Шатун двс: Шатун ДВС: строение, прочность, материал, назначение

Шатун двигателя: устройство, предназначение

При работе двигателя шатун принимает на себя большую нагрузку т.к. совершает самую тяжёлую работу. Шатун передаёт мощность двигателя на колёса автомобиля, тем самым обеспечивая их необходимым крутящим моментом для движения. Делает он это благодаря возвратно-поступательному движению коленчатого вала и поршня.

Несмотря на то, что на всех двигателях шатуны выполняют одну и ту же работу — устроены они везде по разному. В первую очередь это зависит от типа двигателя: бензиновый или дизельный. Так же немаловажную роль играет компоновка двигателя: V-образная или рядная.

Для улучшения работы и снижения веса конструкторы стараются видоизменять шатуны и делать их более лёгкими, при этом сохраняя или даже увеличивая их заводскую прочность. Однако, проблема заключается в том, что, например, для дизельных двигателей шатуны всегда будут тяжелее, чем для бензиновых. Это обусловлено принципом работы самого ДВС.

Теперь давайте разберёмся из каких же составляющих состоит шатун двигателя внутреннего сгорания. В нём есть 3 основные детали: верхняя головка, стержень, нижняя головка. Верхняя головка имеет меньший диаметр и соединяется со стержнем поршневым пальцем. Соединение головки большего диаметра (кривошипной) происходит с помощью шейки коленчатого вала. Так у шатуна есть крышка, которая расположена в нижней головке и болты, закрепляющие её.

Подшипники скольжения очень тонкие и через отверстие в коленвале, которые сделаны на шатунных шейках, на них подаётся масло, под давлением создаётся масляная плёнка, в результате чего происходит скольжение между частицами масла.

Следующая важная деталь, о которой следует рассказать — это поршень. Он принимает на себя давление газов и дальше передаёт это усилие через шатун на коленчатый вал. В целом поршень — очень сложная техническая деталь, выполненная из алюминиевого сплава. Поршень должен быть очень прочным и лёгким, при этом при высоких температурах он не должен расширяться.

Диаметр поршня имеет немного меньший диаметр, чем цилиндр. Сделано это для того чтобы между стенками могло проходить масло и при этом не было трения металла об металл.

Поршневые кольца устанавливаются в специальные канавки в поршне и служат для уплотнения поршня с цилиндром. Сами кольца могут быть компрессионными и маслосъёмными. Компрессионных колец обычно два и они не дают газам прорываться, а маслосъёмное кольцо снимает масло со стенок цилиндров. Диаметр колец немного больше диаметра цилиндра, для лучшего уплотнения.

Определение поломки шатуна и пути решения проблемы

Ремонт шатунов двигателя — работа не сложная. Хотя при поломке последствия могут быть очень плачевными, поэтому важно уметь определять поломку этой детали и пути быстрого ремонта.

Первый признак поломки — стук в двигателе. Но многие могут спутать его со звукам распредвала, клапана или других элементов двигателя. Перепутать стук шатунов двигателя с другими звуками очень сложно.

Он очень сильно похож на частый и громкий стук молотка.

Для того чтобы проверить в каком цилиндре поломка нужно попробовать снять провода с крышки трамблёра, но делать это нужно последовательно. Сняв один из проводов звук в двигателе уменьшится — это значит, что поломка скрыта именно в этом цилиндре.

На инжекторных двигателях сделать это немного сложнее. На модификации с фишками, нужно снять фишку с катушки зажигания, тем самым отключив нужный цилиндр.

После того как вы определили в каком цилиндре поломка — разберите двигатель и проверьте все шатуны. Если окажется что помимо сломанного шатуна в двигателе есть ещё и гнутые, то проблема может возникнуть в том, что с одной стороны поршень будет испытывать большее трение, а с другой пропускать масло, что впоследствии приведёт к образованию нагара.

Определить гнутый шатун очень просто. Для этого вам понадобится плоская поверхность и наждачная бумага. Натяните бумагу на поверхность и потрите об неё каждый шатун поршневой головкой. Если шатун ровный, то поверхность верхней головки будет равномерно блестящая. Если же шатун кривой, то поверхность будет блестеть не равномерно. В случае если шатун кривой — его так же следует заменить.

Менять шатун нужно в нескольких случаях:

• Деформирован стержень
• Появились зазоры в верхней или нижней части головки

Какие же могут быть причины обрыва шатуна в двигателе? Очень просто!

1. Поддерживайте достаточный уровень масла
2. Меняйте фильтр, не допускайте его загрязнения
3. Меняйте масло каждые 7-12 тыс км

Перед началом восстановления шатунов двигателявнимательно осмотрите все шатуны и проверьте какие из них можно отремонтировать, а какие следует заменить.

Чтобы хорошо и правильно отремонтировать шатун, желательно использовать специализированное оборудование, если у вас такого оборудования нет, то лучше доверить дело профессионалам.

Во-первых, для того чтобы привести нижний шатун в идеальное заводское состояние — вам нужно обточить крышку головки. Слой, который вы снимите, должен быть минимальным. После проведения операции установить головку в прежнее положение и затяните болты.

Во-вторых, помните, что нельзя растачивать головку больше установленного диаметра. Для того чтобы не превысить допустимое значение — расточку следует выполнять на специализированном станке.

В-третьих, после расточки шатуна может увеличиться зазор под поршневым пальцем в головке. Для решения этой проблемы нужно заменить бронзовую втулку, после чего она примет требуемый диаметр.

Шатун в двигателе держит поршень но качается перед коленвалом

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

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

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

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

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

Шатун, особенности конструкции

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

Основные элементы

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Применяемый материал и профили

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

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

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

Конструктивные особенности

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

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

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

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

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

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

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

До новых встреч, автомобилисты!)))

Как правильно установить поршни и шатуны

Большие и маленькие хитрости при монтаже поршней и шатунов в двигатель

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

Как правильно устанавливать поршни на шатуны?

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

 

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

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

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

Сквозные отверстия в верхней и нижней головках шатуна

Часто шатун имеет на нижней головке сквозное отверстие, которое нужно для смазки стенки цилиндра.

Эти отверстия предназначены не для смазывания распределительного вала, как полагают некоторые. 

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

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

«Замки» шатунных вкладышей

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Смещение шатуна

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

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

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

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

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

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

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

Конструкция юбки поршня

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Нагруженная сторона юбки поршня

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

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

 

Ненагруженная сторона юбки поршня

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Смещение пальца

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

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

 

Заключение

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

ХОТИТЕ СТАТЬ АВТОРОМ?

Пришлите свою статью

Двигатели внутреннего сгорания — 524 слова

Большинство современных транспортных средств используют двигатель внутреннего сгорания (ДВС), чтобы дать им возможность двигаться по дороге; ДВС — это разновидность теплового двигателя. Бензин сжигается, чтобы толкнуть поршень, который, в свою очередь, толкает автомобиль по дороге. Когда газ в цилиндре воспламеняется и расширяется, он заставляет поршень опускаться по валу. Усилие передается через поршень, который соединен с коленчатым валом. Сила перемещается через трансмиссию, вниз по карданному валу и выходит из шин. Цикл Отто используется для превращения как можно большего количества тепла в движущую силу.

«Тепловой двигатель — это машина, преобразующая тепло в работу» (Тепловые двигатели). Тепловой двигатель поглощает некоторое количество энергии из горячего резервуара, выполняет работу, а затем отдает некоторое количество энергии холодному резервуару. В примере с ДВС бензин сжигается, выделяя тепло и расширяя газы. Это расширение толкает поршень вниз по цилиндру, и избыточное тепло уносится через систему охлаждения или выхлоп.Работа, выполняемая двигателем, может быть определена с помощью уравнения: W = Q (горячий) — Q (холодный)

КПД теплового двигателя можно определить с помощью уравнения: e = W / Q (горячий)

Бензин двигатели имеют четыре такта и шесть процессов в каждом цикле. Во время такта впуска воздух и топливо втягиваются в цилиндр; объем и потенциальная энергия увеличиваются. Затем такт сжатия адиабатически сжимает газы; объем уменьшается, а температура увеличивается. Искра не возникает во время хода, но когда поршень полностью поднят, это вызывает воспламенение газов, сохраняя относительно тот же объем.В рабочем такте газ адиабатически расширяется; температура снижается, а объем увеличивается. Наконец, выпускной клапан открывается, поэтому в такте выпуска, когда поршень движется вверх, высвобождаются газы, вызывая уменьшение объема.

Под двигателем Hemi понимается конструкция поршней, головок и блока. Этот тип двигателя утверждает, что обеспечивает лучший поток воздуха внутри цилиндра, создавая больше места для более крупных клапанов, что, в свою очередь, обеспечивает большую мощность. Камера на полусфере полусферическая, а не плоская, как у традиционных двигателей.Эта форма обеспечивает большую площадь поверхности блока, что позволяет разместить более крупные клапаны. Когда двигатель может дышать лучше, трение меньше, а воздухо-топливная смесь более чистая, что обеспечивает большую мощность.

Судовой дизельный двигатель — Подготовка к режиму ожидания, пуску, реверсированию и работе на полной скорости

Судовой дизельный двигатель — Подготовка к резервному режиму, запуску, реверсированию и работе на полной скорости Главная || Дизельные двигатели || Котлы || Системы питания || Паровые турбины || Обработка топлива || Насосы || Охлаждение ||

Судовой дизельный двигатель — Подготовка к режиму ожидания, пуску, реверсированию и работе на полной скорости

Дизельный двигатель — это тип двигателя внутреннего сгорания, который воспламеняет топливо, впрыскивая его в горячий воздух под высоким давлением при сгорании камера. Как и все двигатели внутреннего сгорания, дизель двигатель работает с фиксированной последовательностью событий, которая может быть достигнута четыре или два хода, ход поршня между его крайними точками. Каждый удар выполняется за половину оборот коленчатого вала.align = «left»> align = «left»> align = «left»> Мощность и вибрация главного двигателя
Нормальная рабочая мощность главного двигателя должна поддерживаться в соответствии с инструкциями в письме о вводе в эксплуатацию судна, если иное не указано Компанией, за исключением аварийных условий, связанных с безопасностью жизни или безопасности судна.
Если требуется изменить нормальную рабочую мощность судна, об этом факте вместе с причиной изменения следует сообщить Компании и внести в журнал работы двигателя. Главный механик должен получать инструкции от капитана для конкретных требований рейса, всегда соблюдая безопасные рабочие параметры.

Вибрация может вызвать серьезные повреждения оборудования, подшипников, труб, арматуры, приборов и конструкции. Чтобы свести к минимуму это повреждение, основное оборудование необходимо постоянно регулировать, чтобы избежать скоростей, при которых может возникнуть чрезмерная вибрация.Помимо диапазонов запрещенных скоростей, предписанных конструкторами двигателей, следует также избегать эксплуатации на определенных скоростях, когда сочетание тяги, дифферента и погодных условий приводит к сильной вибрации.

Рис. Двигатель MAN B&W L70MC = по центру> Особое внимание необходимо уделять балансировке нагрузок цилиндров в дизельных двигателях и затяжке прижимных болтов на всех поршневых механизмах. Необходимо в полной мере использовать все оборудование для мониторинга состояния, поставляемое для обнаружения и измерения вибрации, и о любом значительном повышении уровней вибрации, которое не может быть учтено, необходимо сообщать руководству на берегу.
Опорная плита 7RT-flex60C enginealign = «center»>
Рис: Опорная плита двигателя 7RT-flex60C с установленными крышками коренных подшипников (Фото любезно предоставлено Wrtsil Corporation)

Прогрев до

Главные двигатели должны постепенно прогреваться после пребывания в порту или в другом случае, когда они были неисправность. Температура циркуляции воды в рубашке должна быть повышена с течением времени до температуры, максимально приближенной к рабочей. Период времени зависит от температуры воды в рубашке перед началом циркуляции, теплоносителя, размера главного двигателя и т. Д.Как правило, движение должно начинаться не менее чем за 12 часов до расчетного времени отправления. Другие циркуляционные системы должны быть включены в этот период, т.е.

• Системы смазочного масла.
• Системы циркуляции топлива.
• Системы обогрева пара в зависимости от типа двигателя.

Меры предосторожности перед выходом из режима ожидания

Все циркуляционные системы должны быть как можно ближе к нормальным рабочим параметрам в соответствии с инструкциями производителя для данного типа двигателя.На судах, на которых двигатель или двигатели непосредственно соединены с гребным винтом или гребными винтами, следует связаться с вахтенным помощником капитана или вахтенным помощником капитана и получить разрешение на включение двигателя. Как только вахтенный помощник подтвердит, что это безопасно, тогда и только тогда можно будет запускать двигатель.

Все краны индикаторов должны быть открыты. Затем двигатель должен быть повернут как минимум на один оборот с помощью поворотного механизма, в течение которого должны быть проверены контрольные краны для любых признаков слива масла или воды.Если это испытание прошло успешно, то контрольные краны должны быть закрыты, а поворотный механизм выключен. Крайне важно, чтобы отключение поворотного механизма было физически проверено. Не следует полагаться на световые индикаторы в диспетчерской, блокировки и т. Д. Ответственность за выполнение этой физической проверки возлагается на главных инженеров.

На судах, на которых двигатель или двигатели напрямую соединены с гребным винтом или гребными винтами, необходимо связаться с вахтенным помощником капитана или вахтенным помощником капитана и получить разрешение на включение двигателя.Как только вахтенный помощник подтвердит, что это можно сделать безопасно, тогда и только тогда можно будет включить двигатель. Все индикаторные краны должны быть открыты. В сочетании с мостиком и, если применимо, двигатель должен «толкаться» вперед и назад на пусковом воздухе. Затем следует закрыть индикаторные краны.

После удовлетворительного включения двигателя на воздух, вахтенный вахтенный помощник должен связаться с вахтенным помощником и получить разрешение включить двигатель на топливе. Как только вахтенный помощник подтвердит, что это можно сделать безопасно, тогда и только тогда можно будет включать двигатель на топливо.В сочетании с мостиком двигатель должен быть медленно повернут вперед и назад на топливе.

Работа на мазуте

Главные двигатели, предназначенные для маневрирования на мазуте, должны работать в соответствии с инструкциями производителя. В случае возникновения проблем во время маневрирования на двигателях, работающих на тяжелом масле, следует без колебаний перейти на дизельное топливо, независимо от того, работают ли двигатели с использованием управления мостом или управления машинным отделением.

В обязанности главного инженера входит информирование капитана о максимальном периоде времени, в течение которого он может безопасно оставаться в остановленном состоянии. Он также должен проинформировать капитана о процедурах, которые необходимо будет выполнить, если для конкретного типа двигателя превышен максимальный период простоя во время маневрирования.

Подготовка к резервному режиму

1. Перед запуском большого дизельного топлива его необходимо прогреть. циркуляция горячей воды через куртки и т. д.Это позволит различные части двигателя расширяются относительно друг друга.

2. Различные расходные баки, фильтры, клапаны и дренажные системы должны быть проверил.

3. Насосы смазочного масла и циркуляционные водяные насосы запущены. и все видимые результаты должны быть соблюдены.

4. Все контрольное оборудование и сигнализация должны быть проверены на правильность. операция.

5. Открываются краны указателей, включается поворотный механизм и двигатель прошел несколько полных оборотов. Таким образом любой вода, которая могла скопиться в цилиндрах, будет вытеснена.

6. Топливная система проверяется и циркулирует горячим маслом.

7. Вспомогательные продувочные вентиляторы, если они управляются вручную, должны быть запущены.

8. Поворотный механизм снят и по возможности двигатель перевернули на воздухе перед закрытием индикаторных кранов.

9. Двигатель теперь доступен в режиме ожидания.

Продолжительность этих приготовлений будет зависеть от размер двигателя.

Запуск двигателя

1. Ручка направления расположена впереди или сзади. Эта ручка может быть встроенным в рычаг телеграфного ответа. Таким образом, распредвал расположен относительно коленчатого вала для работы различных кулачков для впрыск топлива, работа клапана и т. д.

2. Ручка маневрирования переведена в положение «старт». Это признает сжатого воздуха в цилиндры в правильной последовательности, чтобы двигатель в желаемом направлении. Отдельная кнопка пуска воздуха может быть используемый.

3. Когда двигатель набирает обороты, рукоятка маневрирования перешел в рабочее положение. Топливо допущено и сгорание процесс ускорит двигатель и пусковой воздухозаборник прекратить.

Реверс двигателя

При работе на маневренной скорости:

1. Если установлены вспомогательные нагнетатели с ручным управлением, они должны быть начал.

2. Подача топлива прекращается и двигатель быстро замедляется,

3.Ручка направления расположена сзади.

4. Сжатый воздух поступает в двигатель, чтобы повернуть его сзади. направление.

5. При повороте назад под действием сжатого воздуха топливо будет признал. Процесс горения возьмет на себя и впуск воздуха прекратить.

При работе на полной скорости:

1. Вспомогательные воздуходувки с ручным управлением должны быть запущены.

2. Топливо отключено от двигателя.

3.Для замедления двигателя можно использовать струи сжатого воздуха.

4. Когда двигатель остановлен, ручка направления находится в корме.

5. Сжатый воздух используется для вращения двигателя назад, а топливо допустил разгон двигателя. Подача сжатого воздуха будет затем прекратите.

Судовые дизельные двигатели другие полезные товары :

1. Руководство по эксплуатации четырехтактных дизельных двигателей

Четырехтактный цикл завершается за четыре или два хода поршня. обороты коленчатого вала.Для выполнения этого цикла двигатель требуется механизм открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов
Подробнее …..
2. Руководство по эксплуатации двухтактных дизельных двигателей

Двухтактный цикл завершается двумя ходами поршня или одним оборот коленчатого вала. Чтобы управлять этим циклом, где каждый мероприятие осуществляется в очень короткие сроки, двигателю требуется номер специальных договоренностей.
Подробнее …..
3. Измерение мощности судового дизельного двигателя — Индикатор двигателя

Возможны два измерения мощности двигателя: указанная мощность и мощность на валу. Указанная мощность — это развиваемая мощность. внутри цилиндра двигателя и может измеряться индикатором двигателя. Мощность на валу — это мощность, доступная на выходном валу двигателя. и может быть измерен торсиметром или тормозом.
Подробнее …..
4. Подача свежего воздуха и удаление выхлопных газов через газообменник.

Основная часть цикла двигателя внутреннего сгорания — подача свежего воздуха и отвод выхлопных газов. Это газовая биржа процесс.Очистка — это удаление выхлопных газов путем вдувания свежих воздух.
Подробнее …..
5. Топливная система дизельного двигателя.

Топливную систему дизельного двигателя можно рассматривать в двух части системы подачи топлива и впрыска топлива. Подача топлива связана с предоставление жидкого топлива, пригодного для использования системой впрыска.
Подробнее …..
6. Система смазки для судового дизельного двигателя — принцип работы

Система смазки двигателя обеспечивает подачу смазочного масла. к различным движущимся частям двигателя.Его основная функция — включить образование масляной пленки между движущимися частями, что снижает трение и износ. Смазочное масло также используется в качестве очистителя и в некоторые двигатели в качестве охлаждающей жидкости.
Подробнее …..
7. Охлаждение судового двигателя — принцип работы, требования к системе охлаждения пресной и морской водой

Охлаждение двигателей достигается за счет циркуляции охлаждающей жидкости по внутренним каналам двигателя. Таким образом, охлаждающая жидкость нагревается. и, в свою очередь, охлаждается охладителем с циркуляцией морской воды.Без адекватного охлаждение определенных частей двигателя, которые подвергаются очень сильному температуры в результате сжигания топлива скоро выйдут из строя.
Подробнее …..
8. Пусковая воздушная система дизельного двигателя — принцип работы

Дизельные двигатели запускаются путем подачи сжатого воздуха в цилиндры в соответствующей последовательности для необходимого направления. Поставка сжатый воздух хранится в воздушных резервуарах или «баллонах», готовых к немедленному использованию. использовать. Возможно до 12 пусков с сохраненным количеством сжатого воздух.
Подробнее …..
9. Регулятор — Функция регуляторов, регулирующих скорость судового дизельного двигателя

Основным устройством управления на любом двигателе является регулятор. Он регулирует или контролирует частоту вращения двигателя на некотором фиксированном значении, в то время как выходная мощность изменения для удовлетворения спроса. Это достигается губернатором автоматически. регулировка настроек топливного насоса двигателя для соответствия желаемой нагрузке на установить скорость.
Подробнее …..
10. Предохранительный клапан цилиндра судового дизельного двигателя — руководство по эксплуатации

Предохранительный клапан цилиндра спроектирован для сброса давлений, превышающих нормальное давление на 10-20%.Работа этого устройства указывает на неисправность двигателя, которая должны быть обнаружены и исправлены.
Подробнее …..
11. Взрывобезопасный клапан судового дизельного двигателя.

В качестве практической защиты от взрывов в картере двигателя, установлены предохранительные клапаны или двери. Эти клапаны служат для разгрузки чрезмерное давление в картере и остановка пламени, выходящего из картер. Они также должны быть самозакрывающимися, чтобы остановить возврат атмосферный воздух в картер.
Подробнее …..
12. Руководство по эксплуатации поворотного механизма
    Поворотный механизм или двигатель поворота представляет собой реверсивный электродвигатель, который приводит в движение червячную передачу, которая может быть соединена с зубчатым маховиком для получился большой дизель. Таким образом, предусмотрен низкоскоростной привод, позволяющий размещение деталей двигателя для проведения капремонта.
    Подробнее …..
13. Муфты, муфты и редукторы судового дизеля.

Основным управляющим устройством любого двигателя является регулятор.Он регулирует или контролирует частоту вращения двигателя на некотором фиксированном значении, в то время как выходная мощность изменения для удовлетворения спроса. Это достигается губернатором автоматически. регулировка настроек топливного насоса двигателя для соответствия желаемой нагрузке на установить скорость.
Подробнее …..
14. Дизельный двигатель MAN B&W — Основные принципы и инструкция по эксплуатации

Это один из двигателей серии MC введен в 1982 году, имеет более длинный ход и увеличенный максимальный давление по сравнению с более ранними конструкциями L-GF и L-GB.
Подробнее …..
15. Датчик масляного тумана картера судового дизельного двигателя

Один из серии MC введен в 1982 году, имеет более длинный ход и увеличенный максимальный давление по сравнению с более ранними конструкциями L-GF и L-GB.
Подробнее …..
16. Различный Теплообменник для ходовой части грузовых судов.

Кожухотрубные теплообменники для водяного охлаждения двигателя и охлаждения смазочного масла традиционно использовались для циркуляции морской воды.Море вода контактирует с внутренней частью трубок, трубных пластин и водяных камер.
Подробнее …..
17. Руководство по безопасности и эксплуатации турбокомпрессоров

Кожухотрубные теплообменники для водяного охлаждения двигателя и охлаждения смазочного масла традиционно использовались для циркуляции морской воды. Море вода контактирует с внутренней частью трубок, трубных пластин и водяных камер.
Подробнее …..
18. Работа поршня и поршневых колец

Поршень образует нижнюю часть камеры сгорания.Он герметизирует цилиндр и передает давление газа на шатун. Поршень состоит из двух частей; Заводная головка и юбка. Заводная головка поршня подвержена механическим и термическим нагрузкам.
Подробнее …..

Machinery Spaces.com посвящен принципам работы, конструкции и эксплуатации всего оборудования. предметы на корабле, предназначенные в первую очередь для инженеров, работающих на борту, и тех, кто работает на берегу. По любым замечаниям, пожалуйста Свяжитесь с нами

Copyright © 2010-2016 Machinery Spaces.com Все права защищены.
Условия использования
Прочтите нашу политику конфиденциальности || Домашняя страница ||

определение шатуна и синонимов шатуна (английский)

поршень (вверху) и шатун от типового автомобильного двигателя (шкала в сантиметрах)

В поршневом двигателе с возвратно-поступательным движением шатун или шатун соединяет поршень с кривошипом или коленчатым валом. Вместе с кривошипом они образуют простой механизм, преобразующий линейное движение во вращательное движение.

Шатуны также могут преобразовывать вращательное движение в поступательное. Исторически, до разработки двигателей, они впервые использовались таким образом.

Поскольку шатун является жестким, он может передавать либо толчок, либо тягу, и поэтому стержень может вращать кривошип через обе половины оборота, то есть толкание поршня и толкание поршня. Раньше механизмы, например цепи, можно было только тянуть. В некоторых двухтактных двигателях требуется только толкать шатун.

Сегодня шатуны наиболее известны благодаря их использованию в поршневых двигателях внутреннего сгорания, таких как двигатели автомобилей.Они имеют совершенно другую конструкцию от более ранних форм шатунов, используемых в паровых двигателях и паровозах.

История

Самые ранние свидетельства наличия шатуна относятся к концу III века нашей эры на лесопилке римского Иераполиса. Он также появляется в двух восточно-римских лесопилках VI века, раскопанных в Эфесе, соответственно, Герасе. Кривошипно-шатунный механизм этих римских водяных мельниц преобразовывал вращательное движение водяного колеса в линейное движение пильных полотен. ^[1]

Где-то между 1174 и 1206 годами арабский изобретатель и инженер Аль-Джазари описал машину, которая включала шатун с коленчатым валом для перекачивания воды как часть водоподъемной машины, ^{[2] [3]} , но устройство было излишне сложным, что указывало на то, что он все еще не понимал полностью концепцию преобразования энергии. ^[4]

В Италии эпохи Возрождения самое раннее свидетельство — хотя и неправильно истолкованное механически — составного кривошипа и шатуна было найдено в альбомах для рисования Такколы. ^[5] Звуковое представление задействованного движения показывает художник Пизанелло (ум. 1455), который показал поршневой насос, приводимый в движение водяным колесом и управляемый двумя простыми кривошипами и двумя шатунами. ^[5]

К 16 веку свидетельства кривошипов и шатунов в технологических трактатах и ​​произведениях искусства Европы эпохи Возрождения становятся многочисленными; Одна только работа Агостино Рамелли «Разнообразные и искусственные машины» 1588 года содержит восемнадцать примеров, число, которое поднимается в Theatrum Machinarum Novum Георга Андреаса Бёклера до 45 различных машин. ^[6]

Паровозы

Балочный двигатель, с двумя шатунами (почти вертикальными) между горизонтальной балкой и кривошипами маховика

Первые паровые машины, атмосферный двигатель Ньюкомена, были одностороннего действия: его поршень работал только в одном направлении, поэтому в них использовалась цепь, а не шатун. Их выход качался вперед и назад, а не вращался постоянно.

Крейцкопф стационарной паровой машины: шток слева, шатун справа

После этого паровые двигатели обычно бывают двойного действия: их внутреннее давление действует по очереди с каждой стороны поршня.Для этого требуется уплотнение вокруг штока поршня, и поэтому шарнир между поршнем и шатуном расположен снаружи цилиндра в большом блоке подшипников скольжения, называемом крейцкопфом.

Тяги паровозов, большая угловая тяга — шатун

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

Шатуны небольших паровозов обычно имеют прямоугольное сечение, но на небольших локомотивах иногда используются стержни морского типа с круглым сечением. Стивен Левин, который строил как локомотивы, так и судовые двигатели, часто использовал круглые стержни.Модель A4 Pacifics от Гресли, такая как Mallard , имела шатун из легированной стали с перемычкой толщиной всего 0,375 дюйма (0,953 см).

На пароходах Western Rivers соединительные штанги правильно называются шатунами , а иногда неправильно называются рычагами шатунов.

Двигатели внутреннего сгорания

Выход из строя шатуна — одна из самых частых причин катастрофического отказа двигателя.

В современных автомобильных двигателях внутреннего сгорания шатуны чаще всего изготавливаются из стали для серийных двигателей, но могут быть изготовлены из алюминиевых сплавов T6-2024 и T651-7075 ^{[ требуется ссылка ]} (для легкости и способности поглощают высокие удары за счет долговечности) или титана (для сочетания легкости с прочностью, при более высокой стоимости) для двигателей с высокими рабочими характеристиками или чугуна для таких применений, как мотороллеры.Они не закреплены жестко на обоих концах, поэтому угол между шатуном и поршнем может изменяться, когда шток перемещается вверх и вниз и вращается вокруг коленчатого вала. Шатуны, особенно в гоночных двигателях, могут быть названы стержнями «заготовок», если они изготовлены из цельной металлической заготовки, а не отливаются.

Малый конец прикрепляется к поршневому пальцу, поршневому пальцу или пальцу кисти, который в настоящее время чаще всего запрессовывается в шатун, но может поворачиваться в поршне, конструкция «плавающего пальца кисти».Головка шатуна соединяется с шейкой подшипника на ходу кривошипа, в большинстве двигателей, работающих на сменных вкладышах подшипника, доступ к которым осуществляется через болты шатуна , которые удерживают «крышку» подшипника на головке шатуна. Обычно в подшипнике и большом конце шатуна просверливается точечное отверстие, так что смазывающее моторное масло под давлением разбрызгивается на упорную сторону стенки цилиндра для смазки хода поршней и поршневых колец. Большинство небольших двухтактных двигателей и некоторые одноцилиндровые четырехтактные двигатели избегают необходимости в насосной системе смазки за счет использования вместо этого подшипника качения, однако это требует, чтобы коленчатый вал был раздвинут, а затем снова вместе, чтобы заменить соединительный стержень.

Шатун находится под огромным напряжением от возвратно-поступательной нагрузки, представленной поршнем, фактически растягиваясь и сжимаясь при каждом обороте, и нагрузка увеличивается пропорционально увеличению скорости двигателя. Отказ шатуна, обычно называемый «выбросом шатуна», является одной из наиболее частых причин катастрофического отказа двигателя в автомобилях, поскольку часто сломанный стержень проходит через боковую часть картера, что приводит к неисправности двигателя; это может быть результатом усталости рядом с физическим дефектом штока, нарушения смазки в подшипнике из-за неправильного обслуживания или выхода из строя болтов штока из-за дефекта или неправильной затяжки.Повторное использование стержневых болтов является обычной практикой, если болты соответствуют спецификациям производителя. Несмотря на то, что они часто возникают на телевизионных соревнованиях по автомобильным соревнованиям, такие сбои довольно редко встречаются на серийных автомобилях при обычной повседневной вождении. Это связано с тем, что производимые автозапчасти имеют гораздо больший коэффициент безопасности и часто более систематический контроль качества.

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

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

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

Соединительные стержни

Шатуны шарнирные

Многоцилиндровые многорядные двигатели, такие как V12, имеют мало места для многих шатунных шейок на ограниченной длине коленчатого вала. Это трудный для решения компромисс, и его последствия часто приводили к отказу двигателей (Sunbeam Arab, Rolls-Royce Vulture).

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

В некоторых типах двигателей используются стержни ведущий / ведомый, а не простой тип, показанный на рисунке выше. Ведущий шток несет один или несколько кольцевых штифтов, к которым болтами прикреплены большие концы ведомых штоков гораздо меньшего размера на других цилиндрах. В некоторых конструкциях V-образных двигателей используется шток ведущий / ведомый для каждой пары противоположных цилиндров.Недостатком этого является то, что ход вспомогательной штанги немного короче, чем ход ведущей, что увеличивает вибрацию в V-образном двигателе, что катастрофически характерно для Sunbeam Arab.

Радиальные двигатели обычно имеют главный шток для одного цилиндра и несколько подчиненных штоков для всех остальных цилиндров в одном ряду.

Вилочные и ножевые тяги

Обычным решением для высокопроизводительных авиадвигателей является «раздвоенный» шатун. Один стержень разделен на две части на большом конце, а другой утончен, чтобы соответствовать этой вилке. White, Jr. 1962, стр. 172

Источники

• Ритти, Туллия; Греве, Клаус; Кессенер, Пол (2007), «Рельеф водяной каменной пилы на саркофаге в Иераполе и его последствия», Journal of Roman Archeology 20 : 138–163
• Уайт, младший, Линн (1962), Средневековые технологии и социальные изменения , Оксфорд: в Clarendon Press

Внешние ссылки

.