не имеет большого значения, изготавливаются из алюминиевых или титановых сплавов. Шатун, изготовленный из титановых или алюминиевых сплавов весит меньше чем стальной шатун на 50%. Особенно высокие требования предъявляются к материалам, из которых изготавливаются болты крепления крышки головки шатуна. Обычно они изготавливаются из высоколегированных сталей обладающих очень высоким пределом текучести превышающий этот показатель 2 ÷ 3 раза по сравнению с углеродистыми сталями.

 При ремонте некоторых высокофорсированных спортивных двигателей требуется обязательная замена болтов и гаек крепления крышки головки шатуна.Во время ремонта двигателя многие автомеханики практически не контролируют состояние шатуна. Они уверенны, что неисправными могут быть только детали, подвергающиеся износу: поршневые кольца, сами поршни, стенки цилиндров, направляющие втулки клапанов другие трущиеся детали. А в шатуне, особенно с фиксированным поршневым пальцем, непосредственно трущихся деталей нет. Поэтому принимается, что шатун всегда исправен, и шатуны устанавливаются в ремонтируемый двигатель не только без ремонта, но и вообще без проверки их технического состояния.

 Довольно часто шатуны имеют деформацию, не допускающую их установку в ремонтируемый двигатель. Даже если двигатель автомобиля не подвергался аварийным неисправностям с последующим ремонтом, шатун может быть деформирован под воздействием штатных нагрузок. Тем более повышается вероятность деформации шатуна, если в результате обрыва ремня привода ГРМ, при котором от удара поршня были погнуты клапаны двигателя, если двигатель подвергся гидроудару, вследствие попадания воды в цилиндры двигателя или произошло прокручивание вкладыша и, соответственно перегрев нижней головки шатуна.

 Деформация шатуна может произойти из-за неправильного ремонта, когда при установке фиксированного поршневого пальца, для нагрева верхней головки шатуна использовалась газовая горелка. Отверстие нижней головки шатуна, под воздействием ударных нагрузок, может принять овальную форму при неправильном моменте затяжки болтов крепления крышки головки шатуна или вытягивания болтов крепления крышки. Поэтому проверка геометрии и, в случае необходимости, ремонт или замена шатуна являются обязательными при ремонте двигателя. Сначала необходимо измерить диаметр, овальность и конусность отверстий верхней и нижней головок шатуна. Сделать это можно при помощи универсального нутромера, но в специализированных мастерских для этой цели может применяться специальные точные приспособления

 Очень важным показателем геометрии шатуна является параллельность осей отверстий головок шатуна. Деформация стержня шатуна может привести к тому, что оси этих отверстий будут не параллельны. Это приведёт к перекосу поршня в цилиндре и, соответственно, повышенной шумности при работе двигателя, преждевременному износу поршня, стенок цилиндра, опорной поверхности нижней головки шатуна и коленчатого вала, а при сильном перекосе поршневого пальца и к разрушению поршня. Точно проверить параллельность осей отверстий шатуна можно только при помощи специальных приспособлений. К сожалению, такие приспособления часто отсутствуют даже в специализированных мастерских. А для проверки деформации стержня шатуна при помощи поверочной плиты или лекальной линейки требуется определённый опыт, да и эти, не очень удобные мерительные инструменты, бывают не во всех ремонтных предприятиях. Кроме того, на некоторых V-образных двигателях нижняя головка шатуна расположена несимметрично относительно стержня и верхней головки шатуна. И тогда проверить геометрию шатуна при помощи поверочной плиты вообще не удастся. Стержень шатуна может иметь спиральную закрутку или осевой искривление. В любом из этих случаев ось поршневого пальца будет не параллельна оси коленчатого вала, а ось поршня будет не параллельна оси цилиндра. Проверка наличия искривления стержня шатуна

Чекисты завалили Шатуна – Происшествия – Коммерсантъ

Два лидера незаконных вооруженных формирований были ликвидированы в Дагестане за последние сутки. В Кизилюртовском районе спецназ ФСБ уничтожил лидера местной бандгруппы Юсупа Магомедова и пятерых его подчиненных, а в Цумадинском районе чекисты настигли Ахмеда Абдулкеримова — амира горного сектора дагестанского экстремистского подполья, организовавшего в начале сентября убийство начальника местного отделения ФСБ. Отметим, что Национальный антитеррористический комитет в конце сентября уже докладывал об уничтожении Юсупа Магомедова, однако впоследствии выяснилось, что его опознали ошибочно.

Режим контртеррористической операции был введен в 16.00 воскресенья в селении Кировауле Кизилюртовского района: сотрудники ФСБ получили данные о том, что в здании заброшенной фермы укрываются вооруженные до зубов участники бандформирования. Как рассказал “Ъ” источник в правоохранительных органах, боевики засели на крыше здания. Стационарных лестниц в постройке не было, и для того чтобы подниматься в свое убежище и спускаться из него, они использовали приставные или веревочные лестницы. В момент блокирования, по словам источника, боевики окрыли беспорядочную стрельбу из автоматов и подствольного гранатомета, а также пустили в ход ручные гранаты. Ферма расположена на краю села, никаких домов и других построек рядом нет, поэтому милиционерам, сотрудникам МЧС и пожарным, находившимся за линией оцепления, пришлось укрываться за служебными машинами. В бою, по словам источника, никто из спецназовцев не пострадал. Но в результате рикошетов был убит боец ОМОН-2 МВД Дагестана и ранены три человека: сотруднику пожарной части Кизилюрта выстрелом выбило плечо (сейчас он в тяжелом состоянии находится в больнице), а два сотрудника ФСБ были ранены легко — им даже не потребовалась медицинская помощь. Шальная пуля настигла также девятилетнего мальчика, который находился во дворе своего дома примерно в 1 км от места боя. Ранение в грудь оказалось смертельным.

Трое из шести убитых боевиков уже опознаны. Одним из них оказался лидер кизилюртовской бандгруппы 24-летний Юсуп Магомедов. В конце сентября, после спецоперации в том же Кировауле, его имя было ошибочно названо в списке пяти ликвидированных боевиков. В действительности же именно после того боя, в котором был убит новоиспеченный лидер бандгруппы 23-летний Шахбан Алиев (он стал преемником Шамиля Магомеднабиева, который был убит в начале сентября в селении Комсомольском), Юсуп Магомедов принял на себя руководство кизилюртовскими боевиками.

Среди убитых оказались также 27-летний житель села Чонтаул Сапигула Хайбулаев и 21-летний житель Комсомольского Магомед Мирзаев.

С места происшествия были изъяты шесть автоматов, два пистолета и большое количество патронов к ним, граната Ф-1, четыре выстрела ВОГ-17. Позднее на крыше фермы было обнаружено 30 кг аммиачной селитры, детонаторы и выстрел ВОГ-25.

Еще одну успешную операцию сотрудники республиканского управления ФСБ провели близ селения Кванада Цумадинского района республики. В ходе оперативно-разыскных мероприятий в перестрелке был убит 52-летний Ахмед Абдулкеримов — боевик по кличке Шатун, за которым давно охотились сотрудники ФСБ. Он участвовал во вторжении банды Басаева в Дагестан в 1999 году, а после объявления его в международный розыск по линии Интерпола скрывался в Баку. В 2005 году он был задержан на азербайджанско-иранской границе, приговорен к пяти годам тюрьмы, затем был депортирован и, отсидев полсрока, вышел на свободу. Собрав в свою банду родственников и односельчан, Шатун организовал несколько покушений на силовиков. Лидер дагестанских боевиков Магомедали Вагабов (он был ликвидирован в конце августа) перед своей смертью назначил Ахмеда Абдулкеримова амиром горного сектора «вилаята Дагестан». Одно из самых громких преступлений банда Шатуна совершила 2 сентября: боевики взорвали служебный автомобиль начальника отделения ФСБ России по Цумадинскому району Ахмеда Абдуллаева, он погиб на месте.

Юлия Рыбина, Махачкала

Медведя-шатуна после поимки в Московской области планируют ввести в спячку

Бурый медведь

Источник: © , pixabay. com

В Подмосковье начались поиски медведя-шатуна, замеченного ранее недалеко от населенного пункта в Мытищах, после поимки животное планируют ввести в спячку, сообщил исполняющий обязанности министра сельского хозяйства и продовольствия Московской области Сергей Воскресенский.

Бурого медведя заметили жители Мытищ рядом с поселением Федоскино и в микрорайоне Луговая.

«Выезжала специальная бригада с собакой, медведь обнаружен не был. Сегодня будут установлены фотоловушки и приманки. На запах он должен обязательно прийти», — отметил Воскресенский.

Он добавил, что если животное поймают, то разместят на базе Фонда защиты животных и введут в спячку. 

«Его будут усиленно кормить в течение недели. Обеспечат ему полный покой и темный режим.  Он заснет. И к весне медведя планируют выпустить в лесой зоне, в удаленных границах Московской области», — подчеркнул исполняющий обязанности министра.

Он также сообщил, что, скорее всего, это дикое животное. Вероятность, что это одомашненный медведь, минимальна.

«Скорее всего, это дикий медведь. В Пушкинском городском округе два года назад появилась медведица с медвежатами. Мы предполагаем, что это один из тех медвежат», — считает Воскресенский.

Он напомнил, что так близко медведи не подходили к населенным пунктам уже несколько десятков лет. По его словам, подмосковные медведи очень осторожные. Людей они боятся и контактов избегают.

В Подмосковье осталось не более 10-15 особей бурых медведей — климатические изменения ставят их жизни под угрозу. 

В каких случаях можно содержать запрещенных животных в Подмосковье>>

Шатун не терпит суеты. Изнашивание шатуна. Проверка шатуна. Ремонт шатунов

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…

Точно определить, параллельны ли оси отверстий головок, можно с помощью специальных измерительных приспособлений фирмы Sunnen.

Шатун тоже изнашивается

Возьмите в руки старый шатун с изрядно походившего мотора — на первый взгляд ничего примечательного. Но только на первый взгляд.

Подписывайтесь на наш канал в Telegram — https://t.me/autoexpert_consulting_com
Это удобно! Актуальные новости и профессиональные статьи.
Всё о рынке Automotive Aftermarket: авторемонт, автозапчасти, моторные масла, автохимия, оборудование для СТО, автобизнес в лицах, шины, грузовой сервис.

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.

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…

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.

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.

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…

Проще всего измерить геометрию отверстия нутромером (а), но иногда используют и специальные приборы

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.

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…

Для обработки плоскости разъема служит cпециализированный станок фирмы Sunnen (а), но с тем же успехом это можно сделать на универсальном оборудовании, если использовать специальную оснастку (б).

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).

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 разъем крышки 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.

Специализированный расточный станок для шатунов — оборудование не из дешевых (а). Альтернативное решение — токарный станок со специальной оснасткой (б).

Хонингование — основной способ окончательной обработки отверстий шатунов, применяется как финишная операция после растачивания.

После грамотного ремонта восстановленный шатун трудно отличить от нового.

ДМИТРИЙ ДАНЬШОВ, директор фирмы «Механика»,

АЛЕКСАНДР ХРУЛЕВ, кандидат технических наук

Детали двигателя: Шатуны и компоненты LS / LT / LSX

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ CHEVROLET СООТВЕТСТВИЕ СТАНДАРТАМ ВЫБРОСОВ

Стандарты выбросов от транспортных средств предназначены для достижения и поддержания целевых показателей качества воздуха, которые приносят пользу здоровью человека и окружающей среде. Законодательство США, штата и Канады запрещает сознательное удаление, изменение или вывод из строя, а также принуждение кого-либо к удалению или приведению в негодность, или иным образом вмешивается в любую часть или элемент конструкции, установленную в соответствии со стандартами выбросов автотранспортных средств на автотранспортном средстве или внедорожное транспортное средство, или иным образом модифицируя любую требуемую систему контроля выбросов и шума.Если иное специально не указано в данном документе, автомобили, оснащенные деталями Chevrolet Performance, могут не соответствовать законам и правилам по выбросам вредных веществ и не должны эксплуатироваться на дорогах общего пользования или использоваться для каких-либо иных целей. Эта часть предназначена в первую очередь для использования в транспортных средствах, которые НЕ являются:

(1) «автотранспортными средствами», предназначенными для использования на улицах; или

(2) внедорожники, используемые не для соревнований.

Федеральные агентства США, агентства штатов и провинций Канады имеют право применять значительные денежные штрафы к лицам и компаниям, которые не соблюдают эти законы.Клиенты Chevrolet Performance несут ответственность за то, чтобы они использовали детали Chevrolet Performance в соответствии с применимыми федеральными, государственными / провинциальными и местными законами, постановлениями и постановлениями, а также за обеспечение того, чтобы модифицированные автомобили эксплуатировались в соответствии с применимыми законами. Чтобы помочь потребителям соблюдать нормы выбросов, описания продуктов для многих частей включают предупреждения и уведомления, связанные с выбросами. На этой странице собрана информация о выбросах, которую вы можете увидеть на этом веб-сайте.

ЧАСТИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОЛЬКО ДЛЯ СОРЕВНОВАНИЙ

Chevrolet Performance предлагает запчасти, предназначенные исключительно для использования в транспортных средствах для соревнований, которые будут ездить только по треку или бездорожью. Под «транспортными средствами для соревнований» GM означает автомобили (i) используемые исключительно для соревнований, организованных и санкционированных местной или частной организацией, и (ii) не предназначенные для использования на общественных улицах или автомагистралях. Потребителям настоятельно рекомендуется не устанавливать детали, сопровождаемые этим предупреждением, на транспортных средствах, которые будут передвигаться по дорогам общего пользования, поскольку они не предназначены для этой цели.Описания продуктов для таких деталей сопровождаются предупреждающим значком «Клетчатый флаг».

ВНИМАНИЕ: ВЫБРОСЫ НЕ ЗАКОННЫМИ ДЛЯ УЛИЧНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Из-за их влияния на выбросы транспортного средства некоторые детали предназначены исключительно для использования в транспортных средствах для соревнований. Значок предупреждения «Клетчатый флаг» означает, что деталь разработана и предназначена для использования в транспортных средствах, эксплуатируемых исключительно для соревнований: в гонках или организованных соревнованиях на трассах, отделенных от улиц или шоссе.Установка или использование этой детали на транспортном средстве, эксплуатируемом на общественных улицах или автомагистралях, может нарушить законы и правила США, Канады, штата и провинции, касающиеся выбросов от автотранспортных средств.

Шатуны — как предотвратить отказы двигателя

Неисправности двигателя, в которых многие гонщики винят шатуны, часто на самом деле являются ошибками при установке. При правильном понимании их характеристик шатуны могут быть одной из самых сильных частей современного гоночного двигателя.

Давайте сделаем небольшое мысленное упражнение: сколько раз — на трассе или во время просмотра телевизора — вы слышали, как водитель или начальник экипажа объясняли перегоревший двигатель фразой «мы сломали стержень»?

Наверное, много раз. Но что это значит? Шатуны, созданные для гонок, производятся с такой же или большей точностью (и расходами), как и любая другая деталь, входящая в двигатель. Шатуны часто являются наиболее нагружаемыми деталями в двигателе, однако многие производители двигателей Winston Cup скажут вам, что они редко видели выход из строя штока, который на самом деле является ошибкой штока.

Повреждение может происходить из любого количества мест, но отказ часто происходит в стержне из-за возникающих напряжений. Часто причиной раннего выхода из строя штанги является чисто человеческий фактор. Простые вещи, такие как неправильная установка болта штанги, грубое обращение или чрезмерная перегрузка штанг, могут привести к дорогостоящему ремонту. К счастью, эти ошибки легко предотвратить, если у вас есть твердое представление о том, какие типы сил вы ожидаете от своих шатунов (мощность в лошадиных силах, возвратно-поступательный вес, ожидаемый жизненный цикл и т. Д.) и как их правильно установить.

Просмотреть все 5 фотографий

Так как почти все виды штатных гоночных стержней ограничиваются нержавеющей сталью в интересах снижения затрат, в этой статье мы сосредоточимся только на процессах, связанных с этим материалом. Для нержавеющих стержней существует несколько вариантов конструкции, а именно кованые, кованые порошковые, заготовки и полностью обработанные.

Кованые стержни используются почти исключительно в OEM-приложениях. Порошковая ковка позволяет получить дешевый и достаточно прочный стержень, но это не качество стандартной ковки.Вам будет сложно найти специальное гоночное удилище, изготовленное методом порошковой ковки. Однако, если вы участвуете в гонках строго стандартного класса, в котором не разрешены вторичные удилища, возможно, вы застряли в этом. Пока они сбалансированы, вы вряд ли превысите ограничения мощности стержня, изготовленного из пороховой ковки, в стандартном двигателе.

Далее по шкале прочности — кованые стержни. «Преимущество ковки в том, что сталь, как и древесина, имеет направление волокон», — объясняет Джек Спаркс из Carrillo Industries.«Когда он помещен в правильное положение, он увеличивает усталостные свойства детали. Ковка стержня позволяет вам управлять направлением волокон в стали. Оптимальным является продольный поток зерна (вверх и вниз) в области лезвия и цилиндрический поток зерна вокруг головки «.

Проблема с кованым стержнем также возникает из-за процесса ковки. В процессе ковки на стержне остается неровная шероховатая поверхность. Эта шероховатость создает множество точек напряжения на стержне. «Если пренебречь крепежными деталями, большинство отказов в шатуне возникает из-за того или иного включения или подъема напряжения на поверхности», — объясняет Спаркс.«Это как сделать выемку на вешалке. Когда вы ее согнете, она сломается».

Просмотреть все 5 фотографий

Стержень для заготовки создается путем буквально механической обработки стержня из цельного куска металла. В процессе обработки создается гладкая поверхность, на которой (если нет проблем в производственном процессе или просто плохой конструкции) отсутствуют поверхностные включения. Полностью избегая процесса ковки, вы избежали слабых мест, но не смогли воспользоваться преимуществом силы, влияя на поток зерна.

Введите так называемый «полностью обработанный» стержень. Этот процесс позволяет получить самый прочный стержень (только для измерения прочности материала) за счет сочетания лучших характеристик процессов ковки и заготовки. Полностью обработанный стержень начинается с большой поковки (более шести фунтов в случае большинства стержней Carrillo), а затем обрабатывается до окончательной формы, как стержень для заготовки. В результате получается пруток с оптимальной структурой волокон поковки и гладкой внешней поверхностью, которую можно найти в кусках заготовок.Это лучшее из обоих миров.

Крепежные детали, независимо от их типа, являются самым слабым местом шатуна. Однако при правильной установке большинство крепежных изделий от качественных производителей способны выдерживать нагрузки, на которые они рассчитаны. Прежде чем говорить о правильной установке, нам сначала нужно понять, что нас ждет.

Крепежи, используемые для удержания двух частей большого конца стержня вместе, бывают двух типов. Проходные болты имеют комплектный болт и гайку для зажима стержня.В конструкции винта с головкой под ключ не используется гайка, вместо этого используется резьба стержня для ввинчивания болта. Конструкция сквозного болта требует, чтобы на большом конце стержня каждого болта были вырезаны плоские поверхности (одна для головки болта и одна для гайки). Устранение плоской поверхности для гайки делает болт с головкой под ключ намного прочнее. Кроме того, ввинчивание болта непосредственно в корпус стержня также способствует повышению жесткости.

А теперь пора хороших вещей. Спаркс говорит, что наиболее распространенной причиной выхода из строя болтов стержня является неспособность установить болты стержня так, чтобы они достигли надлежащей зажимной нагрузки.Это сложный способ сказать «затянут неправильно», но это может ввести в заблуждение, потому что именно использование динамометрического ключа вызывает большинство проблем.

Единственный способ убедиться, что болт оказывает надлежащую зажимную нагрузку, — это измерить растяжение, а не крутящий момент. В этом отношении Спаркс может стать откровенно воинственным. «Carrillo и любой другой производитель качественных стержней настоятельно рекомендует устанавливать болт с растяжением», — говорит он. «Использование динамометрического ключа позволяет измерять только трение, и существует множество переменных, которые могут привести к получению требуемого крутящего момента без достижения необходимого растяжения.

Посмотреть все 5 фотографий

«Мне все время звонят люди, которые пытаются обойтись, просто затягивая болты шатуна и спрашивая, какую смазку использовать или какой крутящий момент им следует искать с той или иной смазкой. Я говорю им, что они должны проверяют растяжку, и тогда не имеет значения, используют ли они арахисовое масло в качестве смазки ».

Конечно, Спаркс признает, что из арахисового масла получается гораздо лучший бутерброд, чем из лубриканта, но он подчеркивает свою точку зрения. Возьмем, например, смазки на основе молибдена, которые чаще всего используются для стержневых болтов.Смазки Moly имеют металлическую основу. Это хорошо, потому что не легко снимается, но это также означает, что каждый раз, когда вы предварительно устанавливаете болты стержня, вы полируете эти резьбы, и каждый раз, когда вы добавляете еще один слой молибденовой смазки, вы также постепенно делаете эти резьбы более гладкими. . Если вы используете одно и то же значение крутящего момента при сборке двигателя, степень растяжения болтов стержня будет меньше каждый раз, когда стержни собираются.

«Болты штанги разработаны очень тщательно, поэтому после множества тестов у нас есть неплохая идея, что около 0.Растяжение 006 составляет приблизительно 9600 фунтов зажимной нагрузки. При сборке шатунов у вас есть много переменных. К ним относятся собственно динамометрический ключ, смазка, качество сопрягаемых поверхностей между болтом и штоком и даже оператор. Если вы пытаетесь использовать только крутящий момент, вы должны принять во внимание все эти факторы, но если вы измеряете растяжение болта, все эти переменные внезапно перестают быть частью уравнения ».

Основная задача смазочного материала — поддерживать болты от истирания в шатунах, чтобы двигатель можно было легко разобрать, когда придет время для восстановления.Убедитесь, что вы используете смазку, которая не вытирается легко и не выкипает при нагревании, и используйте ее для покрытия как резьбы, так и нижней стороны головки болта.

Просмотреть все 5 фотографий

Многие производители двигателей пытаются обойтись без сборки шатунов с помощью только динамометрического ключа по одной простой причине: измерение растяжения болта шатуна может оказаться затруднительным.

Самый важный момент для измерения растяжения — это окончательная сборка, но именно тогда, когда штоки находятся в отверстиях цилиндров и привинчиваются к кривошипу.Растяжение легко измерить, когда штанги находятся на верстаке; это не так просто, когда они в блоке.

Sparks понимает это и предлагает практическое решение для производителя двигателей. Когда вы строите двигатель, вам нужно будет несколько раз соединять и разъединять стержни. Делая это, вы будете полировать резьбу как на болте, так и на стержне, делая все более однородным. Следите за значениями растяжения и крутящего момента, чтобы убедиться, что все болты затягивают с одинаковым значением.Теперь, когда вы готовы к окончательной сборке, вы знаете, что все ваши болты растягиваются с одинаковым крутящим моментом. Проверьте натяжение одного комплекта стержневых болтов и отметьте значение момента затяжки. Вы можете безопасно затянуть остальные болты до этого числа и быть уверенным, что у вас есть правильная величина натяжения.

Основы хонингования шатуна | Инструменты и расходные материалы Goodson

Последние несколько недель мы говорили о восстановлении шатуна в Tech Notes .Благодаря нашим друзьям из компании Sunnen® Products, мы смогли поделиться материалами из их книги «Полная головка цилиндра Sunnen и Руководство по восстановлению двигателя ». К сожалению, эта книга сейчас не издается. Если вы ищете копию книги, их довольно мало, но вы можете найти ее на Amazon или eBay. Мы также провели короткий поиск и обнаружили, что он доступен в виде электронной книги, но для чтения или загрузки текста требуется членство.

Когда мы переходим к нашему последнему разделу, посвященному восстановлению шатуна, нам предстоит многое обсудить.Если вы какое-то время работали над двигателями, вы уже знаете большую часть этого. Имея это в виду, мы просто собираемся охватить здесь несколько основ и дать вам несколько ссылок на дополнительные ресурсы.

Резак для крышки и стержня

Как мы уже говорили в предыдущих статьях, все шатуны имеют разделительную кромку. Большинство из них представляют собой плоские поверхности, обработанные механической обработкой в ​​секции крышки и стержня. Эти поверхности должны быть прямыми и перпендикулярными сторонам стержня. В противном случае несоосность крышки может уменьшить зазор между шатуном и шейкой коленчатого вала.

В большинстве случаев восстановления вы удалите 0,003 дюйма (0,08 мм) с каждой сопрягаемой поверхности, в сумме получится 0,006 дюйма (0,15 мм). Эта небольшая часть уменьшенного межцентрового расстояния не повлияет существенно на степень сжатия, и в целом не ухудшит зазор между декой и поршнем; даже когда колода перекрашивается.

Разумеется, вам нужно будет снять болты стержня, когда будете готовиться к работе с сопрягаемыми поверхностями. Для этого вам, вероятно, понадобится пресс-демонтажное приспособление.Перед любой обработкой убедитесь, что поверхности чистые.

Несколько важных советов

1. Обязательно укажите тип разделительной кромки, с которой вы имеете дело, поскольку с каждым из них обращаются по-разному. Подробнее об этом позже.
2. При обработке стержня (-ов) обязательно прочно закрепите их в станке. Если они вообще не затянуты, шлифовальный круг может подтолкнуть стержень вверх, и вы удалите меньше материала, чем планировали.
3. Всегда обрабатывайте полный комплект стержней и крышек одинаково.
4. По окончании шлифования очистите отверстия для болтов, чтобы удалить стружку или мусор, которые могли скопиться, затем установите новые болты.

Разделительные кромки

Как указывалось ранее, большинство шатунов, с которыми вы будете иметь дело, имеют прямой разъем. Вы также можете встретить стержни с разделительной кромкой Tongue & Groove (T&G), зазубринами или трещинами. Из-за большого количества неровных кромок, характерных для зубчатых и сломанных кромок разъема, вы мало что можете сделать для их обработки.

Кромки разъема Tongue & Groove (T&G) можно обрабатывать, но есть особый способ работы. Прежде всего, важно отметить, что большинство производителей предусматривают небольшой зазор между гребнем и дном канавки. При шлифовании этих стержней убедитесь, что количество снятого материала не превышает размерный зазор, в противном случае вам нужно будет отшлифовать язычок, чтобы восстановить надлежащий зазор.

«Для шлифовки шпунта поместите разделительную кромку измерительного стержня так, чтобы поверхность шпунта НЕ касалась ни одной из канавок измерительного стержня, и поместите прокладку под поверхность канавки, приблизительно равную толщине шпунта.Плотно зажать, снять регулировочную шайбу и отшлифовать как обычно ». — стр. 301-302

Хонинговальный стержень

Самый распространенный способ восстановления отверстий корпуса шатуна — хонингование. Машины могут быть быстро настроены и производить круглое прямое отверстие, которое часто равно или лучше, чем у производителя оригинального оборудования. Сменные оправки различных размеров сокращают время наладки, поэтому вы можете производить больше за меньшее время. В оправках шатунов используется расположение камней двойной ширины, предназначенное для увеличения площади поверхности камня для лучшего выравнивания и более быстрого удаления материала.

Как и при большинстве операций хонингования, убедитесь, что используется достаточное количество хонинговального масла. Всегда используйте хонинговальное масло, специально разработанное для этого типа хонингования, такое как масло для хонингования удилищ Goodson (RHO-10 или RHO-50) или масло для хонингования на минеральной основе Sunnen (MAN-845). Кроме того, держите запас хонинговального масла в чистоте, регулярно фильтруя его и меняя. Это повысит его производительность и улучшит ваш готовый продукт.

Чаще всего хонингование стержней выполняется на горизонтальном хонинговальном станке. Они доступны в ручном режиме, с приводом от такта или с ЧПУ.

«Давайте рассмотрим некоторые возможности ручных горизонтальных хонинговальных станков. Их можно использовать для определения размеров корпуса шатуна и отверстий под пальцы, небольших двигателей и узлов цилиндров мотоциклов, а также для установки поворотных шкворней рулевого управления, и это лишь некоторые из них. Любое просверленное отверстие, используемое для опорной поверхности или для выравнивания, может значительно улучшить хонингование. Более жесткие допуски можно поддерживать с большей легкостью и производительностью ». — стр.303

Общие ошибки отверстий

Существует десять распространенных ошибок при отверстии, связанных с механической обработкой, термообработкой или удержанием детали.К ним относятся:

• из раунда
• Bellmouth
• волнистость
• малый
• бочка
• конус
• расточные метки
• вибрация развертки
• радуга
• несоосность

Хонингование может исправить все десять из этих ошибок. Хонингование характеризуется «большими площадями абразивного контакта; низкое давление резания, низкая скорость, плавающий инструмент или деталь и автоматическое центрирование инструмента за счет расширения внутри отверстия.»- стр. 303.

Основные соображения при хонинге стержня:

Выберите правильный состав камня . Обычно есть четыре каменных композиции, из которых можно выбрать; черновая, универсальная, чистовая и по стали. Камни Гудсона и Суннена используют одну и ту же систему нумерации. Камни для черновой обработки — это 5s (например: Sunnen’s KL-5 или Goodson’s HK-5), камни общего назначения — 7s, Finishing — 13s и Steel — 14s).

Выберите правильный корпус. Хонинговальные оправки доступны с широким диапазоном отверстий. В зависимости от детали, которую вы затачиваете, выберите наиболее подходящий размер оправки. Следуйте инструкциям производителя по сборке и настройке.

Последняя мысль

Последний шаг при ремонте шатунов, о котором часто забывают, — это размагничивание деталей перед сборкой двигателя. Это очень важно для предотвращения преждевременного отказа двигателя. Тепло и трение от работы двигателя и процесса обработки могут вызвать магнетизм, который необходимо удалить.Прочтите предыдущий пост о важности размагничивания.

Это был краткий обзор ремонта шатуна. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с журналами Engine Builder Magazine «Назад к основам: восстановление шатунов» и «Восстановление шатунов: больше, чем вы думаете». Вы также можете прочитать весь раздел из Руководства по восстановлению двигателя Sunnen здесь.

Как обычно, если у вас есть дополнительные вопросы по этой теме, обращайтесь в Goodson Techxperts по электронной почте или по телефону 1-800-533-8010 .

Технология шатунов: кованые и стальные стержни

Возможно, ни одна часть двигателя не подвергается такому стрессу, как шатуны. Разработанные для передачи линейного движения и энергии, производимой в камере сгорания, во вращательное движение коленчатого вала, шатуны также служат ключевым компонентом в управлении теми же событиями и изменяют долговечность и жизненный цикл двигателя.

«Комплект стержней должен быть адаптирован к двигателю и потребностям клиента», — говорит Керри Новак из Crower.

Комплект стержней должен быть адаптирован к двигателю и потребностям клиента. -Керри Новак, Crower

Несмотря на то, что для изготовления шатунов используются разные материалы, это обсуждение будет сосредоточено на стали, особенно на заготовке и кованой стали 4340. За советом экспертов мы связались с некоторыми из ведущих представителей удилищной индустрии, включая Новака из Крауэра, Дэвида Лича из Lunati, Алана Дэвиса из Eagle Specialty Products и Майкла Токарчика из Manley. Мы также обратились к Брайану Нилену из Late Model Engines за дополнительной информацией.

Понимание напряжений в стержнях

Шатуны подвергаются как сжимающим, так и растягивающим усилиям в течение 720 градусов четырехтактного цикла сгорания. На такте сжатия давление внутри цилиндра увеличивается, давя на шток. В зависимости от степени сжатия вашего двигателя, сумматоров мощности и т. Д. Это давление может расти быстро и круто.

Степень сжатия, давление наддува, угол опережения зажигания, перекрытие распределительных валов, мощность, крутящий момент, частота вращения двигателя и многие другие факторы влияют на нагрузку на шатуны.

На стороне сгорания стержень должен выдерживать резкое и резкое изменение направления в дополнение к давлению, создаваемому горящими и расширяющимися газами сгорания. Эту нагрузку на шток можно рассчитать, умножив площадь отверстия (квадрат радиуса отверстия, умноженный на пи) на давление в цилиндре. Например, отверстие диаметром 4 дюйма будет иметь площадь поверхности 12,566 дюйма. При давлении в камере 1000 фунтов на квадратный дюйм совокупное давление на стержень в этой точке сгорания будет 12566 фунтов на квадратный дюйм.И не забывайте, что свеча сработает непосредственно перед тем, как поршень достигнет верхней мертвой точки, что означает, что шток все еще находится на подъеме, поскольку горючая смесь воспламеняется, что еще больше увеличивает давление в цилиндре, которое шток должен преодолевать.

Эта точка цикла сгорания также поднимает проблему преждевременного зажигания, детонации и пропусков зажигания. Зная, что давление в цилиндре увеличивается после воспламенения топливовоздушной смеси, предварительное зажигание увеличивает нагрузку на шток раньше, дополнительно нагружая его сжимающей силой.Если событие предварительного воспламенения является сильным или достаточно частым, стержень может быть нагружен сверх его предела.

Двутавровая балка и двутавровая балка

Стержни с двутавровой балкой

были созданы по необходимости во время Второй мировой войны, когда произошли отказы стержней в самолетах-истребителях, когда летчики-истребители союзников использовали закись азота для увеличения скорости отрыва во время собачьих боев.

Есть постоянные споры о том, что лучше, двутавровая балка или двутавровая штанга. Стержни двутавровых балок обычно более жесткие и могут лучше распределять нагрузки и сжимающие силы, приложенные к ним.Они могут быть идеальными для низкооборотных двигателей с сумматорами мощности. У этой улучшенной силы есть компромиссы. Стержни двутавровой балки могут быть тяжелее, иногда на 100 граммов больше, чем сопоставимые двутавровые балки, и требуют большего зазора — это следует учитывать при использовании кривошипов ходового механизма и кулачков большого диаметра. Они также требуют дополнительной обработки в процессе производства, что увеличивает их расходы.

Стержни двутавровой балки

могут снизить вес и обеспечить дополнительный зазор при небольшом снижении прочности. Эта потеря прочности минимальна в стержнях двутавровой балки высокого класса, если используемые материалы такие же, как у сопоставимой двутавровой балки.В конструкцию может быть добавлен дополнительный материал для дальнейшего усиления двутавровой балки, но в некоторых случаях это может привести к тому, что общий вес приблизится к весу сопоставимой двутавровой балки. Двутавровые балки обычно предпочтительны для приложений с более высокими оборотами.

Учитывая напряжение этих событий, можно было предположить, что такт выпуска будет легче всего на шатуне. Цель состоит в том, чтобы просто переместить поршень, чтобы протолкнуть отработанные газы через открытый выпускной клапан. Это, по сути, самое опасное время во всем процессе сгорания для шатуна.Как объясняет Майкл Токарчик из Manley: «Причина, по которой в этом цикле не происходит буферизации давления в цилиндре». Во многих распределительных валах, имеющих хотя бы некоторые типы перекрытия впускных и выпускных клапанов, отсутствует демпфирующее давление, замедляющее поршень.

Когда кривошип снова совершает поворот через верхнюю мертвую точку, инерционные силы продолжают приводить поршень в движение вверх. Это конец такта выпуска и начало такта впуска. В этот момент стержень подвергается растягивающему напряжению.Большой конец должен совпадать с кривошипом и начинать обратный путь в противоположном направлении, в то время как маленький конец должен оставаться с поршнем и продолжать движение вверх. По словам Токарчика, именно здесь Мэнли видит больше всего отказов в шатунах.

Во время всех этих изменений направления оба конца штока находятся под напряжением, что в конечном итоге может привести к овальному отверстию подшипников или полному выходу из строя.

Производственный процесс

Сегодня для изготовления высокопроизводительных шатунов используются два производственных процесса: ковка и заготовка.У обоих процессов есть уникальные плюсы и минусы, и при использовании качественных производственных процессов и материалов в обоих случаях получается очень прочный готовый продукт.

Ковка

Ковка — это производственный процесс, в котором используются штампы инструментов, воздействие высоких температур и давления. Матрица по сути является негативом стержня, похожим на пресс-форму. Заготовка из металла нагревается до температуры, при которой она становится ковкой, а затем вдавливается в матрицу с помощью высокого давления, часто называемого ударным воздействием. Металл принимает форму необработанного шатуна, который затем поступает на окончательную обработку.Это включает в себя обрезку и калибровку стержня для торцевой крышки, сверление отверстий для болтов стержня и запрессовку втулок. Стержни также могут быть сняты напряжения, подвергнуты термообработке и точно настроены на нужный вес.

Слева: необработанная поковка от Eagle Specialty Products перед окончательной обработкой. Справа: Готовый кованый стержень с двутавровой балкой Eagle, готовый к отправке.

Выравнивание зерен является ключевым фактором прочности кованых стержней. «Процесс горячей штамповки также сжимает и правильно выравнивает зернистую структуру металла для повышения прочности», — поясняет Lunati’s Leach.

«Кованая деталь прижимается таким образом, чтобы волокна металла были выровнены, чтобы лучше выдерживать нагрузки, которым они подвергаются», — повторяет Дэвис из Eagle, добавляя, что зерно вокруг большого конца стержень дополнительно увеличивает его общую прочность.

Пожалуй, самым большим недостатком кованых стержней является их первоначальная стоимость производства. Производство штампов может стоить десятки тысяч долларов, причем для каждой конструкции требуется специальный штамп. Эти матрицы со временем изнашиваются и подлежат замене.Для внесения изменений в конструкцию требуется либо новая матрица, либо изменение процесса окончательной обработки. Хотя ковка обеспечивает повышенную прочность, она также лучше всего подходит для крупносерийного производства, чтобы компания могла получить рентабельную окупаемость инвестиций.

Заготовка

Шатуны для заготовок изготовлены из цельного куска плоской кованой стали. Они разрабатываются с использованием компьютерной программы типа CAD, а затем индивидуально вырезаются из материала заготовки с помощью водяной струи или другого станка с ЧПУ.

«Вы можете изготовить шатун для конкретного применения, то есть шатуны могут быть адаптированы к конкретным потребностям каждого двигателя», — говорит Новак. Благодаря такой гибкости, небо буквально является пределом того, что можно спроектировать и произвести.

Слева: бланк стержня Crower Billet. Справа: Готовый стержень двутавровой балки Crower.

Поскольку процесс изготовления стержней-заготовок не зависит от переоборудования инструментов или новых штампов, конструкции можно легко изменить, чтобы учесть изменения в требованиях к прочности, весу, длине стержня, диаметру кривошипа и пальца, смазке и т. Д.

«Мы можем взять удочку из нашей конструкции Maxi-Light, которая может выдерживать 450 лошадиных сил, и, используя эту базовую удочку в качестве чертежа, спроектировать удочку, которая может иметь такие же размеры, специально адаптированные для приложений, которые вырабатывают более 2000 лошадиных сил», — говорит Новак.

Гибкость производства штанг для заготовок позволяет производить все, от штанги для мотоциклов до высокопроизводительных двигателей V8 и даже высокопроизводительных дизельных двигателей для больших буровых установок.

Такие быстрые производственные возможности позволяют производителям стержней для заготовок изготавливать стержни для снегохода или мотоцикла вплоть до дизельного двигателя большой установки на одном и том же оборудовании.

Обратной стороной заготовки по сравнению с поковкой является зернистая структура прутка. Поскольку стержень для заготовки вырезается из плоской стали, зерно не закручивается и не течет вокруг большого конца стержня, как в кованых изделиях. При использовании стержня для заготовки зерно остается прямым или вертикальным по всей длине стержня.

Поскольку прутковые заготовки часто производятся небольшими партиями или в нестандартных конфигурациях, может потребоваться больше времени на создание дизайна, настройку станка и окончательную чистовую обработку. Из-за дополнительных трудозатрат и меньшего производственного цикла заготовки стержней могут быть дороже, чем кованые стержни из того же материала.

Материалы

Прочность прутка в кованой или заготовке во многом определяется используемыми материалами. Когда дело доходит до дрэг-рейсинга и уличных гонок, производители двигателей сделали сталь предпочтительным материалом для большинства применений.

Почему сталь

Не вся легированная сталь 4340 одинакова. Поэтому очень важно знать сталелитейный завод, точный сплав материала и иметь дело только с самыми уважаемыми поставщиками металла. -Дэвид Лич, Лунати

Раньше в двигателях с высокими оборотами использовался алюминий или другие экзотические материалы для придания стержням высокой прочности и легкого веса.Однако по мере роста затрат и развития конструкции двигателей строители вернулись к производству стали.

Брайан Нилен из Late Model Engines (LME) объясняет: «Вес под булавкой на запястье не так важен, как вес над ним». Это лишь одна из причин, по которой многие гонщики и производители двигателей возвращаются к стали. Стоимость, долговечность и долговечность — вот некоторые из других.

Еще одним важным фактором является клиренс. В высокоскоростных гоночных двигателях, таких как Pro Stock, стабильность клапанного механизма становится все более важной.Правила Pro Stock допускают больший диаметр распредвала, а кулачки с большим отверстием обеспечивают более высокий подъем клапана в дополнение к повышению жесткости и устойчивости клапанного механизма. Дополнительный материал, необходимый для алюминиевых стержней, часто влияет на зазоры между стержнем и распределительным валом. Благодаря использованию высокопрочного стального стержня можно без помех использовать большие отверстия для кулачков.

Использование высококачественной стали 4340 обязательно для обеспечения максимально прочного шатуна.

Наиболее распространенным типом стали, используемой для высокопроизводительных шатунов, является хромомолибденовая сталь 4340.4340 имеет предел прочности на разрыв 145 000 фунтов на квадратный дюйм. Его твердость, пластичность и другие свойства будут варьироваться в зависимости от применяемой термической обработки. 4340 также может называться сталью авиационного или авиационного качества.

Весь процесс производства стали также определяет прочность этих материалов. Простое обозначение стали 4340 не обязательно означает, что два поставщика стали производят конечный продукт в соответствии с одними и теми же стандартами или с использованием одинаковых процессов.

«Не вся легированная сталь 4340 одинакова», — говорит Лич.«Поэтому очень важно знать сталелитейный завод, точный сплав материала и иметь дело только с самыми уважаемыми поставщиками металла».

Качественные болты шатуна также имеют решающее значение для прочности шатуна.

Термическая обработка, волочение, твердость, пластичность и структура зерна — все это играет жизненно важную роль в качестве стали, тем самым влияя на конечные характеристики шатуна.

Болты тяги

Все производители стержней подчеркивают важность болтов для стержней.Ни один другой крепеж в автомобиле не подвергается такому напряжению, как болт тяги.

«Назначение болта штока — сохранить круглое отверстие и поддерживать надлежащую предварительную нагрузку на стыке корпуса и крышки — в верхней мертвой точке во время такта выпуска», — говорит Токарчик из Мэнли.

Это момент, когда стержневой болт подвергается наибольшей нагрузке и часто случаются отказы стержневого болта. Как объяснялось ранее, такт сгорания создает нагрузку на болты штока, но инерционные события, происходящие в верхней мертвой точке во время такта выпуска, могут привести к большим потерям.

Строители должны следовать инструкциям производителя стержневых болтов при установке.

«Существует множество изобретений для стержневых болтов, а некоторые производители двигателей даже разработали свои собственные. Дело в том, что вы должны придерживаться того, что рекомендует производитель стержневого болта для смазки и процедуры затяжки, и не отклоняться от этого », — говорит Дэвис.

Выбор стержня

Выбор подходящего шатуна для вашего применения так же важен, как и выбор правильного распределительного вала.Это также связано с процессом, в котором вы должны знать несколько вещей о своей комбинации, прежде чем принимать решение. Проконсультируйтесь с изготовителем двигателя и его производителем.

«Когда мы проектируем кованую деталь, мы хотим сделать ее достаточно прочной, чтобы выдержать то, что, как мы ожидаем, будут использовать наши клиенты. Он также должен быть достаточно легким, чтобы работать в нужном диапазоне оборотов », — говорит Дэвис.

Есть несколько факторов, которые, по мнению опрошенных, следует учитывать при выборе штанг.Помимо основных характеристик двигателя, таких как ход и рабочий объем, вам также необходимо знать следующее:

В конце концов, если ваши компоненты не достигают тех уровней мощности, которые они видят, не имеет значения, кто ваш производитель двигателей. -Брайан Нилен, LME

• Масса поршневого пакета (поршень с кольцами)
• Рабочая частота вращения
• Мощность
• Крутящий момент
• Тип блока
• Материал кривошипа
• Степень сжатия
• Головки
• Характеристики кулачка
• Масса автомобиля
• Передаточное число

Выбор стержня в конечном итоге сводится к тому, чтобы полагаться на производителя и производителя двигателя, которые предоставят надлежащий комплект для конкретного применения двигателя.Нилен говорит нам: «В конце концов, если ваши компоненты не соответствуют тем уровням мощности, которые они видят, не имеет значения, кто ваш производитель двигателей». Выбор подходящего шатуна для двигателя поможет обеспечить наилучшие результаты в день гонки, а также продлит срок службы этого двигателя.

Смазочные характеристики шатуна и главного подшипника в различных режимах работы двигателя | Китайский журнал машиностроения

Метод и формула

Орбиты оси шейки всех подшипников рассчитываются динамическим методом при анализе смазки всех шатунных или коренных подшипников [32].{3} \ frac {\ partial p} {\ partial y}} \ right) = 6 \ eta R_ \ text {b} \ left ({u \ frac {\ partial h} {\ partial \ theta} + 2R_ \ текст {b} \ frac {\ partial h} {\ partial t}} \ right), $$

(1)

где p — давление масляной пленки, h — толщина масляной пленки, η — динамическая вязкость смазочного масла, u = u _j + u _b , u _j — скорость поверхности шейки, а u _j = R _j ω _j , R _j — радиус шейки, ω _j — угловая скорость шейки, u _b — скорость опорной поверхности, а u _b = R _b ω _b , R _b — радиус подшипника, ω _b — угловая скорость подшипника.

Уравнение Рейнольдса решается методом конечных разностей.

Толщина масляной пленки [34]

$$ h = c + e \ cos (\ theta — \ psi) + \ delta, $$

(2)

, где c — радиальный зазор подшипника, e — эксцентрическое расстояние подшипника цапфы, ψ — угол наклона подшипника, δ — изменение толщины масляной пленки, вызванное упругой деформацией втулки. поверхность подшипника под давлением масляной пленки, а упругая деформация поверхности втулки подшипника под давлением масляной пленки рассчитывается методом матрицы податливости.

Уравнение равновесия нагрузки

Если влияние инерции масляной пленки не учитывается, движение осей шейки подшипника соответствует второму закону Ньютона, то есть

$$ \ varvec {P} + \ varvec { F} = m _ {\ text {j}} \ frac {{{\ text {d}} \ varvec {v}}} {{{\ text {d}} t}}, $$

(3)

, где P — вектор нагрузки подшипника, F — результирующий вектор силы масляной пленки подшипника, v — вектор скорости осей шейки. {2 \ pi} {\ left ({\ frac {h} {2} \ frac {\ partial p} {{R_ \ text {j} \ partial \ theta}} + \ frac {u \ eta} {h}} \ right) R_ \ text {j} \ text {d} \ theta \ text {d} y}}.{720} {(F_ \ text {j}) _ {i} u} /720.$$

(6)

Результаты и обсуждение

Орбиты осей шейки, максимальное давление масляной пленки, минимальная толщина масляной пленки, расход утечки на конце и коэффициенты трения шатунного подшипника и коренного подшипника № 2 в рабочем цикле двигателя при полной нагрузке двигателя при 1200 об / мин и 3200 об / мин показаны на рисунках 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14. В разных условиях работы двигателя есть большие различия в смазочных характеристиках подшипников, и есть очевидные различия в изменениях и числовых значениях орбит осей шейки, максимальных давлениях масляной пленки, минимальной толщине масляной пленки, расходах конечных утечек и коэффициентах трения подшипников в рабочем цикле двигателя.

Рисунок 5

Орбита оси шейки шатунного подшипника

Рисунок 6

Орбита оси шейки коренного подшипника № 2

Рисунок 7

Максимальное давление масляной пленки шатунного подшипника

Рисунок 8

Максимальное давление масляной пленки коренного подшипника № 2

Рисунок 9

Минимальная толщина масляной пленки шатунного подшипника

Рисунок 10

Минимальная толщина масляной пленки коренного подшипника № 2

Рисунок 11

Расход утечки на конце шатунного подшипника

Рисунок 12

Расход конечной утечки №2 коренных подшипника

Рисунок 13

Коэффициент трения шатунного подшипника

Рисунок 14

Коэффициент трения коренного подшипника № 2

Максимальное давление масляной пленки, минимальная толщина масляной пленки и средние потери мощности на трение шатунного подшипника и всех коренных подшипников в рабочем цикле двигателя при полной нагрузке двигателя и при 1200, 1600, 1800, 2000, 2200, 2400, 2800 и 3200 об / мин соответственно показаны в таблицах 4, 5, 6.

Таблица 4 Максимальные давления пленки шатунного подшипника и коренных подшипников при полной нагрузке и различной скорости Таблица 5 Минимальная толщина пленки шатунного подшипника и коренных подшипников при полной нагрузке и различной частоте вращения Таблица 6 Средние потери мощности на трение шатунного подшипника и коренных подшипников при полной нагрузке и различной частоте вращения

При одинаковой нагрузке на двигатель максимальное давление масляной пленки шатунного подшипника в рабочем цикле двигателя обычно снижается с увеличением частоты вращения двигателя, а максимальное давление масляной пленки (372.52 МПа) шатунного подшипника при 1200 об / мин в 4,02 раза больше, чем (92,74 МПа) при 3200 об / мин, что показывает, что максимальное давление масляной пленки шатунного подшипника при более низких оборотах двигателя заметно больше, чем тот, который работает на более высоких оборотах двигателя при той же нагрузке на двигатель. Основная причина, по которой максимальное давление масляной пленки шатунного подшипника при более низких оборотах двигателя больше, чем при более высоких оборотах двигателя при той же нагрузке двигателя, заключается в том, что при одинаковой нагрузке на двигатель максимальная нагрузка на шатун составляет уменьшается в основном с увеличением оборотов двигателя, а максимальная нагрузка на шатун при 1200 об / мин заметно больше, чем при 3200 об / мин.

При одинаковой нагрузке на двигатель изменения максимального давления масляной пленки всех коренных подшипников в рабочем цикле двигателя отличаются друг от друга при изменении частоты вращения двигателя. Максимальное давление масляной пленки коренных подшипников № 1 и № 5 не претерпевает явных изменений при разных оборотах двигателя, максимальное давление масляной пленки коренных подшипников № 2 и № 4 больше при более низких оборотах двигателя, а максимальное давление. Давление масляной пленки коренных подшипников № 3 выше при более высоких оборотах двигателя.

При одинаковой нагрузке на двигатель минимальная толщина масляной пленки шатунного подшипника и всех коренных подшипников в рабочем цикле двигателя не меняются одинаково при изменении частоты вращения двигателя. Минимальная толщина масляной пленки шатунного подшипника и всех коренных подшипников в рабочем цикле двигателя при более высоких оборотах двигателя (3200 об / мин), как правило, меньше в дополнение к индивидуальным обстоятельствам.

При одинаковой нагрузке на двигатель средние потери мощности на трение шатунного подшипника и всех коренных подшипников увеличиваются с увеличением частоты вращения двигателя, а средние потери мощности на трение в шатунном подшипнике и всех коренных подшипниках являются наибольшими при более высокая частота вращения двигателя (3200 об / мин).

Максимальное давление масляной пленки, минимальная толщина масляной пленки и средние потери мощности на трение шатунного подшипника и всех коренных подшипников в рабочем цикле двигателя при 2200 об / мин при 20%, 40%, 60%, 80% и полном Нагрузки на двигатель приведены в таблицах 7, 8, 9.

Таблица 7 Максимальное давление пленки шатунного подшипника и коренных подшипников при 2200 об / мин и разном проценте нагрузки Таблица 8 Минимальная толщина пленки шатунного подшипника и коренных подшипников при 2200 об / мин и разном проценте нагрузки Таблица 9 Средние потери мощности на трение шатунного подшипника и коренных подшипников при 2200 об / мин и разном проценте нагрузки

При одинаковых оборотах двигателя максимальное давление масляной пленки шатунного подшипника и всех основных подшипников в рабочем цикле двигателя обычно увеличивается с увеличением нагрузки на двигатель, но максимальное значение максимального давления масляной пленки, равное No.3 коренной подшипник появляется при меньшей нагрузке двигателя (40%).

При одинаковых оборотах двигателя минимальная толщина масляной пленки шатунного подшипника уменьшается с увеличением нагрузки двигателя, а максимальное значение появляется при полной нагрузке двигателя (100%). Минимальная толщина масляной пленки всех коренных подшипников не изменяется одинаково при изменении нагрузки двигателя, минимальные значения минимальной толщины масляной пленки коренных подшипников №№ 1, 4, 5 появляются при полной нагрузке двигателя (100 %), а также минимальные значения минимальной толщины масляной пленки №№.2, 3 коренных подшипника появляются при меньшей нагрузке на двигатель.

При одинаковых оборотах двигателя средние потери мощности на трение шатунного подшипника и всех коренных подшипников в рабочем цикле двигателя, очевидно, не меняются с изменением нагрузки двигателя. Средние потери мощности на трение шатунного подшипника и всех коренных подшипников в рабочем цикле двигателя обычно немного увеличиваются с увеличением нагрузки двигателя в дополнение к отдельным нагрузкам двигателя.

Кроме того, соответствующие сравнения между характеристиками смазки шатунного подшипника и одним из основных подшипников при одинаковых рабочих условиях двигателя (показаны в таблицах 4, 5, 6, 7, 8, 9) показывают, что максимальное количество масла Давление пленки шатунного подшипника в рабочем цикле двигателя больше, чем у всех коренных подшипников, минимальная толщина масляной пленки шатунного подшипника в рабочем цикле двигателя меньше, чем у всех коренных подшипников, а средняя сила трения потери шатунного подшипника в рабочем цикле двигателя меньше, чем у всех коренных подшипников.Кроме того, существует соответствующая разница между характеристиками смазки (максимальное давление масляной пленки, минимальная толщина масляной пленки и средняя потеря мощности на трение в рабочем цикле двигателя) всех основных подшипников друг друга в одном и том же рабочем состоянии двигателя, а некоторая разница больше .

Алюминий против стали | Алюминиевые шатуны по индивидуальному заказу

На протяжении десятилетий алюминиевые шатуны изготавливались из поковок, пластин и профилей, обрабатываемых соответствующим образом. Для сравнения мы будем говорить о поковках и прессованных изделиях, поскольку они имеют относительно одинаковую структуру зерна и характеристики материала.У каждого процесса есть свои плюсы и минусы. В случае поковок стоимость штампа учитывается в цене каждой окончательной поковки, тогда как в случае экструзии — нет. Но когда дело доходит до механической обработки, поковка имеет меньшее значение, чем экструзия, поскольку для начала у вас уже есть общая форма стержня. С настоящим стержнем для заготовок, изготовленным из экструдера, у вас будет намного больше обработки и больше брака, что приведет к более высоким затратам из-за отходов материала и дополнительного времени обработки. Во всех смыслах и целях эта стоимость примерно равна стоимости кристалла, если только вы не работаете в таких производственных масштабах, как OEM.Оглядываясь назад на поковку, как мы уже упоминали, вы ограничены двумя факторами: размерно поковка будет работать только для X разных шатунов, а во-вторых, с поковкой вам нужно сделать штамп для каждого. новая поковка, ограничивающая возможность изготовления шатунов. Кроме того, вы должны изготавливать поковки в больших количествах, и, как правило, у вас есть большое время, связанное с доставкой алюминия на штамповщик, а затем с изготовлением поковок. Затем поковки проходят термическую обработку.Требуется много времени и доставка деталей еще до того, как можно будет приступить к обработке. В случае стержня заготовки, изготовленного методом экструзии, окончательные характеристики сплава уже определены после термообработки, а в случае алюминиевых шатунов R&R в заготовке сплав предварительно снят с напряжений, что позволяет получить более стабильный стержень при наименее размерно говоря. Экструзии хранятся под рукой различной толщины и стандартной длины, обычно от 10 до 12 футов, а затем нарезаются до грубой длины для обработки.С помощью этого процесса можно сделать любой стержень, который только можно вообразить. Если подходящей толщины нет в наличии, ее можно заказать у поставщика алюминия всего за 2-3 недели. Всего за один день необработанный экструзионный профиль может быть преобразован в набор стержней для заготовок посредством многоступенчатого процесса, в котором экструзия разрезается, облицовывается, зазубривается, просверливается и нарезается резьбой, а затем подвергается механической обработке в то, что станет конечным продуктом, a нестандартная заготовка алюминиевого шатуна. Затем штанги крепятся соответствующими болтами штанги ARP, а затем отправляются по линии для окончательного хонингования и установки штифта.По большей части процесс такой же с кованым стержнем, но, опять же, отличается механическая обработка тем, что она занимает больше времени. Благодаря усовершенствованию возможностей обработки на более быстрых и жестких обрабатывающих центрах это время сведено к минимуму. Благодаря этим возможностям любой шатун теперь может быть изготовлен по индивидуальному заказу за небольшую плату или бесплатно по сравнению с кованым стержнем, который ограничен в том, для каких приложений они доступны. Эти же процессы применяются к шатунам из стали и титана, поскольку есть производители, которые используют оба процесса с одинаковыми результатами.

Wiseco Automotive Коленчатые валы и шатуны

Кованый нижний конец Advantage

В основе любого ремонта нижней части лежит прочный кованый коленчатый вал в сборе, обеспечивающий прочность и надежность, намного превосходящие любые литые детали, которым не хватает согласованности. Кованые коленчатые валы благодаря более легкому весу, более компактным размерам и лучшему демпфированию, имеют более высокие обороты и более плавный ход, чем их литые аналоги.

Эта часть двигателя испытывает огромную нагрузку из-за скручивания и изгиба 1000 раз в минуту при работе под нагрузкой, вы же не хотите, чтобы низкокачественный продукт разрушил двигатель.Инженеры Wiseco работали вместе с K1 Technologies, чтобы спроектировать наши коленчатые валы так, чтобы они соответствовали или часто превышали допуски OEM, что давало вам наилучшую основу для восстановления нижней части.

K1 Кованые коленчатые валы

Wiseco и K1 Technologies объединились, чтобы представить вам одни из лучших коленчатых валов, доступных сегодня на рынке. Все коленчатые валы изготовлены из стали 4340, сердечник закален и отпущен для уменьшения напряжение и оптимизация прочности на разрыв. Коленчатые валы изготавливаются методом азотирования для закалки, а не с индукционной термообработкой.Это исключает размягчение между журналами и деформацией.

Наши коленчатые валы также имеют прямые масляные отверстия для лучшего смазывания шейки шатунов, чтобы гарантировать, что вы получите лучший кривошип за свои деньги. Каждый коленчатый вал K1 проверяется на магнитные частицы и выдерживается с максимальным допуском на размер шейки 0,0002 дюйма. Противовесы размещены для оптимального снижения нагрузки и простоты балансировки.

Шатуны K1 кованые и заготовки

K1 предлагает два различных типа шатунов, изготовленных из кованой стали 4340 и заготовки из стали 4340.Фирменные болты, производимые ARP в соответствии со спецификацией K1, имеют асимметричную резьбу, чтобы равномерно нагружать каждую резьбу под давлением. Шатуны дробеструйная обработка для повышения усталостной долговечности и обработка в США с использованием наших современных хонинговальных головок Sunnen. Допуски на внутренний диаметр корпуса +/- .000050 ”(50 миллионных долей) соответствуют самым жестким принятым допускам в отрасли.

Стержни имеют колпачки с двойными перемычками для уменьшения деформации отверстия корпуса, и между лопастями нет гребня, действующего как концентратор напряжения.Стержни согласован по весу с точностью +/- 1 грамм и упакован в коробку с индивидуальным вращающимся, возвратно-поступательным движением и общим весом, удобно отмеченным для балансировки. В этих узлах также используется специальный материал втулки пальца кисти, обеспечивающий оптимальное снижение трения.

K1 Technologies также имеет возможность изготавливать шатуны на заказ по вашим спецификациям. Если вы не видите шатун в нашем каталоге для вашего приложения или например, особого веса или ширины, пожалуйста, свяжитесь с нами, и наши инженеры K1 могут изготовить индивидуальный набор стержней, созданных в соответствии с вашими точными спецификациями.

.