Конструкция шатуна — RacePortal.ru
На шатун воздействуют большие знакопеременные и изменяющиеся по величине усилия, вызванные давлением расширяющихся в цилиндре газов и инерцией деталей поршневой группы. Для уменьшения вибрации и повышения максимальных оборотов двигателя, что необходимо для повышения максимальной мощности двигателя, конструкторы стремятся сделать шатун, как и все остальные детали, совершающие возвратно-поступательное движение, как можно легче. Но это стремление вступает в противоречие с необходимостью обеспечения прочности шатуна, работающего под воздействием больших и разнообразных нагрузок. Кроме этого в массовом производстве большое значение имеет себестоимость материалов, из которых изготавливаются шатуны, и стоимость изготовления самого шатуна.
Как и везде в технике, принятие технического решения, это постоянный выбор наиболее приемлемого компромисса для данных условий. Шатун состоит из двух головок и соединяющего их силового стержня. Верхняя головка шатуна (поршневая), меньшего размера, через поршневой палец соединяется с поршнем, а нижняя головка шатуна (кривошипная) соединяется с шатунной шейкой коленчатого вала. Верхняя (поршневая) головка шатуна неразъёмная. Её конструкция зависит от способа крепления поршневого пальца. Если двигатель имеет фиксированный поршневой палец, верхняя головка шатуна имеет цилиндрическое отверстие, изготовленное с высокой точностью и обеспечивающее установленный натяг (0,015 ÷ 0,040 мм) в соединении с поршневым пальцем.
Соединением с натягом, при котором диаметр вала, вставляемого в отверстие несколько больше внутреннего диаметра отверстия. Существует несколько методов сборки таких соединений – запрессовка при помощи пресса, нагрев детали с отверстием или, наоборот, сильное охлаждение вала. Если поршневой палец плавающего типа, в верхнюю головку шатуна запрессовываются бронзовые или биметаллические втулки, изготовленные из стали с залитым во втулку тонким слоем бронзы.
Но существуют двигатели с плавающим пальцем в верхней головке шатуна, в которой отсутствует втулка. В этом случае поршневой палец вращается непосредственно в отверстии верхней головки шатуна. Плавающий поршневой палец устанавливается в верхней головке шатуна с установленным зазором (0,015 ÷ 0,020 мм). Для смазывания плавающего поршневого пальца в верхней головке шатуна может быть сделано отверстие, через которое масло из внутренней полости поршня подаётся к поршневому пальцу. Поскольку нагрузки на нижнюю часть поршневой головки шатуна значительно ниже, чем на верхнюю часть верхняя головка шатуна форсированных двигателей делается в виде трапеции, что увеличивает опорную поверхность пальца во время рабочего хода поршня.
Нижняя (шатунная) головка шатуна разборная. Состоит из верхней части, изготовленной как одно целое с шатуном и крышки нижней головки. Отверстие нижней головки шатуна растачивается на заводе при установленной крышке. Поэтому крышка нижней головки может использоваться только со своим шатуном. Во время ремонта двигателя не допускается замена крышки или установка крышки обратной стороной. Перед разборкой двигателя обязательно ознакомьтесь с видом совместных меток, и с какой стороны коленчатого вала они установлены.
Крышка шатуна соединяется с шатуном при помощи шатунных болтов. Шатунные болты работают под очень большой нагрузкой. Поскольку крышка устанавливается относительно шатуна с высокой точностью, шатунные болты чаще всего являются направляющей деталью, определяющей совместное положение крышки относительно шатуна. Для этого большинство шатунных болтов имеют центрирующие участки, позволяющие точно установить крышку головки относительно шатуна. Шатунные болты чаще всего запрессовываются в шатун, поэтому при замене шатунных болтов для их выпрессовки из шатуна может потребоваться применение пресса. Выпрессовывайте шатунные болты только в случае их необходимой замены. Никогда не заменяйте шатунные болты и гайки шатунных болтов, на болты и гайки непредназначенные для этих целей. Всегда затягивайте гайки шатунных болтов только при помощи динамометрического ключа, даже когда устанавливаете крышку для контрольного замера размеров отверстия нижней головки шатуна. При любом подозрении, что шатунный болт начал вытягиваться, замените болт с гайкой на новые. Стандартная длина болта для каждого двигателя, обычно указывается в заводском руководстве по ремонту. Не пытайтесь исправить повреждённую резьбу болта при помощи плашки. Резьба шатунных болтов изготовляется методом накатки, а не нарезки
.
Различные типы болтов крепления крышки шатуна. На некоторых болтах видны места, предназначенные для центровки крышки шатуна Для правильной установки крышки шатуна центрирование крышки также может осуществляться при помощи направляющих втулок или направляющих штифтов.
В нижнюю головку шатуна вставляются тонкостенные вкладыши подшипников скольжения. По своей конструкции эти вкладыши практически не отличаются от вкладышей коренных подшипников коленчатого вала. Вкладыши подшипника нижней головки шатуна изготавливаются из тонкой стальной ленты, внутренняя поверхность которой залита специальным сплавом, обладающим высокими антифрикционными свойствами и обладающим высоким сопротивлением износу. Для каждого типа двигателя существуют различные типы антифрикционных сплавов, обладающих различными свойствами. Есть сплавы, которые легко притираются, но не обладают достаточной сопротивляемостью ударным нагрузкам, есть сплавы, которые наоборот обладают способностью выдерживать высокие ударные нагрузки, но имеют более низкие другие технические характеристики. По этому при ремонте двигателя необходимо использовать вкладыши подходящие не только по размеру, но и по материалу из которого изготовлены вкладыши. Тонкостенные вкладыши нижней головки шатуна изготавливаются номинального и несколько ремонтных размеров, под шатунную шейку коленчатого вала с уменьшенным, после необходимого ремонта, диаметром. Это позволяет при ремонте двигателя производить перешлифовку изношенных шеек коленчатого вала под следующий ремонтный размер, что удешевляет стоимость ремонта двигателя, поскольку стоимость перешлифовки коленчатого вала, меньше стоимости нового вала.
Вкладыш изготавливается в виде дуги переменного радиуса, в месте замка большего, чем диаметр посадочного отверстия. Кроме того, длина вкладыша обеспечивает небольшой выступ вкладыша над плоскостью разъёма головки шатуна, этим обеспечивается необходимый натяг, предотвращающий проворачивание вкладыша в головке. Вкладыши также имеют установочный усик, вставляемый в канавки выфрезерованные в шатуне и крышке шатуна, которые тоже предназначены для исключения проворачивания вкладыша в нижней головке шатуна. А настоящее время выпускаются двигатели, не имеющие на вкладышах подшипников установочных усиков. В таких двигателях фиксация вкладышей осуществляется только за счёт необходимого натяга в головке шатуна, обеспеченного высокой точностью изготовления деталей.
Антифрикционный материал имеет высокую износостойкость только в условиях работы с достаточной смазкой. Масло в подшипник нижней головки шатуна поступает из отверстия в шатунной шейке коленчатого вала. Некоторые шатуны имеют специальные дренажные отверстия, позволяющие регулировать прохождение масла через подшипник. Это необходимо потому, что масло кроме своей основной функции – смазка трущихся поверхностей, ещё служит для охлаждения этих поверхностей. Всегда необходимо точно выдерживать зазор в подшипнике шатуна. Наиболее точным измерением зазора является метод с применением специальной измерительной пластмассовой проволоки. Измерение зазора в шатунных подшипниках ничем не отличается от измерения зазора в коренных подшипника.
Стержень большинства шатунов массовых двигателей имеет двутавровую форму и расширяется к нижней головке шатуна. Существуют стержни другой формы, особенно у шатунов спортивных двигателей, изготовленных из алюминиевых сплавов. Шатуны дизельных двигателей обычно более массивные и более прочные по сравнению с шатунами бензиновых двигателей.
В некоторых двигателях стержень шатуна имеет внутри просверленный масляный канал для подачи масла к верхней головке шатуна. Иногда в верхней части нижней головки шатуна делается отверстие, из которого масло под давлением разбрызгивается во внутренней полости поршня и цилиндра.
Для уменьшения вибраций двигателя необходимо чтобы все шатуны двигателя имели одинаковый вес, более того должен быть одинаковым не только общий вес каждого шатуна, но и вес каждой верхней и каждой нижней головки шатуна. Для взвешивания каждой головки шатуна применяются точные (электронные) весы со специальным приспособлением (установочной скалкой). Сначала взвешиваются все шатуны двигателя, и результаты взвешивания записываются в специальную таблицу с отдельным указанием веса нижней и верхней головок каждого шатуна. Подгонка веса осуществляется по самому лёгкому шатуну, за счёт аккуратного снятия части металла со специальных наплывов (бобышек), расположенных на верхней головке шатуна и на крышке нижней головки. Иногда наплывы в нижней части шатуна расположены не на крышке нижней головки, а на стержне шатуна чуть выше нижней головки в месте нахождения центра тяжести шатуна.Стрелками отмечены бобышки, с которых снимается часть металла при подгонке веса шатунов одного двигателя.
Материалы, из которых изготавливаются шатуны с целью уменьшения себестоимости производства шатуны массовых двигателей изготавливаются методом литья из специального чугуна, что в полнее обеспечивает требования двигателей работающих на бензине. Шатуны высоконагруженных двигателей, особенно дизельных двигателей с наддувом, изготавливаются методом горячей штамповки (ковки) из специальных легированных сталей. Кованые шатуны прочнее литых, но дороже в изготовлении. Кованый шатун легко отличить от литого по боковому шву. Боковой шов кованого шва широкий, а литого узкий. Шатуны некоторых современных двигателей изготавливаются методом спекания из порошковых металлов, такие шатуны обладают более высокой прочностью. Линия соединения нижней головки такого шатуна с крышкой шатуна имеет неровный колотый разъём, поскольку отделение крышки от шатуна происходи методом разлома. В этом случае обеспечивается наиболее точная установка крышки относительно шатуна.
Для уменьшения веса, что необходимо для обеспечения повышения оборотов двигателя, шатуны двигателей дорогих спортивных автомобилей, где цена материала не имеет большого значения, изготавливаются из алюминиевых или титановых сплавов. Шатун, изготовленный из титановых или алюминиевых сплавов весит меньше чем стальной шатун на 50%. Особенно высокие требования предъявляются к материалам, из которых изготавливаются болты крепления крышки головки шатуна. Обычно они изготавливаются из высоколегированных сталей обладающих очень высоким пределом текучести превышающий этот показатель 2 ÷ 3 раза по сравнению с углеродистыми сталями.
Довольно часто шатуны имеют деформацию, не допускающую их установку в ремонтируемый двигатель. Даже если двигатель автомобиля не подвергался аварийным неисправностям с последующим ремонтом, шатун может быть деформирован под воздействием штатных нагрузок. Тем более повышается вероятность деформации шатуна, если в результате обрыва ремня привода ГРМ, при котором от удара поршня были погнуты клапаны двигателя, если двигатель подвергся гидроудару, вследствие попадания воды в цилиндры двигателя или произошло прокручивание вкладыша и, соответственно перегрев нижней головки шатуна.
Деформация шатуна может произойти из-за неправильного ремонта, когда при установке фиксированного поршневого пальца, для нагрева верхней головки шатуна использовалась газовая горелка. Отверстие нижней головки шатуна, под воздействием ударных нагрузок, может принять овальную форму при неправильном моменте затяжки болтов крепления крышки головки шатуна или вытягивания болтов крепления крышки. Поэтому проверка геометрии и, в случае необходимости, ремонт или замена шатуна являются обязательными при ремонте двигателя. Сначала необходимо измерить диаметр, овальность и конусность отверстий верхней и нижней головок шатуна. Сделать это можно при помощи универсального нутромера, но в специализированных мастерских для этой цели может применяться специальные точные приспособления
Очень важным показателем геометрии шатуна является параллельность осей отверстий головок шатуна. Деформация стержня шатуна может привести к тому, что оси этих отверстий будут не параллельны. Это приведёт к перекосу поршня в цилиндре и, соответственно, повышенной шумности при работе двигателя, преждевременному износу поршня, стенок цилиндра, опорной поверхности нижней головки шатуна и коленчатого вала, а при сильном перекосе поршневого пальца и к разрушению поршня. Точно проверить параллельность осей отверстий шатуна можно только при помощи специальных приспособлений. К сожалению, такие приспособления часто отсутствуют даже в специализированных мастерских. А для проверки деформации стержня шатуна при помощи поверочной плиты или лекальной линейки требуется определённый опыт, да и эти, не очень удобные мерительные инструменты, бывают не во всех ремонтных предприятиях. Кроме того, на некоторых V-образных двигателях нижняя головка шатуна расположена несимметрично относительно стержня и верхней головки шатуна. И тогда проверить геометрию шатуна при помощи поверочной плиты вообще не удастся. Стержень шатуна может иметь спиральную закрутку или осевой искривление. В любом из этих случаев ось поршневого пальца будет не параллельна оси коленчатого вала, а ось поршня будет не параллельна оси цилиндра. Проверка наличия искривления стержня шатуна
Шатун поршня: назначение, конструкция, основные неисправности
Рассмотрим конструкционные особенности шатуна поршня, основные проблемы, которые могут возникать при его работе, и способы их профилактики.
Конструкция шатуна
Шатун передает энергию от поршня к коленчатому валу. При этом он совершает два вида движения: круговое и возвратно-поступательное. Первое происходит в месте соединения его нижней головки с коленвалом, второе – в зоне соединения верхней головки с поршнем. Вследствие такой конструкции шатун постоянно испытывает высокие нагрузки во время работы.
Шатун поршня состоит из следующих элементов.
Поршневая головка
Верхняя (поршневая) головка представляет собой цельную неразборную конструкцию, которая соединяется с поршнем при помощи пальца: плавающего или фиксированного.
В верхней головке плавающего пальца обычно расположены бронзовые или биметаллические втулки. Если их нет, палец свободно двигается в отверстии головки шатуна. Для того, чтобы данный механизм функционировал нормально, ему требуется достаточное количество смазки.
Чтобы обеспечить необходимый уровень натяга, фиксированный палец вставляется в цилиндрическое отверстие меньшего диаметра.
Так как на верхнюю головку действуют очень высокие нагрузки, она имеет трапециевидную форму. Это позволяет увеличить опорную поверхность при работе поршня.
Кривошипная головка
Нижняя (кривошипная) головка соединяет коленчатый вал и шатун. Многие шатуны обладают разъемной кривошипной головкой, что зависит от метода сборки двигателя. Крышку головки с шатуном соединяют болты, штифты или бандажное крепление.
На каждый шатун можно установить только ту крышку, которой он оснащался с завода, так как она обладает определенным весом и размером. При ремонте данную деталь заменить нельзя.
По расположению стержня головка может быть прямой или косой. Последняя характерна для V-образных двигателей и используется для уменьшения размеров силового агрегата.
В нижней части шатунной головки располагаются подшипники скольжения, схожие с коренными вкладышами коленчатого вала. Их изготавливают из стальной ленты, которая изнутри обработана антифрикционным материалом с высокими износостойкими характеристиками. Особенностью этого слоя является то, что он работает только в присутствии моторного масла, а в режиме «сухого трения» очень быстро истирается.
Покрытие может наноситься как на заводе-изготовителе, так и при дальнейшем обслуживании двигателя в условиях гаража или автосервиса. Для защиты подшипников скольжения и других деталей силового агрегата оптимально подходит антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY Для деталей ДВС.
Чаще всего его применяют на юбках поршней, дроссельных заслонках, вкладышах распредвала, подшипниках скольжения.
MODENGY Для деталей ДВС обладает следующими преимуществами:
- Имеет широкий диапазон рабочих температур: от -70 до +260 °C
-
Повышает КПД двигателя
-
Снижает трение и износ
-
Защищает детали от задиров в режиме масляного голодания
-
Снижает расход топлива
-
Отверждается при комнатной температуре
Совместно с покрытием рекомендуется использовать Специальный очиститель‑активатор MODENGY. Он не только убирает разнородные загрязнения с поверхностей, но и образует пленку, улучшающую адгезию покрытия с основанием.
Силовой стержень
Силовой стержень многих шатунов имеет двутавровую форму и расширяется от верхней головки к нижней. В дизельных двигателях используются более прочные и массивные детали, чем в бензиновых. В спорткарах устанавливаются шатуны, изготовленные из алюминия. Благодаря такому решению снижается масса автомобиля.
Все шатуны должны иметь одинаковый вес, в противном случае усилятся вибрации при работе силового агрегата.
Из чего изготавливают шатуны?
Каждый производитель стремится уменьшить вес деталей КШМ и снизить производственные затраты. Но так как на шатуны в процессе работы двигателя воздействуют высокие нагрузки, уменьшать их массу нежелательно – это может пагубно отразиться на прочности изделий.
При массовом производстве шатуны для бензиновых двигателей изготавливают из специального чугуна методом литься. Это позволяет добиться практически идеального соотношения прочности и стоимости деталей.
В дизельных силовых агрегатах шатуны испытывают более высокие нагрузки, поэтому их производят из легированной стали методом горячей ковки или горячей штамповки. Получаемые детали прочнее, но при этом дороже литых.
В мощных автомобилях и спорткарах используются шатуны из титановых и алюминиевых сплавов. Они в два раза легче стальных и чугунных, что позволяет снизить вес двигателя и увеличить его оборотистость.
Большое значение играет конструкционный материал, из которого изготовлены болты крепления крышки шатунной головки. Их производят из высоколегированной стали, предел текучести которой в 2-3 раза больше, чем у обычной углеродистой.
Почему шатуны выходят из строя?
Основной причиной выхода шатунов из строя является износ деталей. Верхняя головка редко подвергается ремонту, а рабочий ресурс втулки нередко оказывается равен ресурсу самого двигателя.
Нарушение формы или разрушение шатуна может произойти вследствие гидроудара, попадания внутрь двигателя абразивных веществ и посторонних предметов, соударения головки блока и поршня.
Подшипники нижней головки могут выйти из строя вследствие недостаточного смазывания. Определить такую неисправность можно по замятию вкладышей, удлинению шатунных болтов, темно-синему окрасу шатунной головки и потемнению вкладышей.
К поломке шатуна приводит недостаточный уровень масла в двигателе, засорение масляного фильтра, загрязнение цилиндра абразивами и посторонними предметами.
Ремонт шатунов
Шатуны нуждаются в ремонте, если наблюдаются:
-
Деформация стержня
-
Износ зазора в верхней головке цилиндра
-
Износ поверхности и зазора в нижней части головки
Перед началом работ шатун тщательно осматривается, при помощи нутрометра измеряется диаметр детали, зазоры в верхней и нижней части.
Если все показатели в норме, менять шатун не потребуется. При деформации стержня отверстия головок перестают быть параллельными, что приводит к перекосу цилиндра. Об этом свидетельствуют повышенная шумность двигателя при работе на холостом ходу, следы износа на коленвале, головке шатуна, поршне и стенках цилиндра. Еще одним методом проверки шатуна на деформацию является его раскачка на специальной проверочной плите.
После проведения всех необходимых измерений приступают к ремонту.
Чтобы получить нужную геометрию зазора нижнего шатуна, необходимо убрать небольшое количество металла с поверхности крышки головки. После этого крышка ставится назад и фиксируется при помощи болтов.
Расточка отверстия головки по требуемому размеру производится на расточном или универсальном станке. После операции выполняется хонингование.
Если зазор под поршневой палец увеличен, бронзовая втулка под верхнюю головку меняется, и новая деталь принимает нужный размер. Очень важно, чтобы отверстия головки и втулки совместились. В этом случае масло не будет попадать на поршневой палец.
Шатунные вкладыши и юбки поршней рекомендуется дополнительно обработать антифрикционным покрытием.
Устройство шатуна
Шатун необходим для соединения поршня с коленчатым валом и передачи усилия от поршня к коленчатому валу. Шатун штампуется из стали.
Для повышения прочности шатуна его подвергают дробеструйной обработке.
Устройство шатуна:
1) верхней головки 1;
2) стержня 3;
3) нижней головки 4 (с крышкой 6).
В верхней головке запрессовывается бронзовая втулка 2 . Во втулке и верхней головке шатуна есть специальные отверстия для подвода масла к изнашиваемой поверхности поршневого пальца. А стержень шатуна выполнен в двутавровом сечении.
Нижняя головка шатуна разъемная. Съемная часть нижней головки шатуна называется крышкой шатуна. Крепится крышка к шатуну с помощью двух болтов с лысками (которые служат для того чтобы болты не проворачивались). Под подшипники скользящего типа 5 (вкладыши) в нижней головке шатуна и крышке в сборе выполняется расточка, в связи с этим крышки шатунов являются невзаимозаменяемыми. Для обеспечения правильной комплектации деталей на них выбиты порядковые номера. На теле и крышке шатуна есть специальные пазы в которые входят выступы на вкладышах. Шатунные и коренные подшипники представляют собой тонкостенные вкладыши с рабочим слоем из свинцовой бронзы. В верхнем вкладыше есть отверстие для подвода масла и специальная канавка по которой масло распределяется. Вкладыши верхних и нижних коренных подшипников не взаимозаменяемы. Для предотвращения смещений и проворачиваний вкладышей, а также осевых смещений выполнены выступы усики. В случае необходимости ремонта блока, коленчатого вала и шатунов создан перечень ремонтных размеров вкладышей.
СОДЕРЖАНИЕ:
1. Запрессовка поршневых пальцев из шатуна
2. Выпрессовка поршневых пальцев из шатуна
3. Ремонт шатуна современного двигателя грузового автомобиля
4. Звуки неисправностей двигателя (стуки двигателя)
5. Признаки и причины неисправностей двигателя автомобиля
6. Как проводится диагностика двигателя автомобиля
Нижняя головка — шатун — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Нижняя головка — шатун
Cтраница 1
Нижняя головка шатуна выполнена с косым разъемом для возможности установки и снятия шатуна через цилиндр двигателя. Крышку нижней головки крепят двумя болтами разной длины, которые фиксируют стопорными шайбами. Длинный болт является призонным, определяющим положение крышки относительно шатуна. [1]
Нижняя головка шатуна имеет косой разъем, в котором устанавливают биметаллические вкладыши с антифрикционным слоем из алюминиевого сплава. В крышке шатуна запрессованы штифты, обеспечивающие совпадение боковых плоскостей крышки и тела шатуна. [3]
Нижняя головка шатуна имеет косой разъем, в котором устанавливают биметаллические вкладыши с антифрикционным слоем из алюминиевого сплава. Затягивают шатунные болты через боковые окна блок-картера. В крышке шатуна запрессованы штифты, обеспечивающие совпадение боковых плоскостей крышки и тела шатуна. [4]
Нижняя головка шатуна разъемная, стальные вкладыши головки залиты свинцовистой бронзой. Крышка нижней головки крепится к шатуну двумя болтами. [5]
Нижняя головка шатуна разъемная, крышка нижней головки крепится к шатуну двумя болтами. [6]
Нижняя головка шатуна отъемная, выполнена в виде стальной штамповки из двух половин. Стальные вкладыши нижней головки залиты баббитом. Нижняя головка крепится к шатуну двумя болтами. [7]
Нижняя головка шатуна разъемная, крышк i нижней головки крепится к шатуну четырьмя болтами. Стальные вкладыши нижней головки шатуна залиты баббитом. [8]
Нижняя головка шатуна состоит из двух частей ( фиг. При больших размерах головки, для возможности выемки шатуна через цилиндр, стык между частями головки приходится делать косым ( фиг. [9]
Нижняя головка шатуна обычно имеет вкладыш, залитый антифрикционным металлом. Самую головку шатуна очень редко заливают антифрикционным металлом. Безусловно, правильнее применять конструкцию со вкладышем, так как при этом облегчается его замена и представляется возможность иметь вкладыш в запасе. [10]
Нижняя головка шатуна ( рис. 39) по условиям ее монтажа, как правило, делается разъемной и имеет размеры, позволяющие-вынимать поршень с шатуном через цилиндр. Разъем головки обычно располагают в плоскости оси шатунной шейки. В судовых и стационарных тихоходных двигателях нижнюю головку шатуна часто выполняют не только разъемной, но и отъемной ( рис. 39, б), состоящей из двух половин, которые соединяются между собой и с шатуном болтами. Между верхней половиной головки и шатуном ставится стальная прокладка. Изменяя толщину этой прокладки, можно изменять длину шатуна, а следовательно, регулировать степень сжатия. [12]
Нижняя головка шатуна вместе с коленчатым валом совершает вращательное движение, преобразуя таким образом прямолинейное перемещение поршня во вращательное движение коленчатого вала. [14]
Страницы: 1 2 3 4 5
Шатун: надежное плечо кривошипно-шатунного механизма
Шатун: надежное плечо кривошипно-шатунного механизмаВ работе кривошипно-шатунного механизма поршневых двигателей одну из ключевых ролей играют детали, соединяющие поршни и коленчатый вал — шатуны. О том, что такое шатун, каких типов бывают эти детали и как они устроены, а также о правильном выборе, ремонте и замене шатунов — читайте в данной статье.
Что такое шатун и какое место он занимает в двигателе?
Шатун — компонент кривошипно-шатунного механизма поршневых ДВС всех типов; разъемная деталь, предназначенная для соединения поршня с соответствующей шейкой коленчатого вала.
Эта деталь выполняет несколько функций в двигателе:
- Механическое соединение поршня и коленвала;
- Передача от поршня на коленчатый вал моментов, возникающих во время рабочего хода;
- Преобразование возвратно-поступательных движений поршня во вращательное движение коленвала;
- Подача смазочного материала на поршневой палец, стенки поршня (для дополнительного охлаждения) и цилиндра, а также на детали ГРМ в силовых агрегатах с нижним расположением распределительного вала.
В моторах число шатунов равно числу поршней, каждый шатун верхней частью соединен с поршнем (через бронзовую втулку и палец), а нижней — с соответствующей шейкой коленвала (через подшипники скольжения). В результате образуется шарнирная конструкция, обеспечивающая свободное движение поршня в вертикальной плоскости.
Шатуны играют важную роль в работе силового агрегата, и их поломка зачастую полностью выводит мотор из строя. Но для верного выбора и замены этой детали необходимо разобраться в ее конструкции и особенностях.
Типы и конструкция шатунов
Конструкция шатуна
Сегодня существует два основных конструктивных типа шатунов:
- Стандартные — обычные шатуны, используемые во всех типах поршневых двигателей;
- Спаренные (сочлененные) — узел, состоящий из обычного шатуна и шарнирно соединенного с ним шатуна без кривошипной головки, такие узлы находят применение в V-образных моторах.
Конструкция шатунов ДВС устоялась и практически доведена до совершенства (насколько это возможно при современном развитии техники), поэтому, несмотря на огромное разнообразие двигателей, все эти детали устроены принципиально одинаково.
Шатун — разборная (составная) деталь, в которой выделяются три части:
- Стержень;
- Поршневая (верхняя) головка;
- Кривошипная (нижняя) головка со съемной (отъемной) крышкой.
Стержень, верхняя головка и половина нижней головки являются одной деталью, все эти части формируются сразу при изготовлении шатуна. Крышка нижней головки является отдельной деталью, которая тем или иным способом соединяется с шатуном. Каждая из частей шатуна имеет свои конструктивные особенности и функционал.
Стержень. Это основа шатуна, соединяющая головки и обеспечивающая передачу усилия от поршневой головки на кривошипную. От длины стержня зависит высота поршней и их ход, а также и общая высота двигателя. Стержням для достижения необходимой жесткости придаются различные профили:
- Двутавровый с расположением полок перпендикулярно или параллельно осям головок;
- Крестообразный.
Наиболее часто стержню придается двутавровый профиль с продольным расположением полок (справа и слева, если смотреть на шатун вдоль осей головок), остальные профили используются реже.
Внутри стержня высверлен канал для подачи масла от нижней головки на верхнюю, в некоторых шатунах выполняются боковые отводы от центрального канала для разбрызгивания масла на стенки цилиндра и другие детали. На двутавровых стержнях вместо высверленного канала может использоваться металлическая маслоподводящая трубка, соединенная со стержнем металлическими скобами.
Обычно на стержень наносится маркировка и метки для верного монтажа детали.
Поршневая головка. В головке выточено отверстие, в которое запрессована бронзовая втулка, играющая роль подшипника скольжения. Во втулку с небольшим зазором устанавливается поршневой палец. Для смазки поверхностей трения пальца и втулки в последней выполнено отверстие, обеспечивающее поступление масла из канала внутри стержня шатуна.
Кривошипная головка. Эта головка — разъемная, ее нижняя часть изготовлена в виде съемной крышки, монтируемой на шатун. Разъем может быть:
- Прямой — плоскость разъема находится под прямым углом к стержню;
- Косой — плоскость разъема выполнена под некоторым углом.
| Шатун с прямым разъемом крышки | Шатун с косым разъемом крышки |
Конструкция шатунов различных типов
Наиболее широко распространены детали с прямым разъемом, шатуны с косым разъемом чаще используются на V-образных силовых агрегатах и на дизелях, они более удобны для монтажа и снижают размеры силового агрегата. Крышка может крепиться к шатуну с помощью болтов и шпилек, реже используется штифтовое и иные соединения. Болтов может быть два или четыре (по два на каждую сторону), их гайки фиксируются специальными стопорными шайбами или шплинтами. Болты для обеспечения максимальной надежности соединения могут иметь сложный профиль и дополняться вспомогательными деталями (центрирующими втулками) поэтому крепеж шатунов различных типов не взаимозаменяем.
Крышка может изготавливаться заодно с шатуном или отдельно. В первом случае после формирования шатуна нижняя головка раскалывается на две части для изготовления крышки. Для обеспечения надежного соединения и обеспечения устойчивости соединения при возникновении поперечных моментов поверхности стыкования шатуна и крышки выполняются профилированными (зубчатыми, с прямоугольным замком и т.д.). Независимо от технологии изготовления шатуна, отверстие в нижней головке растачивается в сборе с крышкой, поэтому данные детали должны использоваться только в паре, они не взаимозаменяемы. Для предотвращения распаривания шатуна и крышки на них выполняются маркеры в виде меток различной формы или цифр.
Внутрь кривошипной головки устанавливается коренной подшипник (вкладыш), выполненный в виде двух полуколец. Для фиксации вкладышей внутри головки имеются две или четыре выточки (пазы), в которые входят соответствующие усы на вкладышах. На внешней поверхности головки может быть предусмотрен выход масляного канала для разбрызгивания масла на стенки цилиндра и другие детали.
У сочлененных шатунов над головкой выполняется выступ с расточенным отверстием, в который вставляется палец нижней головки прицепного шатуна. Сам прицепной шатун имеет аналогичное обычному шатуну устройство, однако его нижняя головка имеет малый диаметр и неразборная.
Шатуны изготавливаются штамповкой или ковкой, однако крышка нижней головки может быть литой. Для изготовления этих деталей используются различные марки углеродистых и легированных сталей, которые могут нормально работать под высокими механическими и тепловыми нагрузками.
Вопросы обслуживания, ремонта и замены шатунов
Шатуны во время работы двигателя подвергаются незначительному износу (так как основные нагрузки воспринимают вкладыши в нижней головке и втулка в верхней), а деформации и поломки в них возникают либо при серьезных неисправностях двигателя или в результате его длительной интенсивной эксплуатации. Однако при выполнении некоторых ремонтных работ приходится демонтировать и разбирать шатуны, а капитальный ремонт силового агрегата зачастую сопровождается заменой шатунов и сопряженных с ними деталей.
Разборка, демонтаж и последующий монтаж шатунов требует соблюдения некоторых правил:
- Крышки нижних головок должны устанавливаться только на «родные» шатуны, поломка крышки требует полной замены шатуна;
- При монтаже шатунов необходимо соблюдать их порядок установки — каждый шатун должен занимать свое место и иметь правильную пространственную ориентацию;
- Затяжка гаек или болтов должна выполняться с определенным усилием (с применением динамометрического ключа).
Особое внимание необходимо уделять ориентации шатуна в пространстве. На стержне обычно имеется метка, которая при монтаже на рядный мотор должна быть обращена к его передней части и совпадать с направлением стрелки на поршне. В V-образных моторах в одном ряду метка и стрелка должны смотреть в одну сторону (обычно это левый ряд), а на втором ряду — в разные. Таким расположением обеспечивается балансировка КШМ и мотора в целом.
При поломке крышки, в случае возникновения кручений, прогибов и других деформаций, а также при разрушении шатуны полностью заменяются. Новый шатун должны быть того же типа и каталожного номера, что и установленный на моторе ранее, однако эту деталь еще необходимо подбирать по весу для сохранения балансировки двигателя. В идеальном случае все шатунно-поршневые группы двигателя должны иметь одинаковый вес, однако в реальности все шатуны, поршни, пальцы и вкладыши имеют неодинаковые массы (особенно, если используются детали ремонтных размеров), поэтому детали приходится взвешивать и комплектовать по весу. Вес шатунов определяется с учетом веса каждой из его головок.
Разборку, замену и сборку шатунов и шатунно-поршневых групп необходимо выполнять в строгом соответствии с инструкцией по ремонту и ТО транспортного средства. В дальнейшем шатуны не нуждаются в специальном обслуживании. При правильном подборе и монтаже шатунов двигатель будет обеспечивать необходимые рабочие характеристики в любых условиях эксплуатации.
Другие статьи
#Палец штанги реактивной
Палец штанги реактивной: прочная основа шарниров штанг23.06.2021 | Статьи о запасных частях
В подвесках грузовых автомобилей, автобусов и другой техники предусмотрены элементы, компенсирующие реактивный момент — реактивные штанги. Соединение штанг с балками мостов и рамой осуществляется с помощью пальцев — об этих деталях, их типах и конструкции, а также о замене пальцев читайте в статье.
#Клапан МАЗ включения привода сцепления
Клапан МАЗ включения привода сцепления16.06.2021 | Статьи о запасных частях
Многие модели автомобилей МАЗ оснащаются приводом выключения сцепления с пневматическим усилителем, важную роль в работе которого играет клапан включения привода. Все о клапанах включения привода сцепления МАЗ, их типах и конструкции, а также о подборе, замене и ТО данной детали — узнайте из статьи.
Продукты в двигателе · Motorservice
Шатуны
Шатуны соединяют коленчатый вал с поршнями и таким образом передают силы действия газов и силы инерции на шатунные шейки коленчатого вала.
Шатуны изготавливаются из стали путем ковки, причем в зависимости от нагрузки используется либо легированная, либо закаленная сталь.
Фрезерованные или отшлифованные поверхности разъемного соединения
Одним из проверенных способов изготовления крышек шатунов является разделение или распиливание. При этом нижнюю головку шатуна распиливают, после чего поверхности разъема подвергают фрезерованию и, при необходимости, шлифованию.
Если поверхности разъемного соединения плоские, крышки шатунов фиксируются установочными болтами или установочными штифтами. Если разъемные соединения имеют зубчатую поверхность, они не требуют дополнительной фиксации ввиду взаимного зацепления.
Прямой разъем — Косой разъемПрямой и косой разъемы
При наличии очень крупных шатунных шеек, шатуны могут иметь косой разъем, который позволяет установить их в цилиндры, несмотря на большие размеры нижней головки. Во время монтажа шатунов с косым разъемом необходимо соблюдать их монтажное положение, особенно в рядных двигателях.
Поверхности излома
Ломаные шатуны сначала изготавливаются как монолитные узлы. Затем на них наносят насечки для разлома (металлокерамические шатуны) или лазерную насечку (стальные шатуны), после чего их целенаправленно ломают на две части (крекинг). При монтаже обе части снова соединяются болтами. Благодаря сложным поверхностям излома достигается оптимальная точность посадки.
Ломаные шатуны имеют преимущества в отношении прочности, стоимости и точности изготовления. Стержни и крышки шатунов очень точно соединяются друг с другом и благодаря этому обеспечивают оптимальную передачу сил.
—> Полезная опорная поверхность
Параллельный шатун Трапециевидный шатун Ступенчатый шатунПараллельные и трапециевидные шатуны
Тенденция повышения давления сгорания в современных двигателях приводит к увеличению нагрузок на отверстия под поршневые пальцы в верхних головках шатунов. Чтобы уменьшить массу подвижных шатунов и улучшить распределение сил за счет оптимальной площади опорной поверхности, всё чаще применяются трапециевидные и ступенчатые шатуны.
Дальнейшая информация
Строение
| 1 Маленькая головка шатуна |
| 2 Втулка нижней головки шатуна (не показана на чертеже) |
| 3 Отверстие для смазки |
| 4 Расточенное отверстие под подшипник |
| 5 Крышка подшипника |
| 6 Шатунный болт |
| 7 Большая головка шатуна |
Оценка ширины паза между верхней и нижней частями кривошипной головки шатуна с помощью цифрового микроскопа
Назад к ресурсам
Шатун
Применение
Шатун служит для передачи газовых сил возвратно-поступательно движущегося поршня к вращающемуся коленчатому валу. Нижняя головка шатуна (кривошипная), соединяемая с коленчатым валом, – разборная и состоит из верхней и нижней (крышки) частей. Эти две части нижней головки соединены между собой при помощи шатунных болтов. Ширина паза между верхней и нижней частями должна соответствовать проектным спецификациям, чтобы гарантировать надежное крепление и предотвратить неравномерное вращение коленчатого вала. Для обеспечения качества, проводится прецизионное измерение ширины паза с помощью микроскопа. Однако, коэффициенты увеличения, необходимые для адекватной оценки ширины паза, мешают видеть зону в целом; это затрудняет выявление аномалий, которые были бы видны на изображении в полном размере.
Решение Olympus
Измерение/наблюдение с помощью цифрового микроскопа Olympus DSX® с функцией сшивки изображений
Характеристики продукта
- Функция автоматической сшивки создает одно целое изображение паза, даже при большом увеличении.
- Результаты измерений выводятся прямо на экран наблюдения.
- Автоматическое распознавание контуров обеспечивает однородное качество данных, вне зависимости от уровня квалификации оператора.
Шатун | Нижняя разборная головка шатуна | ||
Шатун | Нижняя разборная головка шатуна | ||
Сшитое изображение зоны паза (объектив 5X с увеличением 1x) | ||
Продукты, используемые для этой цели
Превосходное качество изображений и лучшие результаты. Цифровые микроскопы DSX1000 позволяют с высокой точностью проводить анализ отказов и неисправностей.
Sorry, this page is not available in your country
Sorry, this page is not available in your countryLet us know what you’re looking for by filling out the form below.
Шатуны — обзор
10.6.3 Характеристики трения подшипников поршневого узла
Шатунные малые и большие подшипники представляют собой подшипники в поршневом узле. Они работают в суровых условиях при высоких динамических нагрузках и относительно низких скоростях шейки (например, Zhang et al. , 2004). Их моменты трения важны для точности расчета динамики поршневого узла. Сила трения поршневого пальца напрямую влияет на наклон юбки поршня.Их моменты трения необходимо включить в баланс моментов уравнений динамики поршневого узла. Их моменты трения в подшипниках могут быть рассчитаны либо с помощью упрощенного подхода с использованием эквивалентного граничного коэффициента трения, умноженного на действующую нагрузку и радиус подшипника, либо с помощью более сложного подхода, включающего уравнения трения гидродинамической смазки, представленные в предыдущем разделе.
Сухара и др. (1997) измерил трение в подшипнике втулки поршневого пальца полуплавающего поршневого пальца с запрессовкой в автомобильном бензиновом двигателе.Они обнаружили, что сила трения подшипника поршневого пальца увеличивается с давлением в цилиндре во второй половине такта сжатия, такте расширения и первой половине такта выпуска. Они заметили резкий скачок силы трения при полной нагрузке сразу после ВМТ срабатывания, когда давление в цилиндре было самым высоким. Другой гораздо меньший пик произошел при угле поворота коленвала 90 ° после ВМТ срабатывания, когда шатун изменил направление. Пики силы трения указывали на характеристики граничной смазки поршневого пальца в этих областях.Сухара и др. (1997) обнаружил, что трение поршневого пальца находилось в диапазоне от 6,5% (при половинной нагрузке) до 16% (при полной нагрузке) среднего эффективного давления трения (FMEP) юбки поршня и колец, и им нельзя было пренебречь. Их результаты очень похожи на результаты аналитического моделирования, когда при моделировании предполагается граничное трение для поршневого пальца (Xin, 1999). Поршневой палец и узкий конец шатуна лишь слегка качаются вперед и назад. Силу трения поршневого пальца можно рассчитать, умножив нагрузку на палец на эквивалентный коэффициент трения.
Очень интересная диаграмма Стрибека была опубликована Suhara et al. (1997 г.) для подшипника поршневого пальца. Они заметили, что коэффициент трения уменьшается по мере уменьшения рабочего параметра во второй половине такта сжатия, что указывает на операцию гидродинамической смазки. Коэффициент трения резко увеличивается по мере дальнейшего уменьшения рабочего параметра в течение первой половины хода расширения, указывая на то, что подшипник поршневого пальца работает в режиме смешанной смазки.Сухара и др. (1997) полагал, что повышающийся высокий коэффициент трения с рабочим параметром во второй половине такта расширения был вызван очень тонкой масляной пленкой, которая не утолщалась при увеличении рабочего параметра. Это свидетельствовало о недостаточных поставках смазочного масла в этом регионе. Они указали, что необходимо сделать упор на усовершенствование конструкции для уменьшения трения как для режима граничной смазки в первой половине такта расширения, так и для режима масляного голодания во второй половине такта расширения.
Небольшое уменьшение шероховатости поверхности может значительно снизить трение поршневого пальца, как указано Suhara et al. (1997) в своем обширном экспериментальном исследовании различных эффектов конструкции на трение поршневого пальца. Улучшение материала подшипника втулки пальца также имеет большое влияние на снижение трения. Уменьшение зазора в подшипнике выступа поршневого пальца, например, для снижения шума, может привести к увеличению трения в режиме граничной смазки из-за более серьезных неровностей контактов, особенно при полной нагрузке и высоком давлении в цилиндре.Чрезмерное уменьшение длины поршневого пальца и толщины стенки по причине уменьшения веса может привести к значительному увеличению нагрузки на агрегат и деформации подшипника выступа пальца. Это может привести к увеличению граничного трения и износа, если не будут приняты другие конструктивные меры для противовеса (например, использование лучшего материала подшипника, уменьшение шероховатости поверхности, улучшение подачи масла).
Влияние длины шатуна в двигателях Stroker
Все мы слышали поговорку «замене вытеснению нет.«Чем больше воздуха может вытеснить двигатель, тем больше топлива он может сжечь. Каждый раз, когда вы можете добавить больше топлива, вы обязательно получите больше мощности. Это причина того, что турбины и закись азота так популярны. Оба нагнетают больше кислорода в камеру сгорания, позволяя сжечь дополнительное топливо. То же самое верно и для смещения.
Есть три способа увеличить рабочий объем двигателя: увеличить количество цилиндров, увеличить диаметр цилиндров или увеличить ход коленчатого вала.Первый выбор требует совершенно другого блока цилиндров, поэтому в этой статье выбор сужается до диаметра и хода. Увеличить диаметр отверстия очень просто, и это наиболее распространенная практика. Однако увеличение диаметра отверстия обычно ограничивается величиной менее одной сотых тысячных дюйма (0,100) из-за толщины стенок цилиндра на базовом блоке. Блоки на вторичном рынке или установка гильз цилиндров позволяют увеличить размер, но, опять же, это требует другого блока или серьезной механической работы.
В двигателяхStroker могут использоваться шатуны разной длины, а некоторые имеют специальные зазоры. Направляющие масляного поддона и отверстия цилиндров также в большинстве случаев требуют очистки.
Ход двигателя, с другой стороны, обычно может быть увеличен на пятьсот тысячных (1/2 дюйма) или более в некоторых стандартных блоках. Результат — большое увеличение рабочего объема на кубический дюйм. Использование блока вторичного рынка может дать еще больший прирост, и, конечно же, всегда есть ограничения и другие вещи, которые следует учитывать.Производитель двигателя должен учитывать все факторы при проектировании двигателя для конкретного применения. Можно написать главы, охватывающие все эти факторы, но в этой статье основное внимание будет уделено физическим (размерным) и динамическим (эксплуатационным) свойствам, связанным с выбором длины шатуна для двигателя. Мы поговорили с Томом Либом из Scat Enterprises, Трипом Мэнли из Manley Performance и Кирком Питерсом из Lunati, чтобы узнать их мнение о влиянии характеристик двигателя на длину шатуна.Следует отметить, что эти концепции основаны на разной длине стержня при одном и том же ходе (сравнение 5,7-дюймового стержня с 6,0-дюймовым стержнем у Chevy 383 ci), не обязательно длины стержня в целом (сравнение длины стержня в 383 ci малого блока к длине стержня в большом блоке 632 ci), если не указано иное.
Высота поворотного узла
Когда вы увеличиваете ход коленчатого вала, каждая шейка будет вращаться на больший диаметр. Думайте о ходе коленчатого вала как о круге.Центры коренных шеек коленчатого вала представляют собой центр окружности. Центры шейки шатуна представляют собой внешнюю сторону круга. При вращении коленчатого вала (круговое движение) шейка штока движется по окружности, диаметр которой равен ходу.
Когда данный цилиндр находится в верхней мертвой точке (ВМТ), шейка штока находится прямо над нулевым градусом вращения в центре окружности. В нижней мертвой точке (BDC) она находится на 180 градусов непосредственно ниже центра.Хотя большой конец шатуна (соединенный с коленчатым валом) совершает круговое движение, меньший конец (соединенный с поршнем) совершает возвратно-поступательное движение (вверх и вниз). Шатун преобразует вращение коленчатого вала в возвратно-поступательное движение поршня. Полное перемещение поршня из ВМТ в НМТ равно ходу.
Коленчатый вал, шатун и поршень составляют вращающийся узел. Высота сжатия поршня, длина шатуна и половина хода равны высоте деки в двигателе с нулевой декой.
Высота узла вращения равна половине хода плюс длина шатуна плюс высота сжатия поршня. Цель состоит в том, чтобы достичь высоты вращающегося узла, которая обеспечит требуемый объем или зазор деки для конкретного применения. Объем или зазор деки определяется путем нахождения разницы между высотой вращающегося узла и высотой деки. Высота деки измеряется от центра отверстий главного журнала до верха деки блока. Двигатель, у которого высота вращающегося узла и высота платформы равны, считается двигателем нулевого уровня.
Для конкретного тактового двигателя может быть несколько комбинаций длины шатуна и высоты сжатия поршня. Для длинного штока потребуется поршень с короткой высотой сжатия (расстояние от центра пальца кисти до верхней части днища поршня), а для короткого штока потребуется большая высота сжатия для достижения такой же высоты сборки. Прежде чем выбрать комбинацию штока и поршня, которую вы будете использовать, необходимо учесть несколько факторов.
Баланс двигателя
После определения желаемой монтажной высоты выбираются длина штока и высота сжатия поршня.Короткий шток потребует поршня большей высоты сжатия, чем длинный шток, и наоборот. Следует учитывать вес компонентов. Поршень с большей высотой сжатия также будет весить больше, чем поршень с меньшей высотой сжатия для того же применения. Более тяжелый поршень требует, чтобы коленчатый вал имел более тяжелые противовесы, чтобы компенсировать дополнительный возвратно-поступательный вес поршня. Это может даже потребовать добавления дополнительного веса снаружи к гармоническому балансиру и маховику.В этом случае двигатель считается внешне сбалансированным.
Любой дополнительный вес, возникающий при использовании более длинного шатуна, меньше влияет на противовес, поскольку шатун совершает возвратно-поступательное движение и вращается. Возвратно-поступательный груз требует для компенсации большего веса, чем вращающийся груз. Разница в весе шатуна делится на вращательную и возвратно-поступательную, в то время как разница в весе поршня применяется только к возвратно-поступательному весу. Использование более легкого поршня позволит использовать более легкие противовесы коленчатого вала и может не потребовать дополнительного внешнего веса.В этом случае вращающийся узел считается внутренне сбалансированным.
Lieb утверждает, что во многих случаях длина шатуна определяется тем, ищет ли производитель двигателя двигатель с внутренней или внешней балансировкой.
Вес вращающихся и совершающих возвратно-поступательное движение частей определяет необходимое количество противовеса.
Конструкция и устойчивость поршня
Говоря о высоте сжатия поршня, следует отметить, что большая высота сжатия дает больше места между верхней частью днища поршня и пакетом колец.Мэнли утверждает: «Сегодня все высокопроизводительные двигатели — это сумматоры мощности. Для толпы тюнеров это толчок, а для дрэг-рейсеров — большие блоки по закиси азота. При использовании короткого штока поршневой палец опускается ниже на поршне, создавая лучший пакет колец для наддува ». Кроме того, большая высота сжатия может увеличить толщину материала на платформе поршня, что обеспечивает повышенную прочность для более высоких давлений в цилиндрах, создаваемых сумматорами мощности.
Слева: обратите внимание, что более высокая высота сжатия поршня справа позволяет смещать пакет колец дальше вниз от верхней части поршня.Справа: вид юбки поршня, выступающей из нижней части отверстия возле НМТ.
Также следует учитывать устойчивость поршня. Более длинный шатун будет удерживать поршень выше в отверстии цилиндра, когда он находится в НМТ для данного хода. Маленький конец штока, который соединен с поршневым пальцем, расположен дальше по отверстию цилиндра с длинным штоком по сравнению с коротким штоком. Следовательно, поршень также перемещается вверх по отношению к нижней части цилиндра, увеличивая расстояние от центра пальца до нижней части стенки цилиндра.
Это важно, если юбка поршня выходит из нижней части отверстия в точке НМТ. Чем дальше юбка поршня выдвигается из отверстия, тем больше становится проблемой поршень. Поршневой рок в конечном итоге приводит к потере кольцевого уплотнения. Юбка поршня, контактирующая со стенкой цилиндра, ограничивает качательное движение поршня. Увеличение расстояния от поршневого пальца до нижней части цилиндра улучшает стабильность поршня в двигателе, где юбка поршня выступает из цилиндра в НМТ.
Угол стержня
Когда коленчатый вал вращает большой конец шатуна, малый конец перемещается вверх и вниз.Это создает угол между стенкой цилиндра и шатуном. Сила угла определяется отношением длины штанги к ходу (коэффициент штанги). Соотношение штанги определяется делением длины штанги на ход.
Общие формулы для создания двигателей Stroker
Несколько формул, которые вам нужно знать при сборке строкера:
- Рабочий объем в кубических дюймах = Диаметр цилиндра x Диаметр цилиндра x Ход поршня x Число цилиндров x 0,7854
- Монтажная высота = (ход / 2) Длина штока Высота сжатия поршня
- Передаточное число стержня = длина стержня / ход
- Средняя скорость поршня (футов в секунду) = (2 x ход x об / мин / 60) / 12
Все три производителя удилищ, с которыми мы консультировались, имели несколько иное мнение, когда дело касалось соотношения удилищ.
По словам Либа, «любой угол, не превышающий 20, 21, 22 градуса, не является событием. Если вы посмотрите на спринтерский двигатель Chevy 410 куб.
Передаточное отношение штанги малого блока 410 ci при использовании 6-дюймовой штанги будет в диапазоне от 1,5 до 1,6, в зависимости от сочетания диаметра отверстия и хода, используемого для достижения 410 кубических дюймов. Максимальный угол наклона удилищ при соотношении удилищ 1,5 составляет чуть менее 19,5 градусов, и это относится к категории непригодных для соревнований по Либу.Он добавляет: «Когда вы занимаетесь большими блоками с ходом 4,750 дюйма, вы сталкиваетесь с некоторыми проблемами».
Мэнли указал на большой диапазон передаточных чисел от 1,87 в двигателе Nissan GTR до менее 1,5 у некоторых двигателей с большим блоком. «Передаточное число штоков не так важно, как другие факторы, — заявил Мэнли, имея в виду перемещение кольца вниз с помощью короткой штанги для двигателей с наддувом.
Петерс предлагает использовать «Как можно большее передаточное число», ссылаясь на меньшую угловатость штока, меньший возвратно-поступательный вес из-за более короткого поршня по высоте сжатия (помните, что, хотя длинный шток будет весить больше, разница не столь значительна, потому что он разделен. между вращающейся и совершающей возвратно-поступательное движение массой), а в качестве преимуществ — уменьшение скалывания поршня.
Длина и передаточное число стержня также влияют на один из наиболее важных аспектов работы двигателя, работающего на ходу, — скорость поршня.
Скорость поршня
Часто встречаются формулы и калькуляторы, которые определяют среднюю скорость поршня. Это просто средняя скорость поршня для данного хода при заданных оборотах в минуту. Средняя скорость поршня всегда будет одинаковой для данного хода, независимо от длины шатуна. С другой стороны, пиковая скорость поршня зависит от длины штока.
Скорость поршня равна нулю в ВМТ и увеличивается по мере ускорения в направлении НМТ. Скорость достигает пика в определенной степени после ВМТ (ATDC), а затем замедляется обратно до нуля в BDC. Поршень ускоряется на обратном пути к ВМТ, достигая максимальной скорости с той же определенной степенью перед ВМТ (ВМТ).Пиковая скорость поршня (при заданных оборотах в минуту) определяется фактической длиной и ходом штока, в то время как степень вращения, при которой это происходит, определяется соотношением штока.[Изменение производительности] не имеет ничего общего с длиной штока, по сути, это имеет отношение к соотношению поршня, когда клапаны открываются или закрываются. — Том Либ, Scat Enterprises, Inc.
Распространенная ошибка, относящаяся к пиковой скорости поршня, заключается в предположении, что она возникает при повороте на 90 градусов, что неверно. Пиковая скорость на самом деле возникает где-то около 70-75 градусов до ВМТ и ВМТ (в зависимости от соотношения штоков) из-за угла штанги, влияющего на скорость и положение поршня. Пиковая скорость поршня выше с коротким штоком по сравнению с длинным штоком (ход такой же), потому что более короткий шток создает больший угол.
Как упоминалось ранее, передаточное число штоков определяет, при какой степени вращения происходит пиковая скорость. По мере уменьшения передаточного числа стержня (более короткий стержень) количество градусов до и после ВМТ, при которых возникает пиковая скорость, также уменьшается (другими словами, пиковая скорость возникает ближе к ВМТ). Это также означает, что поршень начинает быстрее замедляться при вращении с более коротким штоком. Следовательно, скорость поршня меньше с коротким штоком в нижней половине хода (через НМТ), чем (см. График, предоставленный Prestige Motorsports).
кулачков распределительного вала были нанесены с помощью шкалы градуса и индикатора часового типа. Этот график от Prestige Motorsports показывает скорость поршня в зависимости от состояния распределительного вала. Обратите внимание, что крутизна скорости поршня (скорость ускорения) до и после ВМТ более крутая, чем НМТ. Пики также расположены ближе друг к другу по обе стороны от ВМТ. Короткая штанга увеличит пиковую скорость, а меньшее передаточное отношение штанги приведет к приближению пика к ВМТ. Скорость поршня выше в ВМТ и ниже в НМТ с коротким штоком по сравнению с длинным штоком, используемым с тем же ходом.
Значимость влияния длины штока на скорость поршня в конечном итоге зависит от скорости поршня по отношению к событиям клапана. «Длина штока и ход коленчатого вала определяют скорость поршня», — говорит Либ. «[Изменение в характеристиках] не имеет ничего общего с длиной штока, по сути, это связано с положением поршня, когда клапаны открываются или закрываются».
Это относится как к положению поршня, так и к скорости. Наибольшая разница в положении поршня будет возникать при наибольшем угле штока, или 90 градусов до и после ВМТ. Короткий шток в этой точке будет опускать верхнюю часть поршня дальше по отверстию по сравнению с длинным штоком на том же ходу (из-за того, что угол короткого штока больше). Разница в положении оказывает наибольшее влияние на открытие выпускного клапана и закрытие впускного клапана. Открытие впускного отверстия и закрытие выпускного отверстия происходит около ВМТ, где положение поршня отличается всего на несколько тысячных дюйма или меньше (поскольку разница в угле штанги между коротким и длинным штоком в этой точке вращения минимальна. ).В современном двигателестроении можно использовать более короткий стержень, когда производитель двигателя хочет улучшить эффект продувки при более низких оборотах.- Кирк Петерс, Лунати
«В современном двигателестроении можно использовать более короткий стержень, если производитель двигателя хочет улучшить эффект продувки при более низких оборотах», — заявил Петерс.
Это верно, потому что скорость поршня имеет большее влияние, чем положение поршня во время перекрытия. Скорость поршня близка к максимальной, когда перекрытие начинается до ВМТ. Короткая штанга будет переносить большую скорость от пика обратно к ВМТ и снова к пику (другими словами, между пиками меньше градусов вращения). Следовательно, длина штока может существенно повлиять на эффект продувки из-за ее влияния на скорость поршня.Короткий шток увеличивает скорость поршня во время перекрытия, позволяя получить выгоду от продувки при более низких оборотах, чем длинный шток.
График открытия впускных лепестков распредвала также следует вправо вместе с ускорением поршня. Короткий шток обеспечивает большую скорость поршня со стороны открытия, но меньшую скорость со стороны закрытия. Выходной патрубок, с другой стороны, открывается и закрывается на стороне вращения НМТ, где короткий шток обеспечивает более низкие скорости поршня. Следовательно, длинный шток увеличит скорость поршня во время выхлопа.
Заключение
ДвигателиStroker обеспечивают значительное увеличение рабочего объема. Хотя увеличение рабочего объема само по себе обеспечит дополнительную мощность, существует множество факторов, которые необходимо учитывать, чтобы получить максимальную отдачу от увеличенного хода. Длина шатуна — это один из аспектов, который следует учитывать при проектировании поршневого двигателя.
Длина стержня изменяет как физические, так и динамические свойства двигателя. Такие факторы, как высота сборки, балансировка двигателя, расположение поршневого кольца и длина цилиндра, являются физическими характеристиками, которые необходимо учитывать, в то время как угол штока и скорость поршня являются динамическими характеристиками, на которые влияет длина штока.Динамические характеристики изменяют характеристики двигателя в зависимости от их отношения к изменениям положения распределительного вала.
Как производитель двигателей, важно принимать во внимание все аспекты и понимать, как один компонент повлияет на общую комбинацию. Сама по себе длина штанги не может быть обобщена как обеспечивающая определенное изменение для каждого двигателя. Скорее, любое изменение характеристик двигателя связано с ролью длины стержня в изменении динамических свойств всей комбинации.
Шатуны— Джим МакФарланд обсуждает технологию шатунов
Общеизвестно, что геометрия шатуна, в частности, длина от центра к центру, может оказывать существенное влияние на различные состояния двигателя.К ним относятся конкретные отношения к фазе газораспределения (конструкция распределительного вала), история давления в цилиндре, требования к моменту зажигания искры и выходной крутящий момент, последнее по отношению к фактической форме кривых крутящего момента. Чуть позже мы коснемся наиболее важных из них.
В зависимости от конкретного применения шатуны, возможно, являются одними из наиболее нагруженных частей двигателя, особенно тех, которые предназначены для гонок. От высоких нагрузок, испытываемых в положении поршня в ВМТ и сразу за его пределами во время сгорания, до растягивающих и несимметричных нагрузок, вызванных смещением оси поршневого пальца, нагрузок, которые фактически противоположны нагрузкам давления сгорания и напряжениям, создаваемым боковой инерцией, шатуны становятся виртуальными «хлыстами». «, которые механически соединяют поршни с коленчатым валом.
Еще больше усложняют проблему вибрационные нагрузки, вызванные колебательными движениями коленчатого вала, вращающегося вокруг своей оси при вращении в нормальном направлении. Визуализируйте этот набор условий нагрузки в очень медленном движении. Каждый пусковой импульс, предназначенный для ускорения вращения коленчатого вала, применяется как сила, передаваемая за определенный промежуток времени. Из-за своей инерции коленчатый вал не может сразу увеличить свою скорость и, следовательно, на мгновение отклоняется в том же направлении, что и его вращение. Это отклонение является локальным для шейки кривошипа, к которой прикреплен шатун, передающий нагрузку.Затем, из-за своей эластичности, коленчатый вал (в этом положении штифта) будет пружинить обратно против направления вращения, продолжая это возвратно-поступательное колебательное движение до тех пор, пока следующий пусковой импульс не будет доставлен на этот конкретный палец кривошипа. Таким образом, шатун должен воспринимать ряд растягивающих и сжимающих нагрузок, вызванных колебаниями шатунной шейки во время первичного вращения коленчатого вала.
Имейте в виду, что мы только что предоставили очень упрощенное описание динамики нагрузки, испытываемой шатуном только для одного рабочего цилиндра.Сложность этой переменной нагрузки возрастает на порядки, когда вы добавляете еще семь цилиндров и увеличиваете обороты фитиля. Итак, когда вы думаете о шатунах как «амортизаторах», на ум приходят несколько вопросов.
Например, нагрузки от давления в цилиндре следует рассматривать не как «удары молота» по поршню, а как очень быстрые подъемы давления, на которые влияют интенсивность пламени сгорания и развитие чистого давления сгорания. Мы также знаем, что эта «история» давления не является постоянной или равномерной, поскольку она применяется к поршню.Кроме того, любые вспомогательные силы, приложенные к поршню, также каким-то образом передаются на шатун. Шатуны могут быть выполнены слишком жесткими, что приведет к чрезмерной передаче давления сгорания на подшипники штока и подшипники скольжения кривошипа. Они также могут быть слишком гибкими, и ни одно из условий неприемлемо. Но в любом случае стержни должны поглощать скачки нагрузки и минимизировать потери при передаче давления, чтобы предотвратить потерю крутящего момента, который в конечном итоге создается кривошипом.
Возможно, одна из проблемных областей, где важна жесткость шатуна, связана с вибрационными нагрузками, создаваемыми жесткостью на кручение секции балки шатуна, поскольку вес поршня уменьшается.Как и следовало ожидать, уменьшение вращающейся и возвратно-поступательной массы в коленчатом валу двигателя может стать компромиссом для поглощения газа и механических нагрузок за счет одной только массы. Визуализируйте бросание набивного шара в человека весом 150 фунтов, а затем в человека весом 250 фунтов, и вы поймете это более ясно.
Конечно, для минимизации сопротивления вращению коленчатого вала в сборе уменьшение веса поршней и шатунов — проверенный временем подход. Однако компромисс между весом и прочностью и долговечностью — вот точка опоры, вокруг которой вращается этот вопрос.Возможно, одним исключением из этого «правила» была ранняя конструкция композитных шатунов (так называемый «полидвигатель» прошлых лет), в которой стержни первой конструкции были чрезмерно жесткими и вызывали поломку подшипников шатуна из-за отсутствия нагрузки. абсорбционная способность. С другой стороны, легкие материалы, обладающие прочностью и малой массой, могут быть слишком дорогими для продажи даже в среднем гоночном двигателе. Таким образом, в то время как другие соображения должны быть включены, основные цели должны включать прочность, малый вес и долговечность.
Говоря с ведущими производителями шатунов, вы часто слышите, что высокий процент отказов шатунов не происходит при высоком давлении сгорания. Скорее, именно во время такта выпуска шток «вырывается» из ВМТ. Это резкое движение поршня вызывает аномально высокие растягивающие нагрузки в балке штока и приводит к трещине в этой области, обычно где-то под концом поршневого пальца.
Кроме того, отказы могут происходить либо во время смещения клапана, либо в условиях превышения оборотов двигателя.Что происходит, так это то, что открытые клапаны (и потерянное давление сгорания) не обеспечивают какой-либо подушки для поршней, движущихся к ВМТ. Таким образом, когда они проходят через ВМТ, ничто не может помешать им «зацепиться» за головки цилиндров, что часто приводит к другой причине разрушения при растяжении в секции балки. Фактически, «эффективный» или динамический вес поршня, проходящего через ВМТ в этих условиях, может намного превышать его фактический статический вес. Фактически, несколько раз.
Еще одним распространенным местом выхода из строя стержня является участок, который иногда называют «точкой шарнира». Обычно это место, где сечение балки шатуна изменяется по площади поперечного сечения (от широкого к узкому).Конструкторы шатунов часто работают в этой области, чтобы найти наилучший компромисс между прочностью штока и выбором материала. Конечно, вы всегда должны предусматривать надлежащий боковой зазор штока, стараясь не создавать чрезмерных размеров, которые позволяют маслу создавать чрезмерное смазывание стенок цилиндров. Недостаточный боковой зазор также может привести к перегреву и выходу из строя стержневых подшипников.
Наконец, если мы предположим, что поршень представляет собой «дно» пространства сгорания двигателя, то скорость движения поршня и время, затрачиваемое на каждый угол поворота коленчатого вала, будут влиять на скорость изменения пространства сгорания (объема).Одна из причин, по которой это важно, заключается в том, что движение поршня может влиять на плотность смеси во время такта сжатия (и последующую интенсивность пламени и повышение давления сгорания). Это, в свою очередь, влияет на время зажигания искры и оптимизацию IMEP (минимизацию «отрицательного» крутящего момента). Во время цикла выпуска движение поршня также может повлиять на эффективность откачки воздуха из цилиндра и, следовательно, связано с правильной синхронизацией выпускных клапанов.
Просто рассмотрев эти две периферии движения поршня, мы сразу можем увидеть, что любые изменения скорости движения поршня могут повлиять на чистое давление в цилиндре и мощность.Длина шатуна может влиять и влияет на давление в цилиндре. Возможно, неясным является тот факт, что, хотя более длинные шатуны создают больший угол между осью штока и ходом (ходом) кривошипа при одном и том же положении поршня и углу поворота коленчатого вала, именно движение поршня приближается и выходит из ВМТ и НМТ, что дает некоторые интересные исследования.
Вот пример. По мере увеличения длины шатуна движение поршня (как ускорение, так и скорость) от ВМТ уменьшается. Это приводит к более медленному падению давления на впускном тракте, что приводит к снижению скорости всасываемого потока (при прочих равных).Если не будет произведена компенсация этого изменения скорости поршня, может быть потеряна некоторая степень объемного КПД.
В отличие от этого влияния на объемный КПД (потенциальный крутящий момент), «время пребывания» поршня в ВМТ и вблизи ВМТ во время сгорания имеет тенденцию увеличивать скорость пламени, соответственно повышать давление в цилиндре в единицу времени и усиливать склонность к детонации. Уменьшение начальной (или полной) синхронизации зажигания, применяемое для уменьшения давления в цилиндре до ВМТ, также увеличивает IMEP за счет уменьшения отрицательного крутящего момента.Или он может работать против поршня, когда он приближается к ВМТ во время сгорания.
Комбинации длинных штоков, как правило, такие как каналы впускного коллектора (фактически головки и коллектор), которые помогают повысить скорость потока, не обеспечиваемую более быстро опускающимися поршнями, связанными с более короткими штоками. Таким образом, помимо регулировки фаз газораспределения и характера подъема в соответствии с изменениями скорости поршня, необходимыми для увеличения объемного КПД при увеличенной длине штока, можно использовать площади сечения портов и даже размер карбюратора, чтобы помочь восстановить сниженные скорости потока.
Также существует проблема с уменьшением боковой нагрузки поршня при использовании длинного штока. Это снижение мощности трения в лошадиных силах объясняется увеличением мощности, особенно когда скорость поршня увеличивается примерно до 2500 футов в секунду. Некоторые производители двигателей также заявляли об увеличении срока службы колец с длинными стержнями.
Таким образом, хотя ни одна из статей Enginology этого месяца не была предназначена для защиты использования коротких или длинных шатунов, в нем подчеркивается важность рассмотрения других функций двигателя, которые требовали рассмотрения при внесении существенных изменений в скорость хода поршня как прямую функцию коленчатого вала. угол.Вы обнаружите, что хорошо осведомленные производители деталей в отношении длины шатуна обычно имеют запас информации о том, как их компоненты могут повлиять на способность двигателя извлекать выгоду из изменений длины шатуна. Если они этого не делают, вы можете подумать о поиске производителей, которые делают это. Концепция интеграции функциональных частей небезосновательна.
Как правильно установить крепеж шатуна!
Правильная установка шатунов — залог долгого срока службы двигателя.Здесь мы рассмотрим различные способы выполнения этой задачи, и какой из них работает лучше всего.
Возможно, в двигателе внутреннего сгорания нет более важного компонента, чем крепеж шатуна. Независимо от того, используется ли в конкретном шатуне конфигурация болт / гайка или конфигурация винта с головкой под ключ, характеристики крепежа шатуна имеют решающее значение. Понимание деталей правильной установки важно как для опытных производителей двигателей, так и для новичков.
Правильная установка крепежа шатуна имеет первостепенное значение для продления срока службы двигателя.Шатун предназначен для того, чтобы воспринимать возвратно-поступательное движение поршня в канале ствола и превращать его во вращательное движение коленчатого вала, превращая силы сгорания в силы тяги. Крепежные детали, которые удерживают большой конец стержня вместе, могут сломать или сломать ваш высокопроизводительный двигатель.
Каждый фиксатор шатуна должен поддерживать свою зажимную нагрузку, независимо от того, находится ли шатун в нижней мертвой точке (НМТ) или в верхней мертвой точке (ВМТ) в отверстии цилиндра.В ВМТ сложной задачей крепежа является предотвращение отделения шатуна от его большого конца и в результате чего поршень может врезаться в головку блока цилиндров.
«Стержневой болт — это, по сути, чрезвычайно жесткая пружина, и мы полагаемся на эластичность материала при растяжении и отскоке, чтобы поддерживать правильную зажимную нагрузку во время работы», — говорит Майкл Скин, технический торговый представитель K1 Technologies.
Датчик натяжения болтов, такой как этот прибор от ARP, необходим для правильной установки крепежных элементов шатуна.Датчик позволяет сравнивать длину неустановленного болта с установленным болтом, показывая, насколько точно болт растянулся.Независимо от того, что вы слышали в другом месте, проверка растяжения крепежа — лучший способ убедиться, что крепеж шатуна установлен правильно.
«Рекомендуемый метод точной затяжки болтов штанги — использовать метод растяжения для правильной предварительной затяжки болта. Этот метод рекомендуется независимо от ситуации в двигателе, материала стержня или крепежа », — говорит Скин.
Это связано с тем, что простое измерение крутящего момента не дает точной информации о том, насколько растянута крепежная деталь, а также о ее зажимной нагрузке; вместо этого измерение крутящего момента просто дает вам величину трения, необходимого для поворота застежки. На это может повлиять использование смазочного масла, молибденовой смазки или любой другой жидкости, которую вы видели на протяжении многих лет для установки болтов шатуна, и это определенно не самый точный способ определить, обеспечивает ли крепеж надлежащий зажим. нагрузка на шатун.
Измерить растяжение шатуна несложно, но для этого необходимо использовать датчик растяжения, который можно приобрести у ARP и других источников.
«Если болт недостаточно растянут, зажимного усилия не хватит, чтобы удерживать шток на месте. Это может привести к выкручиванию подшипника или поломке болта. В качестве альтернативы, если болт будет растянут сверх предела текучести крепежа, возможно, что болт выйдет из строя », — говорит Скин.
Перед установкой крышки и крепежа шатуна первым делом убедитесь, что у вас есть блокнот под рукой, чтобы записывать ваши измерения и предотвращать путаницу.Перед установкой каждую застежку необходимо измерить, чтобы отметить ее свободную длину в расслабленном состоянии. Каждый набор шатунов K1 Technologies поставляется с крепежными деталями ARP 2000, которые имеют углубления на каждом конце крепежа, чтобы калибр можно было правильно отцентрировать на креплении для измерения его длины.
Угловой щуп также можно использовать как метод установки крепежных элементов шатуна. Это приемлемый метод, хотя и не такой точный, как растяжение болтов.Перед приложением крутящего момента вставьте концы шарика датчика натяжения в углубления на застежке.Вы почувствуете, что датчик растяжения встал на место в ямках. Обязательно отрегулируйте внешнее кольцо индикатора часового типа, чтобы убедиться, что оно находится в нулевом положении на лицевой стороне индикатора. Каждый крепеж будет иметь спецификацию растяжения, которую K1 Technologies предоставляет вместе с комплектом шатуна.
Здесь следует обратить внимание на два важных момента: убедитесь, что вы используете точный динамометрический ключ, и вы должны иметь возможность затянуть крепеж одним движением. Если вы остановитесь на полпути, он может дать неточные показания.Также необходимо иметь тиски для шатуна, чтобы удерживать шток в стабильном состоянии в процессе измерения растяжения.
Наличие надежного и точного динамометрического ключа очень важно, но этого недостаточно. На динамометрический ключ может влиять несколько внешних факторов, и его всегда следует использовать вместе с измерителем натяжения стержневого болта.Теперь вы можете заметить, что мы упомянули об использовании динамометрического ключа сразу после того, как сказали не использовать динамометрический ключ. Ну, это потому, что вы можете использовать динамометрический ключ как своего рода резервную копию датчика растяжения.
Под этим мы подразумеваем следующее: как только вы определите, какой крутящий момент требуется для достижения надлежащего растяжения крепежа, вы можете определить значение крутящего момента, необходимое для достижения такого растяжения, а затем продублировать это значение на остальных крепежных деталях. Но вы можете видеть, насколько важным элементом этого процесса является надежный динамометрический ключ. Если гаечный ключ не подходит, значения будут неверными, и вы рискуете чрезмерно растянуть крепеж, что приведет к его разрушению. Если болт растягивается до предела текучести, он деформируется безвозвратно — а мы этого не хотим.
После того, как вы определили значение крутящего момента, необходимое для растягивания крепежа до нужной длины, повторяемость для остальных крепежных элементов будет подходящей. Тем не менее, по-прежнему уместно продолжать измерять длину застежки в свободном и растянутом состоянии.
Тщательная и правильная установка креплений стержневых болтов обеспечит отличный старт вашему двигателю! Когда дело доходит до этого, использование подходящих инструментов — датчика растяжения, тисков шатуна и динамометрического ключа — может существенно повлиять на конструкцию вашего двигателя.Следует особо отметить, что использование смазки может повлиять и повлияет на растяжение болта, поскольку оно снижает трение. Из-за этого использование метода растяжения болта, без сомнения, является наиболее точным, потому что, если вы полагаетесь только на значения крутящего момента, вы можете получить значительно разную степень растяжения крепежа в зависимости от того, сколько смазки вы нанесете на нижнюю сторону крепежа.
«Затягивание крепежа только по крутящему моменту не является приемлемым методом установки крышки стержня и никогда не должно использоваться.Поскольку значение крутящего момента измеряет только сопротивление вращению, количество и тип смазки могут привести к слишком большому количеству переменных, чтобы убедиться, что крепежный элемент предварительно нагружен правильно », — говорит Скин.
Критически важно: если при снятии длина крепежа изменится более чем на 0,001 дюйма от предварительно установленной длины — да, вы должны измерить болты при разборке — ее необходимо заменить, так как она была растянута за пределы проектных ограничений.
Наконец, для случаев, когда метод растяжения просто невозможен по той или иной причине, Скин говорит, что у K1 есть опция.
«Хотя растяжение является рекомендуемым методом закрепления крепежа при установке крышек штанг, мы действительно предлагаем спецификации для затяжки с крутящим моментом + угол. Этот метод требует небольшого начального крутящего момента, за которым следует определенное количество градусов, и зависит от точного шага резьбы для правильного растяжения крепежа », — говорит Скин.
Для получения дополнительной информации посетите блог K1 Technologies!
Поршни и шатуны двигателя
Поршень действует как подвижная заглушка в цилиндре, образуя нижнюю часть камеры сгорания.Между поршнем и стенкой цилиндра имеется газонепроницаемое уплотнение, поэтому единственный способ расширения горячих газов сгорания — это прижать поршень вниз. То же самое и с пушечным ядром, но вместо того, чтобы улететь на чей-то любимый пиратский корабль, вращающийся коленчатый вал толкает поршень вверх по цилиндру, и цикл повторяется.
Более 60% трения внутри двигателя происходит за счет движения поршневого узла, и поэтому это основная область для повышения эффективности двигателей.Поршень все еще находится в стадии разработки и исследований, о чем мы вскоре поговорим более подробно.
Огромные силы создаются при изменении направления поршня при его движении вверх и вниз. Более легкий поршневой узел имеет меньший импульс, таким образом прикладывая меньшее усилие и позволяя двигателям с более высокими оборотами. Это означает, что происходит постоянный толчок для уменьшения веса шатуна и поршня.
Поршень соединен с коленчатым валом через шатун , часто сокращается до стержень или шатун .Эти части вместе известны как поршень в сборе . Оба конца шатуна могут поворачиваться: часть шатуна, которая соединяется с поршнем, называется малый конец , а конец, который крепится вокруг коленчатого вала, называется большой конец . Большой конец будет иметь Вкладыши подшипники которые минимизируют трение и поддерживают точный масляный зазор с шейкой штока на коленчатом валу. Шатун разделен на две части — с крышка стержня используется для зажима вокруг подшипника шатуна и коленчатого вала.
Компоненты поршневого узла
Поршень
Вся мощность в двигателе достигается за счет силы, воздействующей на верхнюю часть поршня. Эта сила определяется как площадь поршня, умноженная на давление газа. Более крупные поршни и более высокое давление газа обеспечат большую мощность. В целом размер поршня ограничен конструкцией двигателя, но поршень действительно играет жизненно важную роль в поддержании высокого давления газа, создавая газонепроницаемое уплотнение со стенкой цилиндра.
Верхняя поверхность поршня называется кроны (также голова или купол ). В серийных двигателях корона бывает различной формы, но обычно она бывает плоской, выпуклой или выпуклой.
[Различные формы коронки]
Практически все современные поршни включают предохранительные клапаны которые обеспечивают зазор вокруг клапанов в верхней части хода поршня.
Заводная головка, находящаяся в непосредственном контакте с горячими дымовыми газами, сильно нагревается.Именно эта область расширяется больше всего, поэтому будет небольшой конус внутрь от нижней части поршня, чтобы обеспечить больший зазор вокруг этой верхней площадки между головкой и верхним поршневым кольцом.
Хотя нам требуется газонепроницаемое уплотнение, нам также необходимо, чтобы поршень плавно перемещался по цилиндру с минимальным трением, поэтому поршню необходимо некоторое клиренс . У обычного поршня зазор между ним и стенкой цилиндра составляет 0,1 мм (0,004 дюйма) — это примерно ширина человеческого волоса.Чтобы сохранить этот зазор, поршень должен быть точно обработан, а сплав, из которого он сделан, будет точно определен с учетом теплового расширения.
Небольшой зазор между поршнем и стенкой цилиндра перекрывается за счет кольца поршневые , которые входят в канавки на поршне в области, известной как ремень поршневой . Пространства между этими канавками называются кольцо приземляется .
Поршень прикреплен к шатуну с помощью короткой полой трубки, называемой Булавка на запястье , или поршневой палец .Эта булавка для запястья несет полную силу сгорания.
На поршень во время сгорания действуют не только вертикальные силы, но и боковые силы, вызванные постоянно изменяющимся углом шатуна. Из-за этих боковых сил поршню необходимы гладкие поверхности, чтобы он мог прилегать к стенке цилиндра и удерживать поршень в вертикальном положении. Боковые поверхности поршня известны как Юбка поршня .
[Пышная юбка и юбка-тапочка]
Есть два типа юбок.Самый простой — это полная юбка или сплошная юбка, представляющая собой классический поршень трубчатой формы. Эта конструкция до сих пор используется на грузовиках и больших коммерческих двигателях, но уже давно заменена на автомобили и мотоциклы более легкой конструкцией, известной как тапочек поршневой .
У скользящего поршня часть юбки срезана, остались только поверхности, которые опираются на переднюю и заднюю часть стенки цилиндра. Такое удаление сводит к минимуму вес и уменьшает площадь контакта между поршнем и стенкой цилиндра, тем самым уменьшая трение.
Современные производственные двигатели дополнительно уменьшают трение между поршнем и стенкой цилиндра за счет использования Покрытия поршней с низким коэффициентом трения , как тефлон в сковороде с антипригарным покрытием. Эти покрытия обычно наносятся трафаретной печатью в виде заплатки на юбки поршней — например, на изображенном на рисунке покрытии на основе графита двигателя Ford Fiesta Ecoboost.
[Поршень Ford]
По мере того, как поршень опускается на такте сгорания, он будет оказывать боковое усилие в направлении, противоположном наклонному шатуну.Направление цилиндра, на которое действует эта сила, известно как сторона осевого напора, и поршень и стенка цилиндра будут испытывать больший износ в этой области.
[Схема тяги]
Поршень становится невероятно горячим, и ему необходимо эффективно отводить это тепло. Тепло от поршня идет в три места: в виде лучистого тепла в камеру сгорания, в стенки цилиндра через поршневые кольца и вниз по шатуну. Кроме того, во многих двигателях поршень охлаждается с помощью масла, распыляемого на нижнюю часть.
Поршневые кольца
Поршневые кольца плотно прилегают к поршню, перекрывая небольшой зазор между поршнем и стенкой цилиндра. Обычно на поршне имеется три поршневых кольца, выполняющих разные функции.
Компрессионные кольца
Два верхних кольца называются кольца компрессионные (также известен как кольца нажимные или газовые кольца ) и их основная роль заключается в предотвращении проникновения газов через небольшой зазор между поршнем и стенкой цилиндра.Этот проход газа через поршень в картер известен как минет и должны быть минимизированы для сохранения сжатия.
Компрессионные кольца обычно изготавливаются из твердого чугуна и оказывают внешнее давление на стенку цилиндра. Это внешнее давление возникает из-за естественной упругости колец, но дополняется во время такта сгорания давлением газа за кольцами, которое более плотно прижимает их к стенке цилиндра.
[Давление газа за компрессионными кольцами]
Важно отметить, что компрессионные кольца не оказывают бокового давления на поршень и не действуют для него как направляющие.Канавка в поршне будет глубже ширины поршневого кольца, что позволит кольцу скользить по масляной пленке.
Компрессионные кольца также передают тепло от поршня к стенке цилиндра, где оно рассеивается в охлаждающей жидкости, протекающей через водяные рубашки.
Эти кольца сломаны с небольшим зазором, который позволяет устанавливать и снимать их поверх поршня. Ширина этого зазор поршневого кольца указывается производителем, и его можно измерить, поместив кольцо внутрь цилиндра и измерив зазор с помощью щупа.На этом рисунке зазоры сильно преувеличены, на самом деле они будут очень тонкими — 0,2 мм или меньше.
Кольца контроля масла
Кольцо нижнее на поршне масло контрольное кольцо . Масло постоянно разбрызгивается на стенки цилиндров либо из отверстий в шатунах, либо из форсунок, установленных в картере. Для минимального трения нам нужна тонкая масляная пленка, а функция маслосъемного кольца заключается в удалении излишков масла и создании идеальной масляной пленки для скольжения компрессионных колец и юбки поршня.
Мы определенно не хотим, чтобы масло в камере сгорания: присутствие масла может вызвать плохое сгорание, высокие выбросы, чрезмерное накопление углерода на клапанах и поршнях и синий дым — все это плохие новости для плавного двигателя.
Маслосъемное кольцо обычно состоит из двух тонких хромированных скребковых колец с проставкой, зажатой между ними для удаления масла. Он разработан, чтобы скользить по маслу при движении вверх и соскребать его при движении вниз. Это называется сегментированным дизайном.В канавке для контроля масла будут просверлены отверстия, чтобы излишки масла могли легко стекать обратно в картер.
Установка новых поршневых колец
Область стенки цилиндра над верхним компрессионным кольцом не охвачена кольцами, что снижает износ. Это может вызвать образование гребня в течение всего срока службы двигателя. Если новые кольца устанавливаются на цилиндр, который не подвергался повторной расточке, тогда может потребоваться кольцо с удаленной выемкой, известное как гребневик, чтобы гарантировать, что новое кольцо не соприкасается с этим гребнем материала.
[Схема смещений колец]
При установке новых колец зазоры должны быть смещены и никогда не должны находиться на одной линии друг с другом, чтобы предотвратить прямой путь для выхода газов.
Булавка на запястье
Поршень прикреплен к шатуну через полую трубку из закаленной стали, известную как Булавка на запястье или поршневой палец . Этот штифт проходит через маленький конец шатуна и позволяет ему поворачиваться на поршне.
Есть два метода закрепления булавки на запястье. А полуплавающий В конструкции штифт закреплен в шатуне, при этом он может свободно вращаться в отверстиях поршня. А полностью плавающий штифт запястья будет свободно вращаться как в малом конце, так и в поршне, и будет зафиксирован на месте с помощью стопорных колец или тефлоновых кнопок на концах штифта. Для полностью плавающей булавки на запястье будет заменяемая втулка внутри малого торцевого отверстия.
Штифт кисти может быть немного смещен в сторону, а не точно по центру поршня.Это известно как штифт запястный со смещением и используется для уменьшения поперечного перемещения поршня внутри цилиндра. Чрезмерное движение из стороны в сторону известно как удар поршня из-за стука, который он производит.
Шатун
шатун передает силу от поршня к коленчатому валу, он постоянно подвергается растягивающим, сжимающим и изгибающим силам, поскольку он действует как посредник в этих двухтактных отношениях.Шатун должен быть конструктивно прочным, и неслучайно он принимает форму миниатюрной стальной двутавровой балки, похожей на своих более крупных собратьев, поддерживающих небоскребы и мосты. Профиль двутавровой балки обеспечивает максимальную прочность конструкции при минимальной стоимости веса, и, как и поршень, мы хотим сохранить как можно меньший вес шатуна.
Требуемая прочность шатуна означает, что он изготовлен из кованой стали или порошковой стали. У экзотических двигателей могут быть титановые стержни.Чугун не используется из-за его веса.
Верхняя часть шатуна, прикрепленная к поршню, называется малый . Он не всегда будет иметь опору. От малого конца стержень проходит по профилю двутавровой балки до самого конца. большой конец который разделен на две части, чтобы он мог плотно прилегать к шейке коленчатого вала. Нижняя часть стержня называется крышка стержня и он будет прикреплен шпильками или болтами к самому стержню.
Стержень в настоящее время обычно изготавливается как одно целое, а затем крышка стержня надрезается и отламывается. Это оставляет неровную поверхность сопрягаемой поверхности, но придает большую прочность. Важно, чтобы крышки шатунов не смешивались с другими шатунами — они должны быть вместе как единое целое.
Шатунная головка будет иметь вкладыши подшипников в двух половинах, эти вкладыши подшипников будут изготовлены из того же материала, что и вкладыши для основных цапф. Подшипники шатуна смазываются маслом, поступающим под давлением через каналы в коленчатом валу.
Во многих шатунах просверлено отверстие от большого конца вверх, через вал, до выпускного отверстия где-нибудь по их длине. Этот канал позволяет маслу проходить вверх по шатуну от большого конца и разбрызгиваться на упорную область стенки цилиндра, где трение является максимальным.
Неисправности
Поршневой удар
Износ стенки цилиндра или юбки поршня может привести к слишком большим зазорам между поршнем и стенкой цилиндра.Это допускает чрезмерное перемещение поршня из стороны в сторону. Когда поршень меняет направление вверху и внизу своего хода, это может вызвать его удары о стенку цилиндра, вызывая шум, известный как поршневой удар .
Шлепок поршня обычно усиливается, когда двигатель холодный, прежде чем поршень успеет прогреться и расшириться. Его можно вылечить путем механической обработки цилиндра и использования поршня увеличенного размера.
Модификации и апгрейды
Модернизированные поршни и шатуны
Установка набора более прочных и легких штоков и поршней позволит создать более мощный двигатель.Это может быть необходимо для наддува или наддува двигателя. Переход от кованых стержней к титановой или порошковой (спеченной) стали приведет к более мощному двигателю.
Покрытия поршней
Как обсуждалось выше, недавно разработанные двигатели часто имеют покрытие с низким коэффициентом трения, нанесенное на заводе на их поршни. Но эти покрытия также доступны на вторичном рынке для уменьшения трения и увеличения (или уменьшения) теплопередачи.
[Примеры покрытий]
- На юбку нанесено покрытие для уменьшения трения между ней и стенкой цилиндра.
- Керамическое покрытие может быть нанесено на головку и предназначено для отражения тепла обратно в камеру сгорания и уменьшения количества, передаваемого поршню.
- Нижняя сторона поршня может иметь нескользящее покрытие, известное как масляное покрытие который отталкивает масло, тем самым уменьшая вес узла и обеспечивая более эффективное охлаждение масла.
Стук двигателя | Что делать со стуком в стержне двигателя
Какой звук от ударов штанги или двигателя?
Ваша машина работает на холостом ходу, а вы с нетерпением ждете, прислушиваясь к шуму двигателя.Тебе есть где быть, а время уходит. Похоже, кто-то продолжает стучать молотком по твоему масляному поддону, ритмично постукивая рэп-рэп. Если у вашего автомобиля сломался двигатель, вы можете продать его через Интернет или прочитать о детонации в стержне двигателя.
Но под твоей машиной никого нет, и никто не стучит тебе в двигатель. Шум исходит из глубины вашего мотора. Когда вы увеличиваете обороты двигателя, высота и частота меняются. В какой-то момент кажется, что стук почти исчезает.Когда вы отпускаете газ, он продолжается и, возможно, даже становится громче.
Так звучит стук удочки. Само по себе это никогда не станет лучше, хотя, когда ваш двигатель холодный, шум может быть меньше. Эти звуки двигателя автомобиля также широко известны как стук двигателя, искровой разряд и стук двигателя.
Получите мгновенное онлайн-предложение для своего автомобиля!
Введите свой почтовый индекс ниже, чтобы БЕСПЛАТНО получить оценку и узнать, сколько стоит ваша машина.
Получите реальную стоимость автомобиля в течение 24-48 часов!
В среднем стоимость ремонта стержня двигателя может составлять от 2500 долларов и более в зависимости от автомобиля. Потенциально вы можете потратить больше, чем стоит машина. Если вы хотите избежать перерасхода средств на ремонт двигателя. тогда ваш следующий лучший вариант — продать эту машину КАК ЕСТЬ. С CarBrain вы можете получить онлайн-предложение на ваш неидеальный автомобиль всего за 90 секунд! Доставим оплату и отбуксируем Ваш автомобиль БЕСПЛАТНО! Всего за 1-2 рабочих дня.
Что такое удары стержня в двигателе?
Технически это состояние возникает из-за чрезмерного люфта. Поршни вашего двигателя движутся вверх и вниз от зажигания за счет свечи зажигания с силой, достаточной для вращения вашего коленчатого вала.Соединяет поршень и коленчатый вал шатун. И ваши шатуны прикреплены болтами с нижней стороны вокруг коленчатого вала с гладкими тонкими металлическими подшипниками между поверхностями.
Во время вращения двигателя все эти металлические компоненты перегреваются и заедают вместе, если бы не моторное масло. Он смазывает движущиеся части, позволяя им скользить друг по другу без трения. Он также заполняет мельчайший зазор между подшипниками и коленчатым валом.
Как я могу мгновенно узнать цену на мою машину с детонацией двигателя?
Это просто, а занимает менее 90 секунд… Нажмите кнопку ниже, чтобы начать и узнать, сколько стоит ваш автомобиль!
Доставка автомобиля БЕСПЛАТНА по всей стране. Не торгуйтесь. Без комиссии. Наша компания имеет рейтинг A + на уровне BBB.
Что вызывает детонацию в двигателе?
Стук по штоку происходит, когда подшипник частично или полностью разрушен. Обычно это происходит из-за масляного голодания, хотя износ подшипников может произойти естественным образом на расстояниях в сотни тысяч миль.
На оборотной стороне (буквально) булавка на запястье. Это полый штифт, который удерживает поршень в верхней части шатуна. При износе пальца на запястье возникает состояние, известное как удар поршня. Поршень немного болтается и качается в цилиндре, создавая дополнительный шум.
Имейте в виду, что стук штока и удар поршня вызваны невероятно малыми изменениями допусков. Мы не говорим о четверти дюйма — мы говорим о тысячных долях дюйма! Этот, казалось бы, незначительный зазор позволяет совершить достаточное движение, чтобы вызвать шум подшипника штока, потому что теперь металлические части могут удариться друг о друга.
Что происходит, если звуки двигателя игнорируются
Ваш двигатель никогда не будет прежним, детонация штанги со временем превратится в гораздо более серьезную проблему. Этот раздражающий звук стука двигателя переходит в грохот по мере того, как поверхность подшипника разрушается все больше и больше. Когда подшипник разрушен — что не занимает много времени — подшипник приваривается к коленчатому валу, и шатун болтается вокруг коленчатого вала. Если шатун заедает или заклинивает, он может оторваться от коленчатого вала, что называется брошенным шатуном.Он действительно перемолотит нижнюю часть вашего двигателя, возможно, даже пробьет дыру прямо в блоке двигателя.
Стучит ли шток двигателя?
Что такое фиксатор шатуна?
Стоимость ремонта детонации стержня имеет ряд переменных:
Как долго длится шум?
Насколько сильно поврежден двигатель?
В двигателе циркулирует металлическая стружка?
Двигатель высокопроизводительный или специализированный?
Можно ли восстановить двигатель?
Если вы обнаружите проблему достаточно рано, капитальный ремонт двигателя может помочь вам всем починить.Двигатель должен быть полностью разобран до оголенного блока цилиндров для проверки. Если стенки цилиндра сильно поцарапаны, возможно, вам придется полностью заменить двигатель. Иногда можно отточить минимальные задиры и использовать поршневые кольца увеличенного размера. Таким образом, вы можете столкнуться с решением: отремонтировать машину или продать ее как есть.
Как исправить стук штанги
Затраты на замену подшипников шатуна также должны учитывать все дополнительные детали. Вам потребуются новые уплотнения и прокладки двигателя, болты головки блока цилиндров, шатунные подшипники и много денег, чтобы промыть двигатель и трубопроводы радиатора.В зависимости от объема ремонта вам могут потребоваться новые поршни и шатуны, подшипники распределительного вала, цепи привода ГРМ и, возможно, новый коленчатый вал. Если вам нужны все дополнительные детали, лучше заменить весь двигатель в сборе.
Средний ремонт шатуна будет стоить от 2500 долларов и выше . На некоторых автомобилях, таких как Subaru Forester, , который может стоить 5000 долларов между запчастями и работами для восстановления двигателя или более 6000 долларов на замену полностью нового двигателя .
Лучший вариант позволяет избежать простоев и расходов на ремонт без дополнительных средств. Вы можете продать свой автомобиль CarBrain по справедливой цене, как есть. Вам не нужно беспокоиться о текущем состоянии вашего автомобиля — мы сделаем вам гарантированное предложение, исходя из его текущего состояния. Как только вы примете наше предложение, мы пришлем кого-нибудь забрать вашу машину, и вам заплатят на месте. Это быстрое решение дорогостоящей и затяжной проблемы.
Получите гарантированное предложение
5 Признаки погнутого шатуна (и его причины)
(Обновлено 10 июня 2021 г.)
Неисправный шатун — одна из самых катастрофических форм отказа двигателя.Эту неудачу обычно называют «бросок удочки» или «бросок удочки».
При выходе из строя шатуна высока вероятность того, что поршень или шатун могут пробить блок цилиндров на очень высокой скорости, повредив все на своем пути.
Что такое шатуны?
Шатуны — это связь между каждым поршнем и коленчатым валом в двигателе внутреннего сгорания. Когда коленчатый вал вращается, поршни очень быстро перемещаются вперед и назад, подвергая шатуны огромным растягивающим усилиям.
Шатуны имеют подшипники, которые находятся между шатуном и коленчатым валом. Эти подшипники смазаны и предотвращают контакт металла с металлом при вращении коленчатого вала.
Точно так же есть штифт, который соединяет поршень с верхней частью шатуна. Этот штифт называется поршневым пальцем, поршневым пальцем или поршневым пальцем.
Основные симптомы погнутой штанги
Шатун должен быть прочным и долговечным, чтобы двигатель выжил. Если он слишком слаб, чтобы выдержать нагрузку сгорания, то чрезмерные растягивающие усилия на шатуне могут согнуть или даже сломать его.
Это было бы очень плохо для двигателя, потому что больше не будет тактов впуска, выпуска, тактов сжатия или тактов увеличения мощности.
Что касается водителя, они смогут заметить, когда это произойдет, потому что будут присутствовать некоторые очень заметные симптомы. Вот некоторые из наиболее частых симптомов, указывающих на выход из строя шатуна.
1) Низкое сжатие
Если шатун немного согнут, вы сможете без особых проблем поехать на нем.Однако цилиндр с изогнутым штоком, вероятно, будет иметь меньшую степень сжатия, чем другие.
Если вас беспокоит возможность погнуть шток, вы можете начать с теста на сжатие. Если ваши значения сжатия во всех цилиндрах находятся в пределах 10%, ваши штоки, вероятно, в порядке.
Обратите внимание, что у вас может быть слабое сжатие по ряду причин. После неудовлетворительного теста на сжатие рассмотрите возможность проведения теста на утечку, чтобы сузить круг возможных вариантов.
2) Стук двигателя (стук штанги)
Когда ваш двигатель включен и работает, вы можете услышать стук, исходящий от него. Это будет повторяющийся стук, который усиливается по мере увеличения оборотов двигателя. В просторечии это называется «стук стержня».
Звуки могут исчезнуть через короткое время, как только у вашего масла появится возможность циркулировать через компоненты двигателя и смазать их.
3) Низкое давление масла или масла
Если у вас неисправный или неисправный шатун, ваш двигатель, вероятно, очень внезапно потеряет много масла, что окажет разрушительное воздействие на давление масла в вашем двигателе.
На вашем двигателе может быть датчик давления масла, который сообщит вам, когда в нем низкое давление масла. Скорее всего, у вас на приборной панели есть предупреждающий индикатор, который также сообщит вам об этом.
Если у вас низкое давление масла, это означает, что масло плохо циркулирует в двигателе. Это может привести к перегреву двигателя, если проблема не будет решена быстро, и вы испытаете значительно больший износ двигателя из-за того, что он не будет смазываться должным образом.
4) Видно погнутый или поврежденный стержень
Если вы подозреваете, что у вас есть погнутый или поврежденный шатун на основании других симптомов, которые могут присутствовать, вам необходимо самостоятельно визуально осмотреть стержень, чтобы увидеть, в каком состоянии он находится. является.
Для этого потребуется разобрать двигатель, а это работа, которую должен выполнять только опытный механик.
5) Заклинивший двигатель
Брошенная штанга может заглохнуть и заедать весь двигатель. Вы узнаете, что двигатель заклинивает, потому что вы не можете перевернуть его вручную (используя гаечный ключ на болте шкива коленчатого вала). Даже двигатель, который не заводится или не проворачивается, следует таким образом проворачивать вручную.
Скорее всего, если вы бросили удочку, вы это узнаете.Бросок удочки часто сопровождается громким хлопком и вылетом металла из моторного отсека. После этого вы можете заметить огромную лужу масла под автомобилем и даже большую дыру в блоке.
Причины выхода из строя шатуна
1) Затопленный двигатель
В отличие от воздуха, жидкости на самом деле не сжимаются. Если двигатель имеет гидрозамок (то есть заполнен жидкостью, а не только воздухом), вы рискуете погнуть шатуны, когда пойдете заводить двигатель.Перед тем, как вы сможете запустить автомобиль в обычном режиме, вам придется слить воду из двигателя.
2) Предварительное зажигание или детонация
Предварительное зажигание и детонация — это термины, обозначающие ненормальное сгорание топливовоздушной смеси внутри камеры сгорания. Топливо может загореться преждевременно по разным причинам: скопление углерода, слишком опережение угла опережения зажигания или использование топлива со слишком низким октановым числом для автомобиля.
Крупные случаи преждевременного воспламенения или детонации вызывают сильное давление в цилиндрах, иногда большее, чем было предусмотрено в двигателе.Значительное превышение таким образом ожидаемого давления в цилиндрах может вызвать катастрофический отказ двигателя.
3) Плохое управление двигателем
Если вы пользуетесь запасными частями двигателя, скорее всего, у вас был тюнер, запрограммировавший ваш ECU. Если эта настройка слишком агрессивна для ваших условий бега или вы слишком сильно толкнете двигатель, вы можете в конечном итоге выбросить удочку.
Большинство автомобилей требуют настройки при установке определенных болтов на детали, такие как впускной, выпускной, регулятор наддува или более мощный турбонаддув.Жесткое вождение автомобиля до того, как двигатель будет настроен с учетом нового оборудования, может сломать что-то довольно дорогое, в том числе шатун.
4) Превышение оборотов двигателя
По мере увеличения оборотов двигателя силы, действующие на шатуны, увеличиваются, поскольку поршни двигаются быстрее. Если вы наберете обороты двигателя выше, чем он рассчитан, вы, вероятно, захотите купить новый двигатель.
Большинство двигателей предотвращают превышение оборотов двигателя и сокращают расход топлива, когда вы находитесь на красной линии или чуть выше нее.Самый простой способ увеличить обороты двигателя — на механической коробке передач.
Если вы переключитесь на передачу, которая слишком низка для вашей скорости, вы резко увеличите число оборотов в минуту, и ваш двигатель не сможет их поддерживать. Это известно как «денежная смена», потому что такой тип пропущенной смены оказывается очень дорогостоящим.
5) Модификации двигателя
Многие заводские шатуны делают тоньше, чем они были на старых автомобилях. Это делается во имя эффективности и экономии средств.Более тонкие удилища не представляют проблемы при стандартном уровне мощности, но стандартных стержней не всегда достаточно, если вы пытаетесь добиться большей мощности.