Шатунно поршневая группа дизеля: Шатунно-поршневая группа дизеля

Ремонт шатунно-поршневой группы дизелей | Технология ремонта тепловозов

Страница 24 из 75

Во время профилактического осмотра (по условиям эксплуатации) и малого периодического ремонта у дизелей типа Д100 очищают от нагара выпускные и продувочные окна и обязательно осматривают состояние цилиндровых гильз, колец и поршней с пробоксовкой коленчатого вала, у 2Д100 через один М2, а у 10Д100 при каждом М2. У всех двигателей осматривают шатунные подшипники (без разборки). Большой периодический и подъемочный ремонты предусматривают выемку поршней с шатунами для осмотра, проверки и ремонта.

Рис. 73. Нижний поршень дизеля 10Д100 в сборе (места образования нагара и трещин выделены жирными линиями):
1 — поршень; 2 — компрессионное кольцо; 3 — шатун; 4 — гайка шпильки; 5, 6 — маслосрезывающие кольца; 7 — поршневой палец; 8— втулка; 9— вставка; 10 — ползушка; 11— пружина; 12 — прокладки

На заводе поршни с кольцами и вкладыши шатуна заменяют на новые.
Во время эксплуатации у поршней изнашивается направляющая часть (юбка) и ручьи, а у колец, кроме износа, возможен излом, пригорание и потеря  упругости.

Износ колец происходит преимущественно у замков. Для поршней дизеля типа Д100 характерным является износ полуды, задир (10Д100), прогар днища, а также появление трещин у ручьев поршней и их вставок. У шатунов наблюдается увеличение зазора между пальцем и втулкой верхней головки шатуна, деформация головок, износ резьбового соединения шатунных болтов.
Форма износа пальцев и втулок верхней головки шатуна зависит от конструкции поршня. У дизеля 2Д100 при закрепленном пальце износ последнего односторонний, а у дизелей 10Д100, Д50, имеющих «плавающие» пальцы, износ их происходит равномерно. Втулки верхней головки шатуна изнашиваются односторонне.
Для вкладышей характерен износ, выкрашивание баббитовой заливки, а также потеря натяга. У поршней возможны трещины и отложение нагара на поверхности, охлаждаемой маслом (рис. 73). Зазоры даны для Мб, а в рамках— для М4 и М5.

Способы оценки состояния деталей шатунно-поршневой группы дизеля в эксплуатации (без разборки).

Для определения состояния деталей без разборки используют спектральный анализ картерного масла, данные о расходе масла, а также данные измерения давления сжатия в полости цилиндра. Спектральный анализ картерного масла дает возможность определить интенсивность износа деталей, изготовленных из одного какого- либо металла (свинец, бронза, чугун, сталь) Определение интенсивного износа какой- либо определенной детали ( при спектральном анализе) может быть произведено путем дополнительных данных, базирующихся на статистике измерений износа. Второй способ определения состояния шатунно-поршневой группы по расходу масла базируется на данных о доливе масла в картер вследствие угара во время эксплуатации. Сокращение расхода масла достигается заменой компрессионных и маслосрезывающих колец. Это сокращение становится меньше при изношенных гильзах.
В связи с износом колец изменяется давление сжатия. Зависимость показателя плотности цилиндраот зазоров 5 в замках всех компрессионных колец дизеля 2Д100 представлена на рис. 74. Если в каждом кольце при выпуске из ремонта будет установлен зазор 1, 2 мм, то показатель плотности будет 30,5, а при предельном зазоре 4 мм этот показатель будет 30,14, т.

е. уменьшится на 1,17%. Уменьшение показателя вызывает понижение экономичности дизеля — увеличение расхода топлива, а увеличение зазора, вызванного износом колец, увеличивает расход масла. Имея данные испытания какого-либо типа дизеля при различном состоянии цилиндро-поршневой группы и соответственно расход топлива и масла для данного дизеля того же типа, можно прогнозировать состояние этого дизеля.

Рис. 74. Зависимость показателя плотности цилиндра от зазоров в замках компрессионных колец дизеля 2Д100: рс — давление сжатия при номинальном режиме; рх— давление воздуха в наддувочном коллекторе; S — суммарный зазор в замке у компрессионных колец

Рис. 75. Схема выемки и постановки на место нижнего поршня дизеля типа Д100:
1— рым; 2 — трос; 3 — защитный хомут; 4 — трещотка; 5 — хомуты для колец; 6 — полозья

Рис. 76. Схема выемки и постановки на место верхних поршней дизеля типа Д100:
а — выемка 2-5-10 поршней: б — выемка первого поршня: в — постановка поршня; 1 — гайковерт; 2 — выжимной винт; 3 — упорная балка; 4 — диск;
5 — крюк; 6 — трос; 7 — упорная балка для первого цилиндра

Выемка и монтаж поршней дизеля типа Д100.

Для выемки нижних поршней применяют лебедки различной конструкции. Так, например, существует способ выемки поршня при помощи двух лебедок трещоточного типа (рис. 75). В отверстия под шатунные болты вставляют рымы 1, к которым крепят трос 2, натягиваемый трещоткой 4. Для предохранения от повреждений на шейку надевают брезентовый хомут 3. Вращая привод, поднимают шатун с поршнем вверх до выведения его из соприкосновения с шатунной шейкой, затем поворачивают коленчатый вал примерно в положение, указанное на рис. 75, и поршень с шатуном опускают на полозья 6, а затем вынимают их через боковой люк картера. Поршень вставляют в обратном порядке, используя два хомута 5 для сжатия поршневых колец.
Верхние поршни вынимают вверх при снятом верхнем коленчатом вале. Если вал не снимается, то верхний поршень вынимают после удаления нижнего поршня вниз при помощи приспособления (рис. 76). В этом случае после разборки нижней головки шатуна и поршня вставку поршня вместе с шатуном вынимают кверху, а стакан поршня без маслосрезывающих колец выжимают (вследствие нагара) вниз при помощи винта 2, гайковерта 1 типа И-51, поддерживая извлекаемый стакан поршня тросом 6. Чтобы нагар во время очистки окон не попал в картер, на цилиндровые гильзы надевают защитные крышки. При постановке верхнего поршня обратно используют то же приспособление.

• Назад
• Вперёд

9.2.3. Шатунно-поршневая группа

Шатунно-поршневая группа разбирается, детали очищаются.

Шатуны осматриваются, проверяются овальность и конусность отверстий. Овальность отверстия нижней головки шатуна свыше браковочных размеров устраняется с соблюдением следующих условий:

в случае расположения овальности вдоль оси шатуна допускается торцовка с шабровкой по плите крышки и тела шатуна с последующей расточкой отверстия, а при необходимости и его шабровкой. Допускается уменьшение высоты тела шатуна не более 0,4 мм и крышки шатуна – не более 2 мм. При необходимости устанавливаются гайки увеличенной высоты;

при расположении овальности вдоль линии разъема головки нижняя головка и крышка шатуна осталиваются в проточном электролите с последующей механической обработкой.

Шатуны, имеющие трещины в любом месте, заменяются.

Втулка верхней головки шатуна заменяется при ослаблении в посадке или достижении предельного зазора в сочленении. Кернование или наплавка наружной поверхности втулки запрещается. Втулка в головку шатуна запрессовывается с натягом в пределах 0,04-0,11 мм.

Допускается устранение овальности или конусности верхней головки шатуна расточкой до 1 мм на диаметр. Разрешается правка шатунов без подогрева при их изгибе по осям головок не более 0,5 мм с последующей проверкой дефектоскопом. После правки шатуна проверяется непараллельность (скручивание) осей отверстий и расстояние между их осями. Запрещается производить какие-либо сварочные работы на шатуне.

Шатунные болты проверяются дефектоскопом. Болты и гайки, имеющие трещины, а также изъяны резьбовой части (срыв ниток, вытянутость, неправильный профиль, дробленность, заусенцы, риски), заменяются.

Запрещается производить сварочные работы на болтах или гайках и проточку болтов.

Проверяется правильность нанесения рисок окончательной затяжки гаек, для чего повторить всю последовательность затяжки гаек в соответствии с действующей инструкцией завода-изготовителя. При необходимости удаляются старые риски и наносятся новые.

В случае торцовки крышки или шатуна и замены шатунных болтов проверяется прилегание гаек и головок болтов к крышке и шатуну. Между гайкой и крышкой, головкой болта и шатуном щуп 0,03 мм не должен проходить.

Производится ревизия вкладышей шатунных подшипников. Проверяется натяг и прилегание каждого вкладыша к постели шатуна. Заменяются вкладыши, имеющие натяг, выходящий за пределы допускаемых размеров, наклеп на поверхности стыков, трещину в теле, риски шириной более 3 мм, выкрашивание баббитовой заливки более 10% рабочей площади, предельный износ, при котором зазор «на масло» выходит за пределы допускаемой нормы.

Измерение толщины вкладыша производится по одной линии средней части с каждой стороны на расстоянии 30 мм от торцов.

Минимальный размер принимается за действительную толщину вкладыша.

Разрешается оставлять на поверхности постели шатунного подшипника до двух забоин общей площадью до 120 мм², причем площадь одной забоины допускается не более 70 мм², а глубина – не более 2 мм.

Проверяется прилегание по краске вкладышей к постели нижней головки шатуна, которое должно быть не менее 70% поверхности. Каждый вкладыш, устанавливаемый в постели нижней головки шатуна или его крышке, должен иметь натяг 0,11-0,25 мм.

Поршни очищаются, осматриваются и обмеряются. Очищенные поршни должны иметь белую матовую поверхность. Определяется путем измерения зазор между поршнем и цилиндровой втулкой, поршневым пальцем и втулкой верхней головки шатуна и отверстиями в бобышках поршня. Если зазор в сочленениях более допускаемых размеров, детали заменяются или ремонтируются. Разработанные ручьи поршня протачиваются под ремонтный размер кольца.

Допускается устанавливать на дизель поршни, имеющие риски на направляющей части глубиной до 1 мм, общей площадью не более 50 мм.

Проверяется состояние поршневых колец. Измеряется зазор в стыке кольца, зазор между ручьем и кольцом, износ маслосрезывающей кромки. При условии отсутствия трещин, раковин в кольцах и если упругость кольца в допускаемых пределах разрешается их установка на поршни. Трапецеидальные кольца заменяются независимо от состояния.

Поршневые пальцы осматриваются и измеряются, изношенные пальцы заменяются новыми или восстановленными до чертежного размера. Разрешается восстановление пальцев хромированием, осталиванием или раздачей. На пальцах, восстановленных раздачей, электрографом на торцевой части наносится знак “р”; повторная раздача пальцев запрещается.

Чистота, твердость, геометрические размеры обработанной поверхности пальца должны соответствовать требованиям чертежа.

Разновес поршней у одного дизеля допускается не более 200 г. Подгонку поршней по весу производить торцовкой нижней поверхности поршня до размера 448 мм. Разновес шатунов в сборе с поршнями и поршневыми кольцами на одном дизеле допускается не более 400 г. Снятие металла с тела шатуна при подгонке по весу производится в местах, указанных в чертеже.

При сборке деталей шатунно-поршневой группы соблюдаются следующие требования:

все детали тщательно промываются и продуваются сухим сжатым воздухом, проверяется чистота маслоотводящих отверстий в поршне и отверстия в шатуне;

установка поршневых пальцев и заглушек производится с соблюдением допустимых посадок. Пальцы и заглушки устанавливаются в нагретый поршень без выступания заглушек над его поверхностью;

овальность направляющей части поршня до и после запрессовки заглушек не должна превышать 0,08 мм; овальность контролируется по второму-третьему поясам и в плоскости поршневого кольца;

поршневые кольца устанавливаются на поршень при помощи приспособления, ограничивающего развод замка.

Утверждается, что двухкомпонентные шатуны повышают крутящий момент двигателя на низких оборотах на 30 %

Автомобильная промышленность

Посмотреть 5 изображений

Посмотреть галерею — 5 изображений

Transcend Energy Group из Юты утверждает, что у нее есть относительно простой и дешевый способ значительно увеличить выходной крутящий момент двигателей внутреннего сгорания, просто заменив стандартные шатуны на новые, состоящие из двух частей, со вторичным шарниром.

Когда поршни в двигателе движутся вверх и вниз, приводимые в движение расширяющимися газами при сгорании воздуха и топлива, шатуны или шатуны передают линейную силу поршней во вращательное движение коленчатого вала. Малый конец соединяется с поршневым пальцем в задней части поршня с подшипником, позволяющим ему изменять угол при вращении кривошипа, а большой конец наматывается на шатунную шейку, поэтому он может вращаться на 360 градусов, когда поршни толкают кривошип. .

«Thunder Rods» Transcend вызвали небольшой переполох на выставке SEMA в начале этого месяца. Они добавляют вторичный шарнир к типичной конструкции шатуна, располагаясь значительно ниже поршневого пальца и снаружи юбок поршня. Компания утверждает, что такое расположение заставляет поршни опускаться дальше и быстрее, когда кривошип поворачивается под углом 90 градусов, обеспечивая лучший рычаг для коленчатого вала и повышая «динамическое сжатие» на 25-30%.

Transcend заявляет, что их Thunder Rods обеспечивают резкое увеличение крутящего момента двигателя за счет добавления дополнительного шарнира к шатунам 9. 0002 Transcend Energy Group

Transcend сообщает Road and Track , что это фактически означает, что поршень движется быстрее, когда это важно — когда вы всасываете воздух через клапаны, когда вы его сжимаете, и когда он покидает верхнюю мертвую точку в ответ на расширение газа. И компания говорит, что более низкое крепление штифта дает поршню больше рычага на кривошип. Дополнительная скорость и рычаг создают дополнительный крутящий момент, особенно на низких оборотах.

Transcend также утверждает, что его шатуны, состоящие из двух частей, исключают раскачивание поршня — это наклон поршня из стороны в сторону в ответ на боковые силы от шатунов; поршень и кривошип наиболее эффективно взаимодействуют друг с другом, когда кривошип находится в положении 90 градусов, с максимально возможным смещением между шатунной шейкой и шатуном, и результирующие боковые силы толкают поршень вбок в стенки цилиндра. Это проблема, так как он может изнашивать цилиндры до овальной формы и разгружать поршневые кольца, вызывая потерю компрессии.

Помимо штифта, Громовые стержни активно взаимодействуют с боковыми стенками поршня с помощью пары седел, способных слегка вращаться. Transcend сообщает Road and Track , что они предотвращают наклон поршня и выравнивают давление по бокам цилиндра.

Седла по бокам верхней части Thunder Rods активно взаимодействуют со сторонами юбки поршня при установке

Transcend Energy Group

До сих пор компания разработала шатуны только для замены 5,3- и 6,2-литровых двигателей LS V8 от General Motors. В ходе собственного тестирования Transcend утверждает, что смог настроить 5.3 так, чтобы он соответствовал выходному крутящему моменту стандартного 6.2 — скачок примерно на 30% — в диапазоне от 1500 до 3500 об/мин. Статическая компрессия в 6,2-литровом двигателе была повышена со 155 фунтов на квадратный дюйм до 19 фунтов на квадратный дюйм.8 фунтов на квадратный дюйм, а двигатель, модифицированный Thunder Rod, достиг максимума при 32 градусах синхронизации, тогда как стандартный блок лучше всего составляет около 26 градусов.

Transcend говорит, что, хотя LS является популярным двигателем для тюнеров, он не оптимизирован для максимального использования конструкции Thunder Rod, и в конечном итоге компания надеется увидеть, что он может сделать со специально разработанными кривошипами и головками цилиндров. и поршни.

В то время как Transcend уверен, многие не убеждены, особенно с учетом текущего отсутствия стороннего тестирования и скудости результатов, представленных компанией. Двухсоставные шатуны тяжелее стандартных, создавая дополнительные силы инерции, которые будут существенно увеличиваться по мере увеличения оборотов двигателя, поэтому есть большая вероятность того, что даже если есть выигрыш на низких оборотах, он может быть достигнут за счет высоких оборотов. Мощность оборотов в минуту.

Эти шатуны в настоящее время разработаны только для двигателей GM LS V8

Transcend Energy Group

.

Кроме того, такая конструкция создает дополнительное боковое усилие на поршнях, поскольку более низкая точка поворота и более короткий главный рычаг делают угол между шатуном и отверстием цилиндра еще больше. Не только это, но и расстояние между основным поршневым пальцем и новым, нижним шарниром теперь эффективно становится моментным рычагом, который усиливает силы, заставляющие поршень наклоняться.

Так что Transcend обязательно нужно будет доказать, что ее шатуны делают то, что написано на банке, и что они могут делать это без увеличения износа двигателя. В любом случае, это интересная технология двигателя, которая раньше не использовалась на бензиновых двигателях, даже если она в некотором роде похожа на крейцкопфные шатуны, которые иногда используются в судовых дизелях и паровых двигателях.

Посмотрите (короткое, немое, визуализированное) видео ниже.

«Громовые стержни» Transcend заявляют о повышении крутящего момента двигателя на 30 %

Источник: Transcend Energy Group через Road and Track

Посмотреть галерею — 5 изображений

Лоз Блейн

Лоз был одним из самых разносторонних авторов с 2007 года и с тех пор зарекомендовал себя как фотограф, видеооператор, ведущий, продюсер и инженер подкастов, а также старший автор статей. Присоединившись к команде в качестве специалиста по мотоциклам, он освещал почти все для New Atlas, в последнее время сосредоточившись на eVTOL, водороде, энергии, авиации, аудиовизуальных, странных вещах и вещах, которые работают быстро.

Integrated Publishing — Ваш источник военных спецификаций и образовательных публикаций

Администрация — Навыки, процедуры, обязанности и т. д. военного персонала

Продвижение — Военный карьерный рост книги и т. д.

Аэрограф/метеорология — Метеорология основы, физика атмосферы, атмосферные явления и др.
Руководства по аэрографии и метеорологии военно-морского флота

Автомобилестроение/Механика — Руководства по техническому обслуживанию автомобилей, механика дизельных и бензиновых двигателей, руководства по автомобильным деталям, руководства по деталям дизельных двигателей, руководства по деталям бензиновых двигателей и т. д.
Автомобильные аксессуары | Перевозчик, персонал | Дизельные генераторы | Механика двигателя | Фильтры | Пожарные машины и оборудование | Топливные насосы и хранение | Газотурбинные генераторы | Генераторы | Обогреватели | HMMWV (Хаммер/Хаммер) | и т.д…

Авиация — Принципы полетов, авиастроение, авиационная техника, авиационные силовые установки, справочники по авиационным частям, справочники по авиационным частям и т. д.
Руководства по авиации ВМФ | Авиационные аксессуары | Общее техническое обслуживание авиации | Руководства по эксплуатации вертолетов AH-Apache | Руководства по эксплуатации вертолетов серии CH | Руководства по эксплуатации вертолетов Chinook | и т.д…

Боевой — Служебная винтовка, пистолет меткая стрельба, боевые маневры, органическое вспомогательное вооружение и т. д.
Химико-биологические, маски и оборудование | Одежда и индивидуальное снаряжение | Боевая инженерная машина | и т. д…

Строительство — Техническое администрирование, планирование, оценка, планирование, планирование проекта, бетон, кирпичная кладка, тяжелый строительство и др.
Руководства по строительству военно-морского флота | Совокупность | Асфальт | Битумный корпус распределителя | Мосты | Ведро, Раскладушка | Бульдозеры | Компрессоры | Обработчик контейнеров | дробилка | Самосвалы | Землеройные машины | Экскаваторы | так далее…

Дайвинг — Руководства по водолазным работам и спасению различного снаряжения.

Чертежник — Основы, методы, составление проекций, эскизов и т. д.

Электроника — Руководства по обслуживанию электроники для базового ремонта и основ. Руководства по компьютерным компонентам, руководства по электронным компонентам, руководства по электрическим компонентам и т. д.
Кондиционер | Усилители | Антенны и мачты | Аудио | Батареи | Компьютерное оборудование | Электротехника (NEETS) (самая популярная) | техник по электронике | Электрооборудование | Электронное общее испытательное оборудование | Электронные счетчики | и т. д…

Машиностроение — Основы и методы черчения, составление проекций и эскизов, деревянное и легкокаркасное строительство и т. д.
Военно-морское машиностроение | Армейская программа исследований прибрежных бухт | так далее…

Еда и кулинария — Руководства по рецептам и оборудованию для приготовления пищи.

Логистика — Логистические данные для миллионов различных деталей.

Математика — Арифметика, элементарная алгебра, предварительное исчисление, введение в вероятность и т. д.

Медицинские книги — Анатомия, физиология, пациент уход, средства первой помощи, фармация, токсикология и т. д.
Медицинские руководства военно-морского флота | Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний

Военные спецификации — Государственные спецификации военного образца и другие сопутствующие материалы

Музыка — Мажор и минор масштабные действия, диатонические и недиатонические мелодии, паттерны такта, и т.