Шатунные: Вкладыши шатунные: устроййство, назначение, описание

Содержание

Вкладыши шатунные: устроййство, назначение, описание

При работе двигателя шатун вращает коленчатый вал, который, в свою очередь, вращает маховик. Для обеспечения минимального трения и минимального износа в узле используется вкладыш шатунный. Это подшипник скольжения.

Назначение

Вкладыши коленчатого вала применяются, чтобы обеспечить возможность вращения коленвала. Процесс вращения происходит в результате сгорания в цилиндрах ДВС топливно-воздушной смеси. Трение, которое вызывается усиленными нагрузками, высокими скоростями, может стать причиной выхода двигателя из строя. Чтобы предотвратить эту ситуацию и снизить трение, составные элементы покрываются тончайшей пленкой смазочного материала. Слоем масла покрыт и вкладыш шатунный вместе с шейкой вала. Так подшипник позволяет снизить трение.

Устройство

В отличие от коренных подшипников, вкладыши шатуна работают в более нагруженных условиях. Деталь состоит из двух половин — металлических полуколец.

Верхняя половина подвержена непродолжительным, однако очень значительным нагрузкам. Нижняя половина детали воспринимает на себе более длительные нагрузки от силы инерции поступательного движения и вращающихся масс.

Вкладыш шатунный — это тонкостенные металлические полукольца из стальной полосы со специальным антифрикционным покрытием. Вкладыш устанавливается в головку шатуна с определенным натягом. Он создается за счет того, что дуга элемента удлиняется на расстояние сжатия по периметру постели.

Материалы

Вкладыш представляет собой стальную полосу с нанесенным на нее антифрикционным покрытием. В качестве этого покрытия применяются различные сплавы, в основе которых лежит медь, алюминий, свинец. Сплавы на основе алюминия и меди равноценные по несущим характеристикам, но сплавы алюминия и олова быстрее приработаются к шейке вала, меньше подвержены износу, меньше изнашивают шейку, имеют меньшую чувствительность к качеству масла.

В дизельных моторах применяют вкладыши на основе стали и алюминия. В качестве антифрикционного материала чаще выступают такие сплавы, как А020, А06. В карбюраторных бензиновых силовых агрегатах применяют сплавы АМО1-20 с промежуточным слоем из чистого алюминия. В большегрузных КамАЗах используются вкладыши шатунные из стали и бронзы. В качестве антифрикционного слоя примется сплав БрС30.

Детали, изготавливаемые из прочных материалов, дополнительно имеют очень тонкий слой свинца и олова. Слой, несмотря на толщину всего 0,02 миллиметра, позволяет значительно улучшить приспосабливаемость вкладыша к дефектам и деформациям шейки вала и лучше поглощать абразивные частицы. Повышается усталостная прочность базового антифрикционного покрытия.

Особенности маркировки

Если детали подшипника изношены или повреждены, когда не получается получить правильный зазор коленвала, ситуацию можно улучшить путем подбора новых вкладышей. Если шатуны растачивались, то они должны быть укомплектованы деталями соответствующих ремонтных размеров шатунных вкладышей. Обычно подбор доверяют специалистам.

При выборе новых шатунных подшипников ориентируются на маркировку по цветам — нужно смотреть на те детали, которые сняты с автомобиля. Если на элементах старых подшипников не сохранилось цветовой маркировки, то ищут ее на нижних головках. Там нужно увидеть метку в виде цифры — это класс подшипника. Также проверяют буквенные метки на коленчатом валу — они определяют размеры шатунных шеек.

Чтобы ориентироваться в карте выбора подшипников, используют маркировку на блоке цилиндров. Например, С3 говорит о том, что нужно устанавливать желтый и зеленый вкладыш. При этом любой из них может быть установлен в крышку или в постель. При выборе новых подшипников пользуются идентификационной цветовой картой маркировки шатунных вкладышей. Так, если найти букву на шейке шатуна и цифру на шатуне (например, D4), то по этой карте нужен подшипник синего цвета. Естественно, нужно помнить, что для разных двигателей цвета могут быть другими.

Особенности замены, момент затяжки

Вначале проверяют зазор между коленчатым валом и вкладышем. Проверить его можно калибровочной проволокой. Далее монтируют крышку шатуна с вкладышем. Крышка должна устанавливаться строго на тот шатун, с которого она снималась в процессе разборки и дефектовки двигателя. Далее нужно затянуть крышки.

Момент затяжки шатунных вкладышей меньше, чем для коренных. На примере двигателя ВАЗ-2108: крышку затягивают с усилием от 43 до 53 Нм. На «Приоре» шатунные подшипники затягивают с усилием в 43,3-53,5 Нм.

Вывод

Вот что такое вкладыши шатунов. Это достаточно важные детали, без которых двигатель работать не сможет. Если их износ предельный, вкладыши может провернуть внутри мотора и шейка шатуна будет интенсивно изнашиваться. Двигатель может и вовсе заклинить — нужно лить в мотор только качественное масло и регулярно его менять (иногда даже раньше, чем указано в регламенте).

Что такое шатунные вкладыши и зачем они нужны

При работе двигателя шатун вращает коленчатый вал, который, в свою очередь, вращает маховик. Для обеспечения минимального трения и минимального износа в узле используется вкладыш шатунный. Это подшипник скольжения. Купить вкладыши шатунные можно в надежном магазине по ссылке.

Назначение

Вкладыши коленчатого вала применяются, чтобы обеспечить возможность вращения коленвала. Процесс вращения происходит в результате сгорания в цилиндрах ДВС топливно-воздушной смеси. Трение, которое вызывается усиленными нагрузками, высокими скоростями, может стать причиной выхода двигателя из строя. Чтобы предотвратить эту ситуацию и снизить трение, составные элементы покрываются тончайшей пленкой смазочного материала. Слоем масла покрыт и вкладыш шатунный вместе с шейкой вала. Так подшипник позволяет снизить трение.

Как часто менять шатунные вкладыши двигателя?

Конструкция шатунных вкладышей двигателя со временем остается традиционной – это подшипник скольжения, представляющий из себя согнутый металлический лист определенного радиуса с нанесенным антифрикционным покрытием.

Шатунные вкладыши работают в очень тяжелых условиях. Поэтому, к вкладышам, а также к их установке предъявляются очень серьезные требования. Теоретически долговечность вкладышей сравнима со сроком службы двигателя, т.е. более 200 тыс. км.

Необходимость замены шатунных вкладышей возникает в случае их износа (как правило, в случае недостаточной смазки, попадания в смазку металлических частиц либо некачественного материала вкладышей). В случае недостаточной смазки, за счет увеличения силы трения между вкладышем и шейкой, вкладыши может сорвать со своего места, при этом может быть поврежден сам шатун и коленчатый вал.

Вкладыши шатунные

Вкладыш коренной,верхний (1шт,половинка) 1052A536 Mitsubishi
Вкладыш шатунный 122616N20A NISSAN
Вкладыш шатунный 122616N20A NISSAN
Вкладыш шатунный STD (половинка на один шатун) 1115A149 Mitsubishi
Вкладыш шатунный STD,комплект R715ASTD Taiho
Вкладыш шатунный на 1 шатун(половинка) 13213PK1751 Honda
Вкладыш шатунный на один шатун (половинка) 1211142L00 NISSAN
Вкладыши шатунные STD R130ASTD Taiho
Вкладыши шатунные STD R130ASTD Taiho
Вкладыши шатунные STD (без замка) CR4350AMSTD King
Вкладыши шатунные комплект 0.25
R022A025
Taiho
Вкладыши шатунные комплект std R711ASTD Taiho
Вкладыши шатунные комплект STD R024ASTD Taiho
Вкладыши шатунные на 1 шатун 121176N210 NISSAN

Вкладыши шатунные United Motors — подобрать в каталоге

Шатунные вкладыши — детали из стали или алюминия в виде тонкостенных полуколец, расположенных между шатунами и шейками коленвала. Полукольца вкладышей устанавливаются в нижней головке шатуна.

Функции шатунных вкладышей

Являясь подшипниками скольжения, смягчающими трение между важными деталями, вкладыши двигателя шатунные обеспечивают подачу масла через специальные отверстия и канавки к деталям поршневой группы и картеру.

Кроме подачи масла вкладыши предохраняют шейки вала от повреждений и раннего износа.

Чтобы придать вкладышам шатуна необходимую прочность, позволяющую выдерживать огромные нагрузки, их изготавливают из алюминия или стали, дополнительно покрывая антифрикционными слоями.

Силу нагрузок, которые испытывают вкладыши шатунные можно представить по тому обстоятельству, что головки шатунов, толкая шейки коленвала, обеспечивают создание возвратно-поступательных движений поршневой группы, которые передаются на трансмиссию и приводят в движение колеса автомобиля.

Защищая другие детали от трения и способствуя их смазке моторным маслом, сами вкладыши являются сменными автозапчастями, своевременная замена которых, чрезвычайна важна для сохранности важных механизмов.

Замена шатунных вкладышей

Покупать сменные детали для двигателя — ответственное задание для водителя. Лучше всего делать заказы через специализированные ремонтные мастерские или начинать поиск с респектабельных производителей запчастей. United Motors более 12 лет сотрудничает с ведущими российскими ребилдинговыми компаниями по ремонту двигателей и производит не только детали, но и специальные инструменты под них для еще более удобной работы механиков.

Чтобы купить вкладыши шатунные и прочие необходимые сменные запчасти для мотора от компании United Motors, автолюбители и профессиональные механики выбирают на сайте компании комплект вкладышей шатунных, отдельные детали и связываются с дилером.

Каталог шатунных вкладышей содержит внушительный ассортимент деталей для легковых и грузовых автомобилей, иномарок и отечественных авто. Сделать подбор автозапчастей онлайн можно по марке машины или по коду мотора. В каталоге есть вкладыши для двигателей ЗМЗ, МТЗ, ЯМЗ, УМЗ. Если детали нет в наличии в данный момент, клиент может ее заказать.

United Motors осуществляет поставки запчастей к моторам для популярных в России машин ВАЗ, КАМАЗ, Ford, Renault, BMW и многих других, также возможны и оптовые заказы.

Уточнять информацию относительно стоимости и сроков доставки следует у официальных дилеров, контакты которых указаны на странице Дистрибьюторы на сайте United Motors. Заказать шатунные вкладыши как детали, отвечающие за безопасность и бесперебойную работу механизмов двигателя лучше именно у сертифицированных дистрибьюторов, чтобы не приобрести подделку.

UM на протяжении многих лет занимается производством деталей для моторов автомобилей премиум класса, Mersedes, BMW, авто средней ценовой категории Huynday, Toyota, ГАЗ и зарекомендовала себя, как надежного поставщика, с которым удобно выстраивать партнерские отношения, как ремонтным автосервисам, так и торговым организациям, физическим лицам. Простая навигация на вебресурсе позволяет при помощи поиска вкладыши шатунные подбор выполнить за несколько секунд и найти сайт или адрес ближайшего дилера.

Благодаря сотрудничеству UM со многими организациями, вкладыши шатунные купить в Москве и других городах с доставкой по России несложно. Цену на доставку комплектов, отдельных элементов, условия, сроки уточняются непосредственно у дистрибьютора.

Коренные и шатунные вкладыши | Oil-club.ru

 

Как часто в разговорах и бывалых водителей и механиков, и новичков можно услышать фразу: «Движок стуканул!» или «Провернуло вкладыш». И все, или почти все, понимают, что разговор идет об аварии двигателя внутреннего сгорания, а именно, о выходе из строя подшипников скольжения коленчатого вала, будь то коренных, или шатунных. Эти аварии занимают одно из первых мест по частоте из всех серьезных происшествий с двигателем. Причем, чего греха таить, вину за происшедшее чаще всего возлагают на моторное масло. «Я, мол, залил масло такое-то, вот его качество и виновато!». А между тем, с одной стороны, имеется достаточное количество причин выхода из строя подшипников коленчатого вала, и далеко не все из них напрямую связаны с качеством моторного масла, а с другой стороны, имеется громадный опыт безаварийной эксплуатации таких же подшипников с не укладывающемся в нашем представлении пробегом в один, два и даже более миллионов километров.

Так какие же факторы могут стать причиной выхода подшипников из строя? Как по внешнему виду аварийного подшипника можно выявить эту причину? Как добиться того, чтобы за время эксплуатации автомобиля исключить хотя бы этот тип аварии двигателя? Вот с этими вопросами мы и попытаемся разобраться в этой статье.
Но для начала посмотрим, как устроен обычный подшипник коленчатого вала.

Рис. 1. Типичная конструкция коренного подшипника

На рисунке показан типичный состав слоев (от коленчатого вала по направлению к ложу подшипника) и их толщина:

  1. Защитный оловянный слой толщиной 1 микрон;
  2. Покровный слой — сплав медь (3%) – олово (8-12%) — свинец (до 100%), толщина 12-25 микрон;
  3. Никелевая прокладка (никелевый барьер), толщина 1-2 микрон;
  4. Вкладыш подшипника — сплав меди (69-75%), свинца (21-25%) и олова (3-4%), общей толщиной 250-400 микрон;
  5. Стальная основа толщиной 2-4 миллиметра и
  6. Защитный оловянный слой толщиной 0.5 микрон.

В некоторых случаях вкладыш подшипника изготавливают не из меди, свинца и олова, а из специального алюминиевого сплава.
Такая конструкция подшипника обеспечивает его следующие положительные характеристики:
Согласованность покровного слоя: мягкий гладкий материал этого слоя должен поддаваться (изнашиваться) для соответствия отклонениям размеров вала и незначительной несогласованностью с осью вращения, особенно при обкатке. Материал покровного слоя легко поддается без ущерба шейке вала.
Поглотительная емкость покровного слоя: мельчайшие частицы твердых веществ (грязи, продуктов износа и т.п.) могут поглощаться мягким материалом покровного слоя и покрываться мягкой пленкой, предотвращая вредные задиры, а, следовательно, износ шейки вала и самого подшипника.
Стойкость к заклиниванию: задир, истирание и рифление поверхности может вызываться твердофазной сваркой между скользящими поверхностями в случае, когда масляная пленка между подшипником и шейкой вала тонка или разорвана. Основной компонент покрытия, а именно, свинец является мягким металлом, который может работать в условиях граничной (плохой) смазки при запуске или останове двигателя. Исследователи подтвердили, что пленка с малым напряжением сдвига (т.е. покровный слой) на металле с высоким напряжением сдвига (т.е. на вкладыше) обеспечивает наименьшее трение. Опыт эксплуатации показывает, кроме того, что подшипники дизельных двигателей до 1996 года, не содержащие покровного слоя, часто заклинивали и проворачивались, особенно при запуске.
Коррозионная устойчивость покровного слоя: Она необходима для предотвращения коррозионного разъедания медно-свинцового вкладыша. Свинец легко поддается разрушению окисленным маслом или маслом с недостаточным общим щелочным числом (TBN), и значит, не способен бороться с кислотными продуктами сгорания топлива. Без покровного слоя, свинец вкладыша будет энергично растворяться, вызывая снижение его прочностной структуры. Для снижения разъедания покровного слоя, свинец в нем сплавлен с устойчивым к кислотам оловом, который, кроме того, упрочняет структуру покрытия.
Никелевый барьер: тонкий слой никеля между покровным слоем и вкладышем необходим для предотвращения миграции олова из покровного слоя в медно-свинцовый вкладыш при высоких рабочих температурах, а также со временем. Без никелевого барьера олово из покровного слоя будет проникать в материал вкладыша и образовывать нежелательные хрупкие сплавы с медью. При диффузии олова в медь наблюдаются два вредных эффекта. Уменьшение количества олова в сплаве покровного слоя уменьшение коррозионную устойчивость этого слоя. С другой стороны, хрупкие интерметаллические сплавы олова с медью могут вызывать проворачивание подшипника в случае, если до них достанет шейка вала. Чтобы избежать необходимости нанесения никелевого слоя, некоторые изготовители подшипников применяют свинцово-индиевый покровный слой.
Защитный слой: оловянное покрытие, которое защищает подшипник от атмосферной коррозии (ржавление стальной основы) и позволяет длительное хранение в обычных условиях.
Подшипники с алюминиево-кремниевым сплавом применяются реже медно-свинцовых. Они значительно сильнее подвергаются кавитации в высокоскоростных высоконагруженных двигателях. Технология их изготовления несколько сложнее, так как для того чтобы на алюминиевый сплав вкладыша нанести покровный слой приходится использовать специальную технологию для получения высококачественного сцепления.
Полевые испытания выпускаемых в США дизельных двигателей показали, что подшипники этих двигателей могут работать 1 миллион (1.6 млн. км) и более миль без замены. Но чтобы достигнуть такого срока службы, требуется комбинация нескольких факторов:

  1. Качественные подшипники, которые правильно установлены.
  2. Коленчатый вал с правильными контурами шеек с соответствующим качеством обработки поверхности.
  3. Надлежащая практика технического обслуживания по срокам замены масляного и воздушного фильтров.
  4. Рекомендованные изготовителем двигателя интервалы замены масла.
  5. Предотвращение попадания в моторное масло охладителя и топлива.
  6. Использование масла соответствующих градаций вязкости SAE и стандарта качества API.
  7. Контроль эксплуатационных условий двигателя для исключения сильной перегрузки, чрезмерных оборотов, перегрева двигателя.

Эксперимент проводился в транспортных парках, имеющих грузовики Cummins, Detroit Diesel, Caterpillar и Mack. В результате этого испытания было упразднено ранее действующее правило «критерия обобщенного износа» в 300 000 миль (483 000 км), т.е. после такого пробега двигатель ставился на капитальный ремонт.
Испытуемые двигатели имели мощность 220-260 кВт (300-365 л.с.) с заменами масла в интервале от 15 000 до 32 000 миль (23 000 – 50 000 км). Однако подшипники одного из новых грузовиков Mack проработали 1 млн. миль при интервалах смены масла в двигателе через 50 000 миль (80 000 км). Более чем десятилетние полевые испытания показали, что при соответствующей эксплуатации наиболее нагруженные подшипники, а именно, шатунные, имеют безаварийный пробег от 1 до 1.5 млн. миль (до 2 400 000 км)!
Такие интервалы безаварийной работы моторных подшипников не в последнюю очередь зависят от улучшения в стандартах качества масел API. Внутри этой системы определены строгие проверочные испытания, в том числе и на коррозию подшипников. Это тесты:

  • моторный бензиновый тест L-38 на износ подшипника
  • стендовый тест Cummins на коррозию подшипника
  • дизельный тест Mack T-9.

 

Тест L-38

Тест L-38 был разработан для оценки влияния смазочного материала на медно-свинцовый подшипник и стабильность масла к сдвигу. Все моторные масла, имеющие действующие спецификации API (CD, CF-2, CF-4, CG-4, SH, SJ) должны пройти тест L-38 на износ подшипника. Тест использует одноцилиндровый двигатель Labeco, который был разработан в 1950 году и до сих пор работает на этилированном бензине. Для теста используются медно-свинцовые подшипники без покровного слоя.
Цель теста – оценить коррозионную способность окисленного смазочного материала на подшипник. Окисленное масло содержит в своем составе органические кислоты, корродирующие свинец. Для этого температура масла в главной масляной магистрали двигателя L-38 поддерживается при 143°С во время всего 40-часового испытания. Двигатель гоняется при очень маленькой нагрузке при 3150 об/мин. Эти скорости и нагрузки гарантируют постоянный поток масла вдоль поверхностей подшипника. Если масло окисляется, то коррозия верхних и нижних подшипников произойдет однородно поперек вкладышей. Уровень воздействия определяется потерей веса подшипника до и после испытания.
В современных высококачественных маслах (т.е. API CF-4/CG-4/SH/SJ) окисление масла хорошо подавляется ингибиторами окисления, моющими и противозадирными присадками. Однако, в масле могут происходить сложные химические взаимодействия с образованием продуктов, способных корродировать медно-свинцовый сплав, или активная сера из пакета присадок будет разрушать вкладыш подшипника. В этом случае тест L-38 еще до поступления масла в продажу будет гарантировать, что его состав правильно сбалансирован по присадкам.
В 2001 году этот тест должны перевести на неэтилированный бензин для новой бензиновой спецификации API SL.
 

Стендовое испытание на коррозию Cummins

В 1985 году было установлено коррозионное разрушение бронзового пальца ролика толкателя клапанов. Это разрушение было обусловлено высокими уровнями дитиофосфата молибдена, добавляемого к маслу API CD/SF в качестве присадки для экономии топлива. Масла, использующие эту присадку, проходили тест L-38.
Такой бронзовый палец изготавливается из сплава, содержащего 95% меди и 5% олова и используется во многих дизельных двигателях и по сей день. Однако, дитиофосфат молибдена вызвал серьезный коррозионный износ пальца, образуя легко изнашиваемый сульфид меди.
Такое разрушение можно смоделировать в стендовых испытаниях и этот тест добавился при испытании масел API CG-4/CH-4. В тесте используются четыре металлических пластины из чистых свинца, меди и олова и фосфористой бронзы. Эти пластины погружаются в 100 мл масла, нагретого до 135°С с барботажем воздуха на 168 часов. По окончанию теста масло анализируется на содержание в нем вышеназванных металлов, а пластинка меди – на изменение цвета.
 

Тест Mack T-9

Хотя тесты L-38 и Cummins успешно применяются для исключения коррозии подшипников, они ничего не могут сказать о продленных интервалах смены масла, в результате которых общее щелочное число (TBN) масла может упасть ниже допустимого уровня и вызвать кислотное разрушение подшипников.
Тест Mack T-9 имеет продолжительность 500 часов. За это время, масла прошедшие тесты L-38 и Cummins, но имеющие недостаточное общее щелочное число вызовут износ колец и гильз и коррозию подшипников. Тест был введен в спецификацию CH-4 и из-за него TBN масел CH-4 возрос до 9-12.5.
Тест Mack T-9 показал, что он является точным инструментом для измерения коррозии медно-свинцовых подшипников с оловянно-свинцовым покрытием. Двигатель Mack 1994 года, рядный, 6-ти цилиндровый, 12-ти литровый развивает мощность 269 кВт (350 л.с.) при 1800 об/мин. Устанавливаются такие моторные условия, что первые 75 часов теста протекают при расчетной нагрузке, а остальные 425 часов при максимальном вращающем моменте (1250 об/мин) с 15% передозировкой топлива, что дает возможность получить 290 кВт мощности (390 л.с.). Максимальное давление сгорания в этих условиях 20.7 МПа. Понятно, что пиковый вращающий момент производит высокий износ колец и гильз, а также высокий износ подшипников. Температура масла в главной масляной магистрали 104°С, содержание серы в топливе 0.05 вес. %.
Высококачественные моторные масла, прошедшие эти тесты, в сочетании с высококачественными подшипниками и соответствующей практикой техобслуживания позволят эксплуатировать двигатели до пробега в 1 млн. миль
Однако за длительный период наблюдений набрались факты выхода моторных подшипников из строя. Далее приводится анализ причин, вызвавших эти аварии.
 

Утечка охлаждающей жидкости (антифриза)

Коррозия подшипников, обусловленная утечкой охлаждающей жидкости на основе гликолей (антифриз и т.п.) обычно совершенно очевидна. Корродируют все медно-свинцовые подшипники (шатунные, коренные и полуподшипники опоры вала), а также масляный радиатор.
Подшипники имеют яркий медный цвет. Здесь наблюдается полная потеря покровного слоя. На микрофотографиях сканирующей электронной микроскопии можно было увидеть значительную коррозию меди и свинца.

Рис. 2. Электронная микрофотография коррозии шатунного подшипника, вызванная утечкой гликолевой охлаждающей жидкости. Увеличение 150х.

Этиленгликоль, основа охлаждающих жидкостей, при попадании в моторное масло в столь суровых условиях (высокая температура и сильное насыщение воздухом) легко окисляется до щавелевой и муравьиной кислот. Это относительно сильные органические кислоты и легко реагируют с окислами меди и свинца. Химическое коррозионное разрушение органическими кислотами, как полагают, продолжает воздушное окисление меди и свинца. Образовавшиеся соли легко растворяются в потоке масла и уносятся с поверхности подшипника. В результате – яркая свежая поверхность металла, открытая для дальнейшего разъедания.
 

Миграция олова из покровного слоя

Подшипники были возвращены с полевых испытаний после проворачивания при относительно малом пробеге в 280 000 миль (450 000 км). Исследования показали, что два разных поставщика снабжали данные двигателя подшипниками, и подшипники одного из них выходили из строя чаще и в динамометрических, и в полевых испытаниях. Все они демонстрировали удаление покровного слоя.
Ни один из этих аварийных подшипников не имел никелевой прослойки между покровным слоем и вкладышем. При исследовании новых подшипников было установлено, что при их производстве олово из покровного слоя продиффундировало в сплав вкладыша и прореагировало с медью. Рентгеновский дифракционный анализ показал на границе раздела покровного слоя и вкладыша слой интерметаллического соединения толщиной 2 μm состава εCu3Sn. В этом случае покрытие содержало 7% олова. Другой же подшипник, содержащий в покровном слое 19% олова, образовал слой интерметаллида толщиной 1.2 μm.
Интерметаллическое соединение εCu3Sn является весьма твердым веществом с высокими фрикционными свойствами. И если в результате коррозии подшипник теряет покровный слой, то шейка коленчатого вала, войдя в контакт с твердым интерметаллидом, проворачивает подшипник и приводит к аварии двигателя. Решение проблемы – использование прослойки из никеля толщиной 1-2 микрона между покровным слоем и вкладышем в медно-свинцовых подшипниках. Никелевая прослойка выполняет функцию барьера, не позволяющему олову покровного слоя диффундировать во вкладыш со всеми вытекающими последствиями.
 

Потеря подшипником покровного слоя из-за незначительных утечек охлаждающей жидкости

Ранее мы рассмотрели коррозию подшипников из-за значительной утечки охлаждающей жидкости. Но оказывается, что и небольшие количества жидкости в моторном масле могут вызвать аварию подшипников.
Аварийные подшипники были лишены покровного слоя с частичным или полным обнажением металла вкладыша красного цвета. Исследование подшипников сканирующей электронной микроскопией показало наличие белых сферических частиц (шариков) со средними размерами от 15 до 40 микрон. Эти шарики не только поглощались покровным слоем, но и как бы пахали его. В результате, покровный слой был удален как бы абразивным износом, хотя и не в классическом смысле режущим действием шлифовальным зерном, но деформацией и вспахиванием мягкого материала такими шариками.
Было ясно, что сферические частицы были тверже покровного слоя, а по своему химическому составу (кальций, фосфор, сера и др.) они образовались из присадок моторного масла. Эти частицы назвали «масляными шариками».
Лабораторные исследования показали, что «масляные шарики» можно получить энергичным перемешиванием 2% гликоля с обычным моторным маслом в лабораторном стакане при 150°С в течение 2 часов.

Рис. 3. Электронная микрофотография «масляных шариков» вмурованных в покровный слой и вспаханный слой. Увеличение 1000х.

Механизм их образования следующий. Моторное масло в работающем двигателе энергично перемешивается вращающимся коленчатым валом и ударами шатунов. При наличии в масле небольшого количества охлаждающей жидкости или воды, они распределены в объеме масла в виде микроскопических капелек. Так как растворимость веществ присадок в воде значительно большая, чем в масле, в этих капельках сосредотачивается большая концентрация химических компонентов. При высокой температуре очень быстро протекают химические реакции между веществами присадок, приводящие, в конечном счете, к образованию весьма твердых по своей природе фосфорным соединениям кальция и цинка. И как только такая капелька «рассола» попадет на поверхность масла или на поверхность горячей детали, вода мгновенно испаряется и остается сферический комочек твердого вещества – «масляный шарик». Ну а дальше все просто. Попадая с потоком масла в зазор между шейкой коленчатого вала и подшипником, эти шарики начинают вести свою разрушительную работу – покровный слой подшипника по мере размеров «шариков» или поглощает их, если они меньше его толщины, или слой вспахивается, если «шарики» более крупные. Вспаханный слой обладает значительно худшей адгезией (прилипанием) к нижележащему вкладышу и начинает энергично смываться. Результат видели многие водители и механики – поверхность подшипника из серебристой становится сплошь красной или пятнистой. А в этом случае и до «стука» недалеко.
Однако, иногда наблюдается потеря покровного слоя на краях шатунных подшипников. Этот феномен не приводит, как правило, к аварии, но вызывает интерес механиков-мотористов. Это явление вызывается постелью шатунного подшипника, не являющейся совершенно ровной и прогибающейся по краям, где она менее жестка. Часто повышенная нагрузка на краю подшипника вызывается вогнутой поверхностью шейки вала, которая объясняется чрезмерной полировкой шейки в середине. Кроме того, масляная пленка на краю подшипника минимальна по толщине и несущей способности из-за срыва подъемной силы масляного клина на открытом участке.
 

Нарушение сцепления: отделение медно-свинцового сплава вкладыша от стальной основы

Достаточно редко, но наблюдается выход одного подшипника за другим в совершенно нормальных условиях эксплуатации. На таких подшипниках невооруженным глазом видны открытые свищи на поверхности вкладыша и рядом по направлению вращения коленчатого вала вчеканеные в покровный слой выколовшиеся фрагменты вкладыша. Другие же фрагменты, унесенные потоком масла, могут явиться причиной вторичных повреждений. Микроскопические исследования поперечного среза такого свища показывают наличие пустоты. Оплавленный вид стенки раковины (свища) дает основание предположить о производственном дефекте таких подшипников при литье.
 

Рис. 4. Расслоение. Показана дыра в медно свинцовом сплаве и соответствующий кусок из этой дыры. Увеличение 3х.

Кавитационные повреждения подшипников

 Кавитация, или правильнее, кавитационная эрозия, не вызывает аварии подшипника, но результатом ее является пятнистый вид поверхности подшипника. Обломки слоев подшипника, образовавшиеся в результате кавитационной эрозии, попадают между шейкой вала и покровным слоем и впечатываются в него.

Рис. 5. Прогрессирующая кавитационная эрозия алюминиевого шатунного подшипника вблизи поверхности разъема.

Кавитационная эрозия – результат действия микроструй высокого давления, образующихся в момент схлопывания пустот в объеме масла в зоне отрицательного давления. В масле в подшипниках отрицательные давления возникают в двух случаях – при вибрации и наличии быстро разбегающихся трущихся поверхностей, разделенных масляной пленкой. Разрыв непрерывной жидкой фазы в области пониженных давлений порождает образование пустот в виде пузырьков, которые с огромной скоростью схлопываются при попадании в область повышенных давлений. В этот момент образуется реактивная микроструя, несущая огромную (для размеров пузырька) энергию. Ее направление и удар могут быть направлены в любую сторону, но если струя попадает на поверхность мягкого покровного слоя подшипника, она как кумулятивный снаряд, разрывает ее. Микрооспины разрушений постепенно разрастаются, объединяются и вот они уже становятся заметны невооруженным глазом. В микротрещины между поврежденным покровным слоем и вкладышем проникает масло, ослабляя силы сцепления покрытия с вкладышем. Кроме того, тепловые перепады влияют на масло и металл, опять же раскачивая зоны сцепления двух слоев. Через некоторое время крупные куски покровного слоя отваливаются и уносятся потоком масла, вызывая затем вторичные разрушения, или вчеканиваются в еще целую поверхность покрытия, меняя ее прочностные и эксплуатационные характеристики. Подшипники выходят из строя.
По данным исследователей процесса кавитационной эрозии подшипников, она может происходить в результате:

  • флуктуации (колебаниям) давлений в потоке масла из-за особенностей поверхности подшипника и шейки вала, таких как канавок и сверлений;
  • инерционных эффектов масла внутри сверлений шатуна, используемых для подачи масла к шатунному пальцу и для охлаждения поршня;
  • вибрации шейки вала в пределах зазора подшипника.

Зона скопления кавитационных повреждений в основном сосредоточена на верхнем шатунном подшипнике из-за упругой деформации верхнего бугеля при различных тактах двигателя, вызывающей образование пустот и их схлопывание в масляной пленке. Кроме того, не последнее место в образование пустот занимает и сверление шейки вала для подачи масла к подшипнику.
Хотя кавитационная эрозия наблюдалась и на медно-свинцовых подшипниках, более часто она проявляется на алюминиевых подшипниках из-за их более низкой усталостной прочности.
 

Абразивный износ покровного слоя

Это один из самых распространенных механизмов аварии подшипников. Однако этот тип аварий в настоящее время с успехом устраняется применением превосходных систем фильтрации моторного масла. Современные двигатели работают с 25-40 микронными полнопоточными фильтрами в комбинации с 10-15 микронными байбасными фильтрами. В некоторых случаях 25-40 микронные фильтры объединены с центрифужными фильтрами.
Однако, поломки подшипников, обусловленные грязью, происходят в очень мощных двигателях. С середины 90-х годов мощности транспортных грузовиков и внедорожных транспортных средств значительно возросла. Из-за увеличения нагрузок на подшипники, некоторые производители двигателей склоняются к «напыленным покрытиям» для увеличения их грузоподъемности. Эти гетерогенные алюминиево-оловянные покрытия имеют большую стойкость к износу и усталости, но меньшую поглотительную способность для грязи. Их безаварийная работа еще в большей степени зависит от чистоты двигателя и очистительной системы моторного масла.

Рис. 6. Поверхность шатунного подшипника. Показан абразивный износ вблизи масляного отверстия.

Начиная с 1991 года, растет уровень сажи в моторном масле. Это вызвано ограничениями по выбросам окислов азота в атмосферу с выхлопными газами. Для снижения уровня окислов азота в выхлопных газах необходимо снизить температуру сгорания топлива в цилиндрах дизельных двигателей. Для этого применяют более поздний впрыск топлива. Но в этом случае, вместе со снижением уровня окислов азота, происходит повышенное образование сажи, которая накапливается в моторном масле. Весьма актуальным становится вопрос борьбы с сажевым износом подшипников, и особенно подшипников и деталей кулачкового вала газораспределительного механизма верхнего расположения.
 

Разрыв масляного потока: авария одиночных подшипников

Во время эксперимента встречались случаи выхода одиночных подшипников из строя без видимых причин. Анализ аварийных подшипников показал наличие контакта «металл-металл» между подшипником и шейкой вала. Вид такого подшипника приведен на рис. 7.
Очевидно, несущая способность масляной пленки в какие то моменты оказывалась недостаточной. Такое может произойти из-за не соответствующей подачи масла, чрезмерной нагрузки, неточного попадания размеров в допуски, перегрев подшипника или какой-нибудь комбинации перечисленных факторов.
На ряде внедорожных транспортных средств, все такие аварии происходили во время резкого снижения нагрузки в процессе работы. Проворачивало только по одному подшипнику, в то время как остальные были в хорошем состоянии. Это значит, что количества масла, поступающего на аварийный подшипник, вдруг стало недостаточно. На минимальную величину масляной пленки могут влиять два основных фактора – вибрация мотора и разбаланс распределения нагрузки. При этом может произойти разрыв масляного потока. У подшипника, к которому на мгновение не поступает масло, резко подскакивает температура. Увеличение температуры производит двойной эффект: понижение вязкости масла и уменьшение зазора между подшипником и валом. С уменьшением вязкости масла происходит изтоньшение масляной пленки, а с уменьшением зазора уменьшается количество поступающего масла. Такой цепной процесс быстро приводит к заклиниванию и проворачиванию подшипника.

Рис. 7. Авария подшипника распределительного вала. Показан размазанный свинец вблизи центра подшипника, расплавленный свинец вокруг масляного отверстия и на краю подшипника.

Исследования показали, что температура подшипника начинает резко возрастать при достижении потока масла некоторого критического значения. Кроме того, температура подшипника была обратно пропорциональна потоку масла, и находится в прямой зависимости от удельной нагрузки и поверхностной скорости.
Как видно, причин выхода из строя подшипников скольжения коленчатого и распределительного валов достаточно много. Но сейчас уже имеется большой опыт работы таких подшипников при пробеге 1 миллион и более миль. Залог такого пробега кроется в качественном изготовлении деталей двигателя и правильной эксплуатации.

М. Н. Чистяков, техн. специалист фирмы «Май Тау»
Источник: J. A. Mc Geehan and P. R. Ryason «Million Mile Bearings: Lessons From Diesel Engine Bearing Failure Analysis»

http://www.autolub.info/

Шатуны, вкладыши шатунные и коренные, втулки шатунные

по порядкупо росту ценыпо снижению ценыпо новизне

  • 21080100404500

    В наличии

  • Нет в наличии

    Viber, WatsАpp, звонок

    • +7 (960) 847-64-38

      Розничный магазин
    • +7 (905) 306-92-06

      Viber, WatsАpp, звонок
  • Нет в наличии

    Viber, WatsАpp, звонок

    • +7 (960) 847-64-38

      Розничный магазин
    • +7 (905) 306-92-06

      Viber, WatsАpp, звонок
  • Нет в наличии

    Viber, WatsАpp, звонок

    • +7 (960) 847-64-38

      Розничный магазин
    • +7 (905) 306-92-06

      Viber, WatsАpp, звонок

Выясняем причину проворачивания шатунных вкладышей

Часто можно услышать в диалогах водителей и механиков – как новичков, так и бывалых – интересные фразы: «Стучит движок!» или «Крутануло вкладыш!» Ну и, разумеется, все понимают, что разговор зашёл об аварийной ситуации в двигателе внутреннего сгорания, а точнее о том, что из строя вышли коренные или шатунные подшипники скольжения коленвала. Это очень серьёзное происшествие, которое случается с двигателем достаточно часто, и винят обычно во всём этом некачественное моторное масло. Мол, куплено было масло непроверенного производителя, поэтому и произошла такая неприятность. Но по правде говоря, существует множество причин, не связанных напрямую с моторным маслом, по которым выходят из строя подшипники коленчатого вала.

В доказательство тому существуют примеры, когда подшипники выходят из строя не только из-за качества заливаемого моторного масла. И с маслом от любых, даже не самых «топовых» производителей автомобильные подшипники коленчатого вала проходили не один миллион километров пробега. Далее в данной статье мы разберём, почему проворачивает шатунные вкладыши коленвала, и какие факторы служат первопричиной для этого?

Что такое шатунные вкладыши коленвала?

Как уже стало понятно из предисловия, шатунные вкладыши коленвала – это подшипники скольжения шатунов коленчатого вала, которые придают ему вращательные движения. Вращение возникает в результате микровзрывов в камерах сгорания цилиндров ДВС. Данная автомобильная система постоянно работает в условиях высоких скоростей и предельных нагрузок. Поэтому возникает острая необходимость минимизирования трения деталей, ведь в противном случае может произойти мгновенный выход двигателя из строя. Для наиболее полного снижения силы трения между деталями двигателя внутреннего сгорания, они покрываются особой маслянистой тонкой плёнкой.

Обеспечивается она благодаря системе автомобильной смазки двигателя. Плёнка появляется только в том случае, когда масло находится под достаточно сильным давлением. Вкладыши коленчатого вала и его шейка также разделены такой микроскопической масляной прослойкой. Именно благодаря такой защите сила трения сводится к минимуму настолько, настолько это возможно. Из этого можно сделать вывод, что шатунные вкладыши коленвала – это определённые защитные элементы, которые увеличивают эксплуатационный срок важнейшей части мотора автомобиля.

Давайте сначала упомянем то, что их существует две категории: коренные и шатунные. Вкладыши шатунного типа располагаются между шатунами и шейками коленчатого вала. Коренные схожи с первыми в своём эксплуатационном предназначении, но расположены на коленчатом валу в том месте, где он проходит через корпус двигателя внутреннего сгорания.

Вкладыши коленвала имеют различный внутренний диаметр. Это зависит от типа двигателей, для которых они производятся. Ремонтные вкладыши коленвала различаются между собой и, конечно же, отличаются от новых, которые установлены на автомобиль, только сошедший с конвейера. Различаются между собой ремонтные вкладыши коленвала лишь отметкой, кратной 0,25 мм. То есть их размерный ряд по внутреннему диаметру выглядит примерно следующим образом: 0,25; 0,5; 0,75; 1 мм и т.д.

Причины проворачивания шатунных вкладышей коленвала

Как уже было сказано выше, коленчатый вал работает в экстремальных температурных условиях и подвергается большим физическим нагрузкам. А для того, чтобы он удерживался на своей оси, обеспечивая корректную работу шатунного механизма, предусмотрены вкладыши коленвала. Шейки коленчатого вала функционируют наподобие внутренних обойм, а вкладыши, следовательно, – наружных. В блоке двигателя внутреннего сгорания предусмотрена сложная система подачи моторного масла на вкладыши под высоким давлением, которое и обволакивает вкладыши коленвала, позволяя ему вращаться.

Почему же приходится заменять коленвальные вкладыши? Первой причиной, по которой следует производить замену как коренных, так и шатунных вкладышей, является их полный механический износ. Как бы Вы ни пытались их уберечь, физика берёт своё, и это неизбежно. Поверхности вкладышей стираются по прошествии времени, что приводит к более свободному ходу коленчатого вала, в результате чего давление масла значительно снижается, а его подача уменьшается. Как следствие, возникают поломки, связанные с трением деталей двигателя внутреннего сгорания друг о друга.

Следующим фактором, обязующим проводить ремонт двигателя, является проворачивание шатунных вкладышей коленчатого вала. О подобных ситуациях, пожалуй, наслышаны многие автомобилисты, но вот каковы причины проворачивания шатунных вкладышей коленвала, знают, увы, немногие. Но давайте всё же разберёмся, почему это происходит? Тонкая пластина шатунного вкладыша укладывается в импровизированное «ложе». Наружные стенки полуколец имеют специальные выступы, которые ещё в неразработанном двигателе упираются во фронтальные части блока. В определённые моменты эти выступы попросту не могут удержать вкладыш, который и проворачивается, а далее слипается с шейкой коленвала. В таком случае двигатель внутреннего сгорания попросту глохнет и прекращает свою работу. Основные причины, по которым это происходит, следующие:

— слишком густая смазка, в которую дополнительно попали абразивные соединения;

— полная выработка смазки;

— крышки подшипников недостаточно натянуты;

— смазка слишком жидкой консистенции в двигателе, который постоянно работает на пределе своих возможностей.

Как поставить вкладыши на коленвал – порядок действий

Зачастую, автомобилисты доверяют такую операцию как замена вкладышей коленвала специалистам на СТО. Но если Вы уверены в своих силах и наличии необходимых навыков в ремонте автомобиля, тогда вполне справитесь с поставленной перед Вами задачей. Самое главное – это следовать определённому плану действий в правильной последовательности, приведённой ниже.

1. Основополагающее и наиболее важное – это проверить зазор между вкладышем и самим коленчатым валом. Воспользуйтесь калиброванной пластмассовой проволокой, которая располагается на нужной Вам шейке. Затем установите вкладыш и затяните крышку динамометрическим ключом с усилием в 51 Н•м. Снимите крышку и измеряйте величину зазора, которая и будет равной степени сплющивания проволоки. Чтобы определить, насколько зазор отклонился от нормы, воспользуйтесь номинальным зазором, который указан в инструкции к каждому автомобилю той или иной марки и модели. Если же проволока указывает на то, что зазор явно превышает необходимый, необходимо установить ремонтные вкладыши на коленвал.

2. После точной проверки всех зазоров, снимите все шатуны с шеек и демонтируйте коленчатый вал с целью последующей расточки. Шлифовку коленвала следует проводить на специальном станке (хотя его наличием не каждый может похвастаться). Эту процедуру лучше сделать у человека знающего. После удачной расточки коленвала можно приступать к подбору подходящих ремонтных вкладышей. Здесь Вам понадобится микрометр и последующая примерка вкладышей коленчатого вала.

3. Когда вкладыши подобраны и приобретены, проведите монтаж коленвала в точно обратном прядке. Когда все элементы установлены на свои места, закрутите крышки подшипников.

4. Далее уже решайте, как поставить вкладыши на коленвал, а также шатуны на свои позиции. Смажьте вкладыши моторным маслом и закрутите их крышками. Как видно из описания процедуры, установка новых элементов займёт не так уж и много времени, подготовительные работы и приготовления будут проходить гораздо дольше. Помните одно, что коленчатый вал – это одна из самых дорогостоящих автомобильных деталей. Он испытывает чрезмерные нагрузки, экстремальные температуры и запредельные скорости, поэтому принимайте все возможные меры для продления его функционального периода.

Важно знать! Двигатель внутреннего сгорания – чрезвычайно сложный и достаточно специфичный агрегат. Много кто может разбирать его и собирать обратно, словно автомат в армии, но замена вкладышей коленчатого вала требует специальных навыков, которыми обладают немногие. Поэтому, насколько бы это ни было материально затратным, лучше всего доверьте эту работу опытному специалисту в сфере ремонта автомобильных двигателей.

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

Длинный или короткий шатун? Сравнение двух разных философий


[стиль разделителя = ”пунктирный” верх = ”10 ″ низ =” 10 ″]
Из всех изменений в омологации 2016 г. одно, в частности, подчеркнуло различную философию производителей: длина шатуна (от центр отверстия для поршневого пальца к центру отверстия шатуна).

[стиль разделителя = «пунктирный» верх = «10» низ = «10»]

В частности, производители

[dropcap] T [/ dropcap] сделали противоположный выбор: Vortex со своим новым двигателем с переключателем RKZ изменил тактику по сравнению с предыдущим утверждением, увеличив длину шатуна со 110 мм до 115 мм.
С другой стороны, для своего двигателя MKZ Modena Engines выбрала шатун 106 мм, что очень мало по сравнению со стандартными размерами, такими как используемые IAME, выбравшим «традиционную» длину 110 мм.

Прежде чем вдаваться в подробности выбора, сделанного Modena Engines и Vortex, давайте взглянем на общую теорию, касающуюся длины шатунов. При одинаковой высоте коленчатого вала двигатель с длинными шатунами может устанавливать более короткий и легкий поршень, уменьшая переменные массы в пользу надежности и уменьшения износа компонентов.
Кроме того, длинные шатуны также имеют уменьшенные углы во время движения, создавая меньшее поперечное усилие и трение (меньший износ) на стенках цилиндра.Вот почему дорожные двигатели предпочитают поршни меньшего размера за счет более длинных шатунов.

Напротив, в высокопроизводительных двигателях, в которых поршни уже настолько малы, насколько это возможно (при высоких оборотах важно уменьшение массы, поскольку они создают пропорционально высокие силы инерции), кривошипно-шатунный привод доводится до предела из-за также укорачивая шатун. Деталь совершает попеременное движение в течение некоторого времени и вращательное движение для оставшейся части.
Следовательно, его уменьшение означает уменьшение масс, которые перемещаются как в одном из движений, так и в другом. Результатом является чистое преимущество с точки зрения производительности, но несколько сокращенная продолжительность и необходимость в дорогостоящей обработке поверхности стенок цилиндра для смягчения эффекта повышенной поперечной тяги. В общем, это относится к двухтактным двигателям для картинга, на которых длинные и короткие шатуны с одинаковым ходом определяют изменения времени открытия и закрытия передаточного и выпускного каналов, а также изменения потоков.

Джованни Корона, менеджер Vortex, и Роланд Хольцнер, технический директор Modena Engines, объясняет выбор, который привел к определению длины шатуна в их последних омологированных двигателях KZ.

[отступ справа = «5%» слева = «5%»]

1. Каковы механические причины длинных и коротких шатунов?

Holzner : «Очевидно, что не механический аспект привел нас к выбору такой короткой шатуна, а ряд других факторов, включая гидродинамику и резонанс.Короткий шатун, несомненно, увеличивает боковое усилие поршня на цилиндр и, как следствие, трение и износ. Чтобы сохранить преимущества короткого шатуна и уменьшить недостатки, мы разработали новый поршень с седлом штока поршня, перемещенным вверх примерно на 4–5 мм, решение, которое снижает силу, действующую на стенку поршня, опирающуюся на цилиндр » .

Корона : «…»

(читайте на канале журнала «ЭКСПЕРТ СОВЕТ» ТКАРТ )

2.Какие аспекты связаны с открытием и закрытием передаточного и выпускного отверстий?

3. Как это повлияет на гидродинамику?

[/ padding]


[стиль разделителя = ”пунктирный” верх = ”20 ″ низ =” 20 ″]
Узнайте все о подписке на ТКАРТ! >>>

[стиль разделителя = «пунктирный» верх = «20» низ = «20»]

[box type = ”shadow”] Как читать статью:

[toggle title = ” Новый пользователь? ”state =” close ”] ПОДПИШИТЕСЬ СЕЙЧАС * и вы получите доступ ко всем 15+ тематическим каналам TKART!
Вы можете читать новые статьи (постоянно обновляемые по всем каналам) и статьи, опубликованные ранее.[/ toggle]

[toggle title = ” Уже подписчик? ”state =” close ”] Зайдите на mag3.it или войдите в приложение TKART; выберите канал « СОВЕТ ЭКСПЕРТА ». [/ toggle]

* Действительно в течение 365 дней с момента активации на ПК / планшете / смартфоне (Apple и Android). [/ box]

[стиль разделителя = «пунктирный» верх = «10» низ = «10»]

[стиль разделителя = «пунктирный» верх = «10» низ = «5»]

Шатун | История Wiki

Файл: Поршень и шатун.jpg

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

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

История []

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

В Китае кривошипно-шатунный механизм появился в 5-м веке, а в 6-м веке — кривошипно-шатунный механизм с поршневым штоком. [2]

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

Двигатели внутреннего сгорания []

Файл: Диаграмма четырехтактного двигателя .jpg

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

Файл: Неисправный поршень и шатун.jpg

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

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

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

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

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

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

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

Составные стержни []

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

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

Файл: Renault 190HP conrods fig5.jpg

Шарнирно-сочлененные шатуны в авиадвигателе времен Первой мировой войны

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

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

Паровые двигатели []

Файл: 60163 Шатуны Tornado.jpg

60163 Шатуны Tornado

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

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

На пароходах Western Rivers шатуны правильно называются питманами , а иногда неправильно называются рычагами шатунов.

Примечания []

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

Источники []

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

См. Также []

  • Детали паровоза

Внешние ссылки []

Тепловые двигатели

  • Двигатель Карно
  • Флюидайн
  • Газовая турбина
  • Горячий воздух
  • Джет
  • Двигатель Фото-Карно
  • Поршень
  • Беспоршневые (роторные)
  • Трубка Рийке
  • Ракета
  • Сплит-одиночный
  • Пар (возвратно-поступательный)
  • Турбина паровая
  • Стирлинг
  • Термоакустический

  • Номер Биля
  • West номер
  • Хронология развития технологий тепловых двигателей
  • Термодинамический цикл

    Компоненты, системы и терминология авиационных поршневых двигателей

    Поршневые двигатели

    Механические
    компоненты

    • Распредвал
    • Шатун
    • Шатун
    • Коленчатый вал
    • Цилиндр
    • Головка блока цилиндров
    • Палец поршневой
    • Толкатель гидравлический
    • Коренной подшипник
    • Кольцо обтуратора
    • Масляный насос
    • Поршень
    • Кольцо поршневое
    • Тарельчатый клапан
    • Толкатель
    • Коромысло
    • Рукавный клапан
    • Толкатель

    Электрические
    компоненты

  • Генератор
  • Конденсатор разряда зажигания
  • Двойное зажигание
  • Генератор
  • Электронный впрыск топлива
  • Система зажигания
  • Магнето
  • Свеча зажигания
  • Стартер
  • Терминология

  • С воздушным охлаждением
  • Запуск авиационного двигателя
  • Диаметр отверстия
  • Степень сжатия
  • Мертвая точка
  • Объем двигателя
  • Двигатель четырехтактный
  • Мощность
  • Опережение зажигания
  • Давление в коллекторе
  • Среднее эффективное давление
  • Безнаддувный
  • Монопупа
  • Распредвал верхний
  • Верхний клапан
  • Роторный двигатель
  • Амортизатор
  • Ход
  • Межремонтный период
  • Двигатель двухтактный
  • Распределение фаз
  • Объемный КПД
  • Пропеллеры
    Компоненты
    • Редуктор частоты вращения воздушного винта
    • Пропеллерный регулятор
    • Вертушка
    Терминология

  • Автооперь
  • Шаг лезвия
  • Противоположное вращение
  • Постоянная скорость
  • Противовращение
  • Винт для ятагана
  • Винт однолопастный
  • Переменный шаг
  • Инструменты двигателя

  • Тахометр
  • Измеритель Хоббса
  • Панель сигнализатора
  • EFIS
  • EICAS
  • Самописец полетных данных
  • Стеклянная кабина
  • Органы управления двигателем

  • Нагрев карбюратора
  • Дроссельная заслонка
  • Топливно-впускная система

  • Avgas
  • Карбюратор
  • Впрыск топлива
  • Газоколонка
  • Впускной коллектор
  • Интеркулер
  • Карбюратор давления
  • Нагнетатель
  • Турбокомпрессор
  • Другие системы

  • Вспомогательная силовая установка
  • Коффман стартер
  • Гидравлическая система
  • Система защиты от льда
  • Старт отдачи
  • Иногда шатун просто хочет быть свободным

    Работая мудрым и справедливым председателем Верховного суда «24 часа лимонов», я вижу блоки двигателя с ужасными уродливыми отверстиями, пробитыми ошибочными шатунами. Множество метательных стержней , иногда свисающих с полдюжины ядерных двигателей за гонку.

    Двигатели уличных автомобилей обычно не взрываются таким эффектным образом, возможно, потому, что они не выливают все масло в одну сторону поддона, когда их разгоняют до 8500 оборотов в минуту покрытые красным туманом водители, и поэтому я этого не делаю. увидеть много свалок с масляными поддонами, напоминающими терку для сыра, и / или стержнями, выглядывающими из зазубренных отверстий в блоках двигателя. Однако в прошлом месяце мне удалось обнаружить Mini Cooper S, который впечатляюще взрывоопасным образом покинул мир живых автомобилей.

    Мюрили Мартин

    Какому-то покупателю на свалке потребовался нагнетатель и связанное с ним оборудование от этого автомобиля, а также некоторые компоненты передней части кузова, чтобы можно было увидеть боковую часть поперечно установленного блока двигателя, когда я проезжал мимо с моим верным ящиком для инструментов свалки S-K. Я вижу много таких машин в таких местах, обычно с достаточно прямыми кузовами, и мне всегда интересно, какая дорогостоящая механическая проблема привела их к гибели. Только не с этим!

    Мюрили Мартин

    Номер1 шатун отпустил и начал раскачиваться внутри блока со скоростью примерно 100 раз в секунду, что всегда волнует пассажиров пострадавшего транспортного средства. Большую часть времени вы будете видеть большое облако дыма и пара, вырывающееся из машины, может быть, даже драматический огненный шар, когда испаренное масло воспламеняется, а затем есть след разбитого металла и горячих жидкостей, когда машина с грохотом останавливается. Игра окончена, чувак. Игра закончена!

    Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

    LCE Шатун Хром-молибденовый двутавровый 20R / 22R / RE / RET

    (Toyota Journal / Hromoly H-Beam)

    Вы собираетесь перестроить свою силовую установку 20 / 22R / T / E и хотели бы получить что-то среднее между стандартными штангами и жесткими поперечинами? Как насчет набора кованых двутавровых балок дешевле 400 долларов? После нескольких десятилетий работы с различными шатунами двутавровых балок мы решили начать производство наших собственных стержней, установив новый отраслевой стандарт и по очень привлекательной цене! H-образные балки LC Engineering — ваш лучший вариант либо для восстановления вашего высокопроизводительного двигателя мощностью до 600 л.с., либо для простой замены изношенных стандартных шатунов на вашем повседневном приводе.

    Шатуны из кованой хромомолибденовой стали LC Engineering H-Beam 4340 изготавливаются методом ковки из двух частей. В результате этого процесса зерно приобретает форму шатуна, что увеличивает усталостную долговечность. Колпачок стержня выкован отдельно, так что зерно движется перпендикулярно силам нагрузки, что дополнительно укрепляет стержень.

    Стержни LC Engineering содержат более высокое содержание никеля и хрома, что увеличивает прочность и усталостную долговечность, не делая стержень хрупким.Каждый стержень подвергается дробеструйной обработке, чтобы снять напряжение с металла. LC Engineering производит рентгеновские снимки, звуковые испытания и магнитные потоки Magna для каждого стержня для обеспечения качества. Каждый стержень LC Engineering проходит многоступенчатую термообработку и включает в себя 7/16 «болты ARP 8740, которые могут выдерживать давление до 210 000 фунтов на квадратный дюйм. Втулки из кремниевой бронзы вставляются вместо плавающего поршневого пальца.

    Последний шаг перед упаковкой каждого набора — это его объединение в подходящие по весу наборы в пределах 5 граммов! Шатуны LC Engineering H-Beam на 86 грамм легче на шток, чем стандартные шатуны Toyota.Думая об этом в граммах, это может показаться не очень большим, но если сложить все это, получится уменьшение вращающейся массы на 3/4 фунта. Меньшая масса вращения означает более быструю реакцию дроссельной заслонки, более быстрое вращение и меньший износ подшипников и коленчатого вала.

    Стержни LC Engineering готовы к работе; Инструкции по установке и смазка для болтов прилагаются. В комплекте 4 штанги, включая болты штанги ARP и Moly Lube.


    Toyota Journal VS.Техническая заметка Pro Journal.


    ДЛИНА ВЕС
    РАЗМЕР ПИН
    НОМИНАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ЛС
    ДИЗАЙН
    5.819 » 675 г Прибл. 0,866 » 600 л.с. ДВИГАТЕЛЬ


    ПРИМЕЧАНИЕ:
    У этих стержней есть журнал Toyota, и они подходят для стандартного коленчатого вала Toyota. Эти штанги имеют опорный выступ только с одной стороны, как и заводские штанги.При установке этих шатунов LC Engineering рекомендует следовать направлению «оригинальной» ориентации выступов от Toyota, и все они должны быть обращены к стороне водителя блока.


    Обратитесь в нашу службу технической поддержки для получения дополнительной информации по телефону 928-855-6341.

    Посетите LCEngineering.com, чтобы узнать о новых продуктах, технических статьях, специальных предложениях и ежемесячных информационных бюллетенях!

    Примечание: изображения служат только для иллюстрации.Изображения могут не соответствовать указанному продукту. С любыми вопросами или проблемами обращайтесь в службу поддержки клиентов: 1-928-505-2501.

    Шатуны и подшипники шатунов

    Снятие и замена шатунов и подшипников шатунов

    Время: 3 часа

    Инструменты: стандартный набор головок, резиновый молоток, головка коленчатого вала, прерыватель, щуп

    Стоимость: примерно 50 долларов на подшипники и расходные материалы

    Столовая посуда: качественный набор стержневых подшипников, Plastigage, резиновый шланг 3/8 дюйма

    Совет: чтобы не поцарапать или не повредить стенки цилиндра при снятии или установке поршневых и стержневых узлов, коротко отрежьте два шланга длиной 3/8 дюйма и наденьте его на стержневые болты.

    Повышение производительности: плавная и надежная работа от нижнего вращающегося узла

    Восстановление двигателя требует времени, терпения, внимания к деталям и большого количества места. Первое, что вам нужно сделать, это освободить место в гараже, чтобы вы могли работать эффективно и упорядоченно. На этом этапе игры организация решает все. Слишком много мелких деталей, которые можно маркировать и отслеживать, чтобы работать в грязном цеху.

    Прежде всего, необходимо тщательно обезжирить двигатель и установить его на прочную поворотную стойку для двигателя.Это обеспечит легкий доступ к нижнему вращающемуся узлу. Однако, прежде чем перевернуть его, необходимо снять впускной коллектор и головки цилиндров с верхней части двигателя. Не забудьте слить моторное масло перед разборкой. Медленно переверните блок двигателя так, чтобы масляный поддон смотрел вверх. Снимите крепежные болты и поддон и пометьте оборудование. Помимо поддона, отсоедините масляный насос и удлинительный вал и отложите их в сторону для дополнительного зазора. Теперь у вас есть четкое представление о шатунах и их крышках.Шатуны крепятся к коленчатому валу двумя болтами и колпачком. Рифленый внутри как шатуна, так и крышки находится точно обработанный подшипник. Подшипник движется непосредственно по поверхности кривошипа, что снижает трение и минимизирует износ.


    Снимите масляный поддон и ослабьте крышки шатунов с коленчатого вала.

    Перед тем, как снимать какие-либо компоненты с вращающегося узла, сначала необходимо проштамповать и пометить детали относительно друг друга. Это упростит процесс установки и гарантирует правильную подгонку.Отметьте колпачок шатуна для каждого цилиндра с соответствующим штоком с помощью разметки. Каждую крышку необходимо переустановить на правильный стержень в правильном направлении. На этом этапе ослабьте и снимите крышку подшипника штока и подшипник штока.


    На шатуне и его крышке выбито правильное обозначение цилиндра.


    После снятия гаек крышки шатунных подшипников можно снять с шейки коленчатого вала.


    Вкладыш подшипника скользит прямо в выемку крышки.

    После снятия крышек и подшипников шатуны и поршни теперь могут выскользнуть из отверстий цилиндров. Смажьте стенки цилиндра чистым моторным маслом, чтобы защитить внутренние поверхности и облегчить выход поршней. Возможно, потребуется слегка постучать по концам стержней молотком, чтобы начать процесс. После того, как узел штока и поршня будет снят с блока, снова подсоедините соответствующие колпачок и гайки. Опять же, пометьте шток и поршень в соответствии с обозначенным отверстием в блоке цилиндров.


    Если немного постучать снизу от молотка, поршень и шток в сборе должны выскользнуть прямо.

    Пришло время заменить подшипники шатуна. Подшипники шатуна состоят из двух половин или вкладышей, которые взаимозаменяемы как в шатуне, так и в крышке. Когда подшипники установлены, их концы будут немного выступать за поверхности штока и крышки, чтобы обеспечить надлежащую посадку при затяжке.

    Важно внимательно осмотреть подшипники после снятия штоков и крышек.Любые отслаивания или царапины на поверхности указывают на чрезмерный износ, так как их обязательно нужно заменить. Не забудьте также проверить наличие надлежащего зазора на шейке кривошипа. Если кривошип показывает какие-либо признаки выступов или повреждений, кривошип следует заменить или переточить и установить подшипники меньшего размера.


    Лучший способ проверить правильный зазор между шатуном и подшипником коленчатого вала — это использовать Plastigage. После очистки вкладыша подшипника и шейки кривошипа поместите кусок калибровочного материала вдоль центра нижней части нижнего вкладыша подшипника.Установите колпачок с кожухом и затяните гайки согласно спецификации. Будьте осторожны, не поворачивайте кривошип, пока материал находится в подшипнике. После снятия колпачка материал сплющится и прилипнет к любой поверхности. Используя шкалу, прилагаемую к изделию, измерьте материал в самом широком месте (в тысячных долях дюйма). Проверьте в технических характеристиках производителя желаемый зазор для вашего двигателя. Имейте в виду, что вам может потребоваться приобрести подшипники меньшего размера, чтобы добиться указанного зазора.Когда это будет выполнено, повторно очистите шейки и установите новые подшипники. Обязательно смажьте подшипники, стенки цилиндров и шейки кривошипа чистым моторным маслом перед повторной установкой.

    По очереди вставьте узел штока и поршня обратно в предназначенное для него отверстие цилиндра в блоке цилиндров. Направление поршня, штока и крышки должно совпадать с поломкой. Паз на верхней поверхности каждого поршня должен быть обращен к передней части двигателя при установке.Крышки шатунных подшипников должны оставаться незакрепленными на шейке кривошипа до тех пор, пока не будут установлены все поршневые и шатунные узлы. Наконец, проверьте зазор между сторонами шатунов и коленчатым валом с помощью щупа. Убедитесь, что все соответствует рекомендованным заводом спецификациям. Приступите к установке масляного насоса и поддона на место.

    На youtube.com есть множество полезных видеороликов о замене подшипников и шатунов. Эта статья в сочетании с некоторыми реальными видеороликами может помочь вам в вашем проекте.Удачи!

    Замена шатунов или поршней

    Что такое балансировка двигателя? объясняет, что определенные детали двигателя сгруппированы в согласованные наборы по весу, прежде чем они будут установлены в двигателе, строящемся на заводе в Лайкоминге. Иногда может потребоваться замена одной из этих деталей в течение срока службы двигателя. Когда это происходит, механики в полевых условиях должны знать, что детали Lycoming, которые соответствуют по весу при сборке двигателя, должны заменяться только деталями, которые соответствуют проектным спецификациям для сервисных (заменяемых) деталей.

    Начиная с шатунов, система маркировки указывает, что каждая деталь будет помечена одной из следующих букв: A, B, S, D или E. Шатуны с такой же опознавательной буквой устанавливаются, когда двигатель новый; если в поле необходимо заменить только одну или две штанги, они должны быть отмечены буквой S. S указывает на «вспомогательную часть», которая всегда будет иметь средний вес. Использование шатуна с буквой S гарантирует, что соответствие веса между шатунами всегда находится в пределах допуска, разрешенного спецификацией Lycoming для этого конкретного номера детали.

    Если поршень подлежит замене, настоятельно рекомендуется, чтобы механик силовой установки ознакомился с Инструкцией по обслуживанию Lycoming № 1526. Эта инструкция по обслуживанию показывает, что определенные номера деталей поршня соответствуют указанному стандартному диапазону веса. Любой оригинальный поршень Lycoming с таким номером детали будет удовлетворительной заменой, хотя вес каждого поршня следует сравнить перед установкой.

    Другие поршни имеют маркировку A или B и используются в согласованных наборах при сборке двигателя.Если эти поршни необходимо заменить как частичный комплект, Lycoming предоставит поршни для «сервисной части». Они будут помечены как AS или BS и ограничены очень узким диапазоном веса, который находится между весами A и B. Использование этих поршней в качестве замены гарантирует, что весь комплект, как старый, так и новый, будет соответствовать общим допускам по предельному весу, установленным Lycoming.

    Когда в двигатель устанавливаются поршни, еще одним соображением для стандартизации веса является заглушка поршневого пальца.Инструкция по обслуживанию Lycoming № 1267 описывает три заглушки поршневого пальца, которые используются в настоящее время. Хотя эти три компонента взаимозаменяемы, они должны использоваться в полных наборах с одним и тем же номером детали, потому что каждый номер детали имеет разный вес.

    Шатуны и поршни — еще один пример потребности в соответствующих справочных материалах при работе с двигателями Lycoming. Руководства по капитальному ремонту, каталоги запчастей или инструкции по обслуживанию являются источником тех деталей, которые мы не можем сохранить в памяти.

    Направляющая шатуна для создания больших двигателей LS • Двигатель LS DIY

    Некоторые компоненты двигателя недооцениваются так же, как шатуны. Хотя на них особо не на что смотреть, шатуны прикрепляют поршни к коленчатому валу, и поэтому они несут ответственность за преобразование возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала. Таким образом, шатуны являются одними из наиболее нагруженных компонентов двигателя, и нагрузки на них резко возрастают по мере увеличения давления в цилиндре, числа оборотов в минуту и ​​мощности.В экстремальных гонках нагрузки на шток могут превышать 12 000 фунтов, когда поршень опускается вниз по каналу из ВМТ. Потенциальный выход из строя штока — это нечто серьезное, потому что шток, который раскалывается пополам, может катапультироваться мимо блока блока и разрушить поршень, унося с собой головку блока цилиндров. Другими словами, стоит убедиться, что шатуны, которые вы выбираете для своего проекта, соответствуют задаче борьбы со злоупотреблениями, которые вы планируете нанести им.


    Этот технический совет взят из полной книги «КАК ЗАРЯДИТЬ И ДВИГАТЕЛИ GM LS-СЕРИИ С ТУРБОНАДДУВОМ».Подробное руководство по этой теме вы можете найти по этой ссылке:
    УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ ЗДЕСЬ

    ПОДЕЛИТЬСЯ ЭТОЙ СТАТЬЕЙ: Пожалуйста, не стесняйтесь поделиться этой статьей на Facebook, на форумах или в любых клубах, в которых вы участвуете. Вы можете скопировать и вставить эту ссылку, чтобы поделиться: https://lsenginediy.com/connecting-rod -guide-for-building-big-inch-ls-motors /


    Как и в случае с коленчатыми валами, за последние 15 лет появилось много доступных шатунов на вторичном рынке.Следовательно, у энтузиастов больше выбора, чем когда-либо, и переход на послепродажные поковки больше не является непозволительно дорогостоящим. Качественные послепродажные стержни теперь настолько доступны по цене, что проверенные временем методы, такие как дробеструйная обработка и восстановление стандартных шатунов, ушли в прошлое. Прочные стержни из кованой стали 5140 на вторичном рынке можно купить менее чем за 300 долларов, а за 600 долларов можно купить набор двутавровых балок мощностью до 1400 л.с. Шатуны бывают разных форм и размеров, и они сделаны из нескольких разных материалов, поэтому стоит изучить, прежде чем вкладывать деньги в набор стержней для вашего проекта строкера.

    За исключением LS7 и LS9, все стандартные двигатели LS выкатывались с завода с порошковыми металлическими стержнями. Хотя они способны развивать мощность до 500 л.с., болты штатной тяги становятся предельными при 6500 об / мин. Стоимость новых болтов шатуна, изменения размера шатуна и запрессовки шатуна обратно на поршень такая же, как у кованого стержня двутавровой балки начального уровня, поэтому стандартные шатуны предназначены для утилизации большей части металлолома. время.

    Штанги на складе Шатуны

    Factory Gen III / IV имеют очень прочную конструкцию, которая доказала свою надежность до 500 л.с.Они построены из металлического порошка. Этот процесс заключается в упаковке порошковой стали в форму, ее нагревании и последующей штамповке в форме стержня. Затем на большом конце стержня нарезают линию разъема перед тем, как отломать крышку. В результате получается крышка, которая при затяжке болтами идеально входит в канавки стержня. Стандартные удилища LS на самом деле прочнее желанных «розовых» удилищ, используемых в избранных малых блоках Gen I.


    При разработке LS7 GM не стала экономить на углах и оснастила двигатель титановыми шатунами.Их малая масса, составляющая всего 434 грамма каждый, необходима для снижения вращающегося веса при максимальной частоте вращения двигателя 7000 об / мин. (© GM Corp.)


    GM произвела шатуны LS трех различных длин. Длина штанги измеряется от центра отверстия шатуна до центра отверстия малого диаметра. Подавляющее большинство малых блоков Gen III / IV, включая двигатели для легковых и грузовых автомобилей объемом 5,3 л, 5,7 л, 6,0 л и 6,2 л, используют штоки диаметром 6,098 дюйма. Большинство из них имеют запрессованные поршневые пальцы. Исключение составляют стержни, используемые в 6.Двигатели для грузовиков 0L Vortec, которые имеют плавающие пальцы и немного более толстую балку. С запуском в 2005 году small-block Gen IV GM начал поэтапно внедрять удилища с маленькими втулками, чтобы поддерживать полностью плавающие штифты на запястье. В остальном все 6,098-дюймовые заводские стержни LS очень похожи.


    Чтобы минимизировать производственные затраты, GM также производит более длинный шток 6,275 дюйма для двигателей грузовиков Vortec объемом 4,8 л. Поскольку эти меньшие двигатели оснащены более короткими 3.Ход поршня 267 дюймов, более длинный шток позволяет GM использовать ту же отливку поршня для 4,8 л, что и для 5,3 л. Одна из последних итераций заводских удилищ GM также является самой экстремальной. Чтобы свести возвратно-поступательную массу к минимуму, GM разработала совершенно новый 6,067-дюймовый титановый шатун для LS7. Эти сверхлегкие удилища составляют всего 464 грамма, что примерно на 30 процентов легче стандартных стержней из порошкового металла, что является одной из причин, по которым LS7 свободно вращается до 7000 об / мин. Однако поковки LS7 стоят более 400 долларов за каждый стержень, и они чрезвычайно дороги для тех, кто задумывается о том, чтобы прикрутить их к двигателю.


    Из-за увеличения мощности и давления в цилиндре в результате прикрепления нагнетателя к LS9 GM пришлось снова поднять штангу. По сравнению со стержнями LS7, стержни LS9 также сделаны из титана, но их лучи больше у большого конца. В отличие от более ранних штоков LS, блоки LS9 прикрепляются к поршням с помощью плавающих пальцевых пальцев, которые фиксируются стопорными кольцами. Дюбели помогают определить местонахождение крышек стержней, что обычно является эксклюзивной особенностью стержней послепродажного обслуживания.Интересно отметить, что стержни LS9 производятся австрийской компанией Pankl, ведущим поставщиком компонентов двигателей Формулы-1. (© GM Corp.)

    Для большинства хот-роддеров послепродажные кованые стальные стержни предлагают наилучший баланс прочности и стоимости. Как и в случае коленчатых валов, сталь 4340 стала стандартом для вторичных поковок штоков. Из-за незначительной разницы в цене между сталью 4340 и более слабыми сплавами, такими как 5140 и 4130, эти меньшие материалы редко используются.Эти 4340 штанги с двутавровой балкой от Scat имеют отверстие для освещения прямо над корпусом шатуна для уменьшения массы.

    Единственное преимущество алюминиевых стержней перед стальными — снижение веса на 25 процентов. Хотя это довольно важно, это происходит за счет существенного снижения прочности на разрыв и усталостной долговечности. Неудивительно, что они редко используются в уличных моторах и лучше всего подходят для двигателей дрэг-рейсинга.


    Поскольку стандартные шатуны соответствуют отметке в 500 л.с., они являются жизнеспособным вариантом для бюджетной сборки строкера.Однако заводские болты тяги становятся непригодными, когда частота вращения двигателя приближается к 6500 об / мин. Это связано с тем, что каждый раз, когда поршень опускается в отверстие после достижения ВМТ, на болты штока прилагаются огромные нагрузки. Фактически, стержневые болты подвергаются наибольшей нагрузке во всем двигателе. Следовательно, в любом применении, где повторно используются стандартные штанги, болты должны быть заменены качественными заменителями от компании, такой как ARP. Для этого потребуется обработать внутренний диаметр корпуса большого конца стержней, поскольку новые крепежные детали могут изменить свою форму.


    В отличие от стандартных стержней, которые удерживаются вместе с помощью болтов и отдельных гаек, в большинстве стержней вторичного рынка используются винты с головкой под ключ, которые ввинчиваются непосредственно в стержни. Это означает, что никакая часть штока не выступает в заплечик, что улучшает зазор между болтами штока вокруг распределительного вала. Винты и болты на вторичном рынке доступны с пределом прочности на разрыв от 190 000 до 280 000 фунтов на квадратный дюйм.


    Самый большой недостаток повторного использования стандартных шатунов — затраты на рабочую силу для изменения размера; они могут приблизиться к цене новых поковок послепродажного обслуживания.Изменение размера набора из восьми шатунов стоит около 80 долларов. Большинство стандартных штоков LS необходимо запрессовать в поршни, что требует еще 80 долларов труда. Добавьте 100 долларов, которые вам обойдутся за качественные болты для стержней, и общих затрат на ремонт стандартного стержня будет почти достаточно, чтобы купить набор послепродажных кованых стержней с двутавровой балкой.

    Ковочные материалы

    Благодаря эффективности и низкой стоимости, с которыми послепродажные шатуны могут изготавливаться на сегодняшнем рынке, литых шатунов практически не существует.Как и в случае с коленчатыми валами, наиболее распространены кованые стальные сплавы, а также доступны чрезвычайно экзотические и дорогие материалы, такие как титан и алюминий. Для каждого из них существует компромисс между прочностью, весом и стоимостью, поэтому важно знать разницу между каждым материалом, чтобы выбрать удилище, которое будет одновременно прочным и доступным.

    Три самых популярных марки стали, используемых для изготовления шатунов на вторичном рынке — в порядке возрастания прочности — это сплавы 5140, 4130 и 4340.Как и коленчатые валы, сплавы более высокого качества обладают преимуществами в отношении прочности на разрыв и пластичности. Это связано с более высокой концентрацией углерода, никеля и хрома. Обычно стержни для вторичного рынка начального уровня изготавливаются из стали 5140 или 4130, а более дорогие стержни высокого класса изготавливаются из сплава 4340 премиум-класса. После процесса ковки стержни послепродажного обслуживания подвергаются термообработке, дробеструйной обработке и снятию напряжений для дальнейшего повышения их долговечности. Они также оснащены стержневыми болтами или винтами с головкой под ключ, обеспечивающими предел прочности на разрыв до 280 000 фунтов на квадратный дюйм.

    Большинство стержней на вторичном рынке представляют собой двутавровые балки (внизу), что заставило многих предположить, что они прочнее сопоставимых двутавровых балок (вверху). Однако это не всегда так, поскольку такие компании, как Oliver, предлагают одни из самых прочных стержней и используют исключительно двутавровую конструкцию. Lunati предлагает эти 6,125-дюймовые двутавровые балки премиум-класса, которые по прочности не уступают его H-образным балкам и на 60 граммов легче.

    Размывая границу между стержнями двутавровой и двутавровой балок, Compstar теперь предлагает гибридные стержни двутавровой и двутавровой балок, которые включают элементы обеих конструкций.Они имеют триангулированные большие и маленькие концы, которые увеличивают толщину балки на 25 процентов с уменьшением веса всего на 6 процентов. Compstar рекомендует использовать штанги двутавровой балки в приложениях мощностью более 1000 л.с.


    Для использования на умеренных улицах мощностью до 600 л.с. достаточно стальных стержней 5140 и 4130, но рекомендуется использовать 4340 стержней для любых других целей. Однако с увеличением доступности стали 4340 сплавы 5140 и 4130 становятся все менее распространенными, даже в стержнях начального уровня.Интересно, что количество шатунов начального уровня в диапазоне 300 долларов на рынке LS чрезвычайно ограничено по сравнению с их альтернативами более высокого уровня, причем Scat и Eagle являются основными игроками на этой арене. Вероятно, это связано с тем, что заводские удилища Gen III / IV очень прочные, и большинство сборок строкеров LS могут легко приблизиться к отметке 600 л.с. или даже превзойти ее, когда необходимы удилища премиум-класса. Неудивительно, что Scat и Eagle продают больше удилищ премиум-класса, чем удилища начального уровня.

    Два самых экзотических материала, используемых для изготовления шатунов, — это алюминий и титан. Алюминиевые стержни, доступные на вторичном рынке, такие как GRP и Howards Cams & Racing Components, и популярные в гоночных приложениях, где малая масса важнее предельной прочности и долговечности, можно выковать или вырезать из блоков заготовок. Поскольку алюминиевые стержни весят на 25 процентов меньше, чем стальные поковки, они уменьшают возвратно-поступательную массу и, следовательно, улучшают выходную мощность.Однако они имеют лишь половину прочности на разрыв, чем сталь, и обладают гораздо более коротким сроком службы. Это означает, что по мере того, как алюминиевые стержни накапливают километраж и подвергаются повторяющимся циклам нагрева, они со временем растягиваются, твердеют и ослабевают. Кроме того, алюминиевые стержни должны быть более крупными, чем их стальные аналоги, чтобы компенсировать их более низкую прочность на разрыв. Следовательно, они не подходят для уличных моторов, и их необходимо часто проверять на растяжение в гоночных моторах. По данным некоторых производителей стержней, усталостная долговечность алюминиевого стержня на 90 процентов ниже, чем у стального стержня.По этим причинам алюминиевые стержни наиболее часто используются в дорогостоящих гоночных двигателях, которые восстанавливаются несколько раз за сезон.

    Титан, обеспечивающий наилучшее соотношение прочности и веса между сталью и алюминием, обеспечивает самое высокое соотношение прочности и веса среди всех материалов, используемых для изготовления шатунов. Наиболее часто используемый материал для автомобильной промышленности — это титан 6AL-4V, сплав, содержащий 6 процентов алюминия и 4 процента ванадия для улучшения обрабатываемости. Хотя предел прочности титана на 15 процентов ниже, чем у стали, он на 30 процентов легче.В результате, титановые стержни часто используются в приложениях, которые работают на чрезвычайно высоких оборотах, таких как двигатели NASCAR Sprint Cup со скоростью 9500 об / мин, двигатели Formula One со скоростью 18 000 об / мин и даже LS7 с 7000 об / мин. Самым большим недостатком титановых стержней, предлагаемых компаниями на вторичном рынке, такими как Crower и Cunningham, является цена. Набор из восьми титановых стержней обычно стоит вдвое дороже, чем набор сопоставимых стальных стержней. Кроме того, несмотря на их дополнительный вес, стальные стержни более чем подходят для выдерживания устойчивых оборотов двигателя выше 8000 об / мин.


    Хотя термин «заготовка» не относится к какому-либо конкретному материалу и может быть более точно описан как производственный процесс, заготовку стоит обсудить, чтобы определить ее место в иерархии шатунов. Заготовка стержня начинается как отдельный слиток кованой стали, алюминия или титана и обрабатывается до окончательной формы стержня. Основное преимущество этой технологии производства — возможность настройки. Поскольку они не полагаются на очень дорогие ковочные штампы и прессы для придания им формы, заготовки стержней могут быть изготовлены с нестандартной длиной намного проще.При ковке изготовление стержня нестандартной длины требует изготовления нового набора штампов, что является непомерно дорогостоящим. Стальные прутки для заготовок изготавливаются из более чистого и улучшенного сплава, чем большинство поковок. Кроме того, они характеризуются продольным потоком зерен с отличными свойствами молекулярного связывания для повышения прочности. Хотя стальные стержни из заготовок не так прочны вокруг большого конца, как кованые стальные стержни, из-за отсутствия кругового потока зерна они гораздо более устойчивы к образованию поверхностных трещин.В целом пруток из стальной заготовки прочнее поковки, но и стоит вдвое дороже.


    Carrillo известна тем, что производит одни из самых прочных стержней для двутавровых балок на рынке, но компания также предлагает стержни для двутавровых балок. Они похожи на стержни двутавровой балки, но с большим количеством материала балки вокруг шатуна. Компания рекомендует использовать их в приложениях с умеренной нагрузкой.

    Многие серийные двигатели, в том числе ранние малоблочные двигатели LS, используют штифты на запястье, которые запрессовываются на малый конец стержней.Проблема с этой компоновкой заключается в том, что, если штифт когда-либо заедает в поршне, это препятствует способности штока поворачиваться и ломаться пополам. Большинство стержней вторичного рынка имеют малое отверстие с втулкой, которое может вместить полностью плавающий штифт. Втулка действует как подшипник, позволяя штоку плавать вокруг булавки на запястье на тонкой масляной пленке. Плавающие пальцы должны быть зафиксированы внутри поршней стопорными кольцами.


    Как и все крепежные детали, болты тяги деформируются при затягивании.В отличие от большинства крепежных деталей, если один стержневой болт выходит из строя, он может вывести из строя весь двигатель. Следовательно, простого затягивания болта штока в соответствии со спецификацией будет недостаточно, потому что трение болта о крышку штока сделает измерения крутящего момента неточными. Гораздо более точный метод проверки правильной затяжки стержневого болта — это измерение растяжения болта. Производители болтов, такие как ARP, публикуют целевые показатели растяжения для всех своих стержневых болтов. Прикрепление датчика растяжения к болту и медленное затягивание болта до достижения заданного растяжения обеспечивает оптимальную работу болта.

    Форма стержня

    Форма шатуна так же важна, как и материал, из которого он сделан. Как и большинство заводских стержней, малоблочные блоки Gen III / IV используют двутавровую конструкцию; Штанги вторичного рынка имеют форму двутавровых и двутавровых балок. Делать общее заявление о том, какой дизайн лучше, было бы неточно, поскольку каждый из них имеет определенные преимущества. Большинство производителей стержней согласны с тем, что двутавровые балки легче и прочнее на сжатие, потому что они распределяют напряжение по стержню более равномерно.Напротив, стержни двутавровых балок тяжелее и могут выдерживать большие растягивающие нагрузки из-за их более громоздкой конструкции. Теоретически эти атрибуты указывают на то, что двутавровые балки лучше подходят для применений с принудительной индукцией и закисью, и что двутавровые балки более долговечны в гоночных двигателях с высокой частотой вращения. Однако на практике это не так. Большинство компаний, которые продают шатуны, произведенные за рубежом, продают свои двутавровые балки как предложения начального уровня, а их двутавровые балки — как предложения премиум-класса, рассчитанные на более высокие пределы мощности.В результате многие хотродеры пришли к выводу, что стержни с двутавровыми балками — более прочная общая конструкция. Однако это не всегда так, поскольку производители, такие как Manley и Lunati, недавно представили сверхмощные стержни с двутавровыми балками, которые рассчитаны на более высокий уровень мощности, чем их собственные стержни с двутавровыми балками.

    Например, Manley оценивает свои стандартные стальные двутавровые штанги 4340 на мощность 800 л.с. и 8000 об / мин, а его стандартные двутавровые штанги серии Pro — на 850 л.с. и 8500 об / мин. Кроме того, такие компании, как Oliver, десятилетиями производят одни из самых высококачественных и долговечных шатунов.Они используются в самых требовательных гоночных приложениях, в том числе везде, от гоночных автомобилей до монстр-траков и спринтерских автомобилей. Интересно, что Оливер использует двутавровую конструкцию исключительно во всех своих стержнях. Следовательно, как двутавровые, так и двутавровые стержни могут быть спроектированы так, чтобы выдерживать серьезные злоупотребления, и делать обобщения относительно того, какой из них сильнее, бесполезно.


    При измерении зазора в подшипнике штока необходимо сначала затянуть крышки в тисках. Затем индикатор с круговой шкалой необходимо расположить на вертикальных поверхностях корпуса шатуна.Причина этого в том, что подшипники имеют небольшой горизонтальный конус.



    Хотя увеличение длины штанги является предметом многочисленных споров, многие ведущие производители двигателей в стране утверждают, что это не повод терять сон. Обширные динамометрические испытания, проведенные командами NHRA Pro Stock, показали, что более высокое отношение штанги к ходу не влияет на выходную мощность. Любое соотношение 1,55: 1 и 1,85: 1 подходит для большинства уличных двигателей.


    Хотя «двутавровая балка» и «двутавровая балка» относятся к общей конструкции стержня, это не означает, что все двутавровые балки и двутавры имеют одинаковую форму.Некоторые предлагают больший зазор, чем другие. Из-за небольшого зазора между шатунами и распределительным валом в двигателях ходового механизма большинство шатунов послепродажного обслуживания имеют профилированные заплечики, чтобы сэкономить дополнительное пространство. Точно так же болты штока также могут снизить зазор. Когда поршень приближается к ВМТ, верхняя часть болта штока приближается к кулачку, а когда поршень приближается к НМТ, нижняя часть болта штока приближается к картеру и масляному поддону. Чтобы решить эту проблему, стержни вторичного рынка часто оснащаются низкопрофильными болтами. Некоторые компании идут еще дальше, используя винты с головкой под ключ вместо болтов, которые ввинчиваются непосредственно в большой конец стержня, вместо того, чтобы полагаться на отдельную гайку.

    Независимо от типа используемого крепежа, стержни на вторичном рынке комплектуются прочными болтами или винтами с головкой под ключ. ARP предлагает крепежи из хромомолибдена 8740 с пределом прочности на разрыв 220 000 фунтов на квадратный дюйм, а некоторые производители стержней предлагают свои собственные запатентованные крепежные элементы, рассчитанные на давление до 280 000 фунтов на квадратный дюйм. Учитывая, что они являются наиболее нагруженным крепежом во всем двигателе, качественные стержневые болты являются дешевой страховкой.

    Длина стержня

    В сборках строокера, использующих блок стандартной палубы, 6.Наиболее распространены штанги диаметром 100, 6,125, 6,200 и 6,250 дюйма. Удлиненные штоки диаметром 6,460 и 6,560 дюйма чаще используются в двигателях с высокой декой и более длинным ходом. Как и в малогабаритных коленчатых валах первого поколения, коленчатые валы LS имеют шатуны диаметром 2100 дюймов. Это означает, что шатуны Gen I и Gen III / IV взаимозаменяемы, потому что они имеют одинаковый диаметр корпуса шатуна. Одним из важных отличий является то, что стержни Gen I имеют меньшее отверстие для малого конца на 0,927 дюйма, чем на стержнях диаметром 0,945 дюйма, используемых в стандартных двигателях LS.Следовательно, использование штоков Gen I в двигателе Gen III / IV требует согласования их с поршнями, которые имеют меньший диаметр малого конца 0,927 дюйма. Хотя большинство вторичных шатунов LS построены с меньшим размером Gen I, некоторые из них предлагаются с отверстием в корпусе 0,945 дюйма, чтобы сделать их совместимыми с поршнями, в которых используются наручные штифты LS стандартного размера.


    После усилий по настройке зазора в подшипнике штока легко упустить из виду проверку бокового зазора штока. Расстояние между сторонами стержней следует проверить щупом и измерить.От 010 до 0,012 дюйма. В определенной степени это контролирует, сколько масла стекает обратно в картер.


    Одна из самых спорных тем в двигателестроении — предполагаемые преимущества максимального увеличения длины шатуна. Большинство людей склонны чрезмерно обобщать этот вопрос, и легионы хот-роддеров твердо уверены, что использование более длинного шатуна дает дивиденды в лошадиных силах по сравнению с более коротким стержнем. Одной только этой теме можно написать целую главу, но достаточно сказать, что использование более длинного шатуна по сравнению с более коротким стержнем имеет два преимущества.

    Сторонники

    утверждают, что более длинный шатун увеличивает мощность при высоких оборотах, потому что он заставляет поршень медленнее перемещаться от ВМТ во время рабочего хода. Теоретически это позволяет увеличить давление в цилиндре и увеличить мощность. Более длинные шатуны также уменьшают угол наклона шатунов по отношению к поршням. Это уменьшает боковую нагрузку и трение на юбках поршня, что, как говорят, улучшает как долговечность, так и мощность. К сожалению, очень немногие производители двигателей и хот-родеров приложили кропотливые усилия, необходимые для проверки этой теории.Интересно, что те, у кого это есть, в том числе инженеры GM и производители двигателей Pro Stock из Reher-Morrison, не убеждены, что более длинные шатуны вообще обеспечивают какое-либо повышение производительности.

    Более точный способ сравнить длину шатуна между различными комбинациями двигателей — это посмотреть на их отношения штока к ходу хода. Например, в большинстве малогабаритных блоков LS с ходом 3,622 дюйма используется шатун 6,098 дюйма, что соответствует соотношению ход штока к ходу 1,68: 1. С математической точки зрения пара тысячных дюйма длины стержня вообще не сильно влияет на соотношение.В исчерпывающей серии динамометрических испытаний, которые Reher-Morrison выполнила на двигателях NASCAR для GM, мастерская изменила отношение штока к ходу поршня от 1,48 до 1,85: 1. В ходе испытаний средняя скорость поршня находилась в диапазоне от 4500 до 4800 кадров в секунду, и были приняты кропотливые меры для минимизации переменных. Результатом было нулевое различие в средней мощности и отсутствие разницы в форме кривых мощности. Согласно Рехеру-Моррисону, можно было наложить кривые друг на друга, не имея возможности различать на бумаге разницу между разными соотношениями стержня к ходу.

    Хотя влияние различных соотношений стержня к ходу не всегда может быть очевидным на динамометрическом стенде, есть некоторые подводные камни при движении выше и ниже определенной точки. При соотношении меньше 1,55: 1 угловатость штока настолько велика, что она значительно увеличивает боковую нагрузку поршня, увеличивает скалывание поршня и увеличивает нагрузку на юбку. Хотя это не обязательно влияет на фактическую мощность двигателя, но ускоряет износ. И наоборот, при соотношении выше 1,80: 1 или 1,85: 1 поршень в ВМТ движется так мало, что ухудшает способность поршней всасывать воздух на такте впуска.Для компенсации этого требуется продвижение кулачка или уменьшение площади поперечного сечения портов головки блока цилиндров или впускного коллектора для увеличения скорости воздуха. Когда дело доходит до длины стержня, самая большая ошибка, которую может сделать хотроддер, — это компрометация всей комбинации двигателей, пытаясь достичь целевого отношения стержня к ходу хода. Следовательно, согласно Рехер-Моррисону, с точки зрения производительности, шатуны представляют собой не что иное, как куски металла, соединяющие поршни с коленчатым валом. Это так просто.

    Выбор производителя

    Попытка отличить шатуны одного производителя от другого только по внешнему виду может быть трудной. Чтобы помочь вам разобраться в десятках доступных на вторичном рынке удилищ, вот некоторые из самых известных на рынке удилищ LS как для уличных, так и для полосовых применений. Теперь, когда доступен такой широкий выбор качественных стержней для вторичного рынка, восстановление стандартных стержней осталось в прошлом.

    Звонки

    Как и коленчатые валы премиум-класса, шатуны Callies ‘Ultra на 100% производятся в Америке.Изготовленные из запатентованного стального сплава 4340 Timken, эти штанги представляют собой премиальные штанги с премиальной ценой примерно в 1300 долларов за комплект. Эти вложения позволяют приобрести оборудование с инновационными конструктивными особенностями, способное выдерживать более 1000 л.с. У стержней Ultra есть вставки вокруг болтов с головкой под ключ, которые помогают укрепить большой конец стержня. Профилированные заплечики улучшают зазор в длинноходных двигателях, а винты с головкой под ключ имеют номинальное давление 260 000 фунтов на квадратный дюйм. Кроме того, конструкция двутавровой балки Ultra Rod уменьшает массу по сравнению с аналогичной двутавровой балкой.Обладая широким диапазоном длины хода и высоты колодки, они доступны с длиной от 6,100 до 6,560 дюймов.

    Компстар

    Хотя Compstar была задумана как линия Callies ’Sportsman в 2004 году, компания прилагает огромные усилия для обеспечения высочайшего качества своей продукции начального уровня. Стержни Compstar, изготовленные за рубежом для снижения затрат, начинаются от 400 долларов, что делает их отличным соотношением цены и качества. Все стержни Compstar выкованы из стали 4340 и предлагаются в конфигурациях с двутавровой балкой, двутавровой балкой и двутавровой балкой.Общие особенности всей линейки Compstar включают в себя штанговые болты премиум-класса ARP 2000, втулки пальцев с фаской и хонингованием, а также поверхности со снятыми напряжениями. По данным Compstar, его стержни без каких-либо модификаций очищают шатуны и кулачки с ходом 4000 дюймов и подъемом до 0,660 дюйма.

    Самые доступные штанги

    Compstar — двутавровые балки, которые могут выдерживать 650 л.с. и стоят менее 400 долларов за комплект. Они имеют усиленный буртик, большую площадь разъема, дополнительный материал вокруг шейки штифта, крышку с двумя ребрами жесткости и винты с головкой ARP L19.Для двигателей, которым требуется более прочный стержень, двутавровые стержни Compstar бывают длиной от 6,100 до 6,560 дюймов. Официально у них нет опубликованных значений мощности в лошадиных силах, но производители двигателей обычно без проблем доводят их до уровня 850 л.с. Для двигателей с принудительной индукцией и азотных двигателей мощностью более 1000 л.с. Compstar предлагает уникальную конструкцию гибридного стержня с двутавровым и двутавровым стержнями в конфигурации 6,125 дюйма. Дополнительная прочность обеспечивается за счет более толстой балки на 25 процентов и треугольных отверстий под шатуны и штифтов.

    Орел

    Как и коленчатые валы, Eagle предлагает разнообразную линейку шатунов, подходящих практически для всех уровней мощности и комбинаций двигателей.Штанги двутавровых балок SIR начального уровня выкованы из стали 5140 и могут выдерживать до 700 л.с. Они бывают размерами 6,125, 6,200 и 6,250 дюйма. При цене 300 долларов за набор они обладают серьезной ценностью. За невысокие деньги, двутавровые штанги Eagle могут выдерживать гораздо большую мощность. H-образные балки Eagle, оснащенные стандартными стержневыми болтами, имеют мощность 750 л.с. Обновление до болтов ARP 2000 увеличивает это число до 1100, а переход на набор болтов ARP L19 увеличивает номинальную мощность до 1400 лошадиных сил. Премиальные двутавровые балки Eagle стоят всего 550 долларов, что объясняет, почему зарубежные стержни стали такими популярными в последние годы.Что касается силы на доллар, удочки Eagle трудно превзойти.

    Лунати

    Шатуны

    Lunati для малых блоков серии LS выпускаются в трех различных комплектациях. Его двутавровые балки начального уровня выкованы за рубежом из стали 4340 и имеют мощность от 700 до 800 л.с. Стержни обрабатываются на заводе, а затем подвергаются термообработке, дробеструйной обработке и снятию напряжений. Они предлагаются только одного размера, 6,125 дюйма, и продаются за 630 долларов. Всего на 30 долларов дороже сверхлегкие двутавровые стержни Lunati имеют многие из тех же характеристик, что и стандартные двутавровые балки, но они на 75 граммов легче (680 против605). Уменьшенный возвратно-поступательный вес, который они предлагают, делает их хорошо подходящими для кольцевых гусениц и двигателей с наземной скоростью, в которых продолжительная работа на высоких оборотах является нормой. В верхней части тотемного столба Lunati находятся его шатуны серии Pro. Эти балки Ibeam производятся в Америке из стали 4340, пригодной для авиакосмической промышленности. При цене 1300 долларов они немного дороговаты, но преимущество в том, что они могут выдерживать мощность, превышающую 1000 л.с. На самом деле, Лунати говорит, что они справятся практически со всем, что вы можете в них бросить. Доступен в версии 6.Удилища серии Pro длиной 125 и 6.300 дюймов являются отличным выбором для сумматоров экстремальной мощности.

    Мэнли

    Раздавая гаечный ключ в дебатах о соотношении двутавровых балок и двутавровых балок, Мэнли позиционирует двутавровые балки в самом низу и вверху своей линейки шатунов. Двутавровые удилища Manley Sportsmaster выкованы за рубежом из стали 4340 и имеют длину 6,100 дюймов. Стержни подвергаются дробеструйной обработке, снятию напряжений и термообработке. Кроме того, стержни Sportsmaster имеют профилированный профиль вокруг основной области крышки, что позволяет убрать факторы напряжения и снизить массу до чуть менее 600 граммов.Они имеют мощность 550 л.с. и стоят 650 долларов за комплект.

    Стержни 4340 двутавровых балок среднего уровня

    Manley также выкованы за рубежом. Они имеют размер 6,125 дюйма и доступны с болтами ARP 8740 или ARP 2000 с номинальной мощностью 725 и 775 соответственно. Интересно, что они стоят дешевле, чем Sportsmasters — 600 долларов.

    В верхней части груды находятся стержни двутавровой балки Manley Pro Series 4340, которые производятся в Соединенных Штатах. Эти 6,125-дюймовые штанги по цене 1500 долларов за комплект могут выдерживать более 1000 л.с.Помимо грубой силы, удилища серии Pro очень легкие — всего 609 граммов.

    Скат

    Как и многие компании, занимающиеся послепродажным обслуживанием, Scat выковывает свои стержни за границей, а затем выполняет окончательные машинные работы в Соединенных Штатах. Для обеспечения контроля качества и строгих допусков стержни Scat обрабатываются с помощью современного алмазного инструмента и подвергаются термообработке с использованием охлаждения с контролируемой температурой.

    Двутавровые стержни Pro Comp начального уровня

    Scat имеют стальную конструкцию 4340 и предлагаются в шести вариантах.Длина 100 и 6,125 дюйма. Они легкие, примерно 600 граммов, и доступны с болтами стержня ARP или винтами с головкой под ключ. Их мощность составляет от 550 до 650 л.с., они лучше всего подходят для легких комбинаций двигателей без наддува, и их бюджетная цена составляет 325 долларов за комплект.

    Scat предлагает удилища премиум-класса Gen III / IV — H-образные балки Pro Sport 4340. Доступные длиной 6,100 и 6,125 дюйма, двутавровые стержни Scat рассчитаны на мощность более 800 л.с., что делает их идеальными для двигателей с принудительной индукцией и азотных двигателей. Винты с головкой под ключ ARP 8740 входят в стандартную комплектацию, а крепежные элементы ARP 2000 не являются обязательными.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.