Изломы поршневых пальцев · Technipedia · Motorservice

Установки

Назад к поиску

Информация о диагностике

Что может произойти при слишком частом применении средств для облегчения пуска, таких как пусковая жидкость в аэрозольной упаковке? Почему сломался поршневой палец? Он был неправильно монтирован? Или в повреждении виновен тюнинг? Наиболее частые причины поломки поршневых пальцев указаны в этой статье.

Общая информация об изломах поршневых пальцев

Изломы поршневых пальцев могут возникнуть в результате чрезмерной нагрузки при нарушениях режима сгорания или из-за попадания инородных тел в камеру сгорания. Чрезмерное или ненадлежащее применение средств для облегчения пуска (пусковая жидкость в аэрозольной упаковке) равносильно воздействию значительных нарушений режима сгорания.

Под действием давления отработавших газов, оказываемого на поршень, поршневой палец подвергается овальной деформации. При чрезмерной нагрузке на концах поршневого пальца может образоваться продольная трещина, которая исходит от наружной поверхности или от внутренней стороны отверстия в поршневом пальце. Трещина проходит затем дальше в виде усталостного излома в направлении оси поршневого пальца. В зоне наибольшей нагрузки сдвига и изгиба между отверстием для поршневого пальца и головкой шатуна трещина переходит в поперечную трещину. В конечном счете это приводит к поломке поршневого пальца. Наряду с описанными здесь дефектами, поломка возможна также в связи с повреждениями.

Поломка поршневого пальца

Описание повреждения

• Поперечный излом поршневого пальца (рис. 1) на переходе между шатуном и бобышкой поршня.
• Трещина по длине более короткого куска.
• Поверхности излома имеют характер усталостного излома.

Возможныe причины

• Нарушения режима сгорания, особенно из-за детонационного сгорания.
• Гидравлические удары.
• Ненадлежащее выполнение работ при монтаже поршневого пальца.
• Чрезмерная нагрузка на поршневой палец из-за повышения мощности двигателя.
• Ослабление поршневого пальца в результате тюнинга (уменьшение веса).
• Использование неподходящего поршневого пальца.

Оценка повреждения

Изломы поршневых пальцев всегда возникают в результате чрезмерной нагрузки. Из-за овальной деформации поршневого пальца в отверстиях для поршневого пальца при чрезмерной нагрузке на концах поршневого пальца сначала образуется продольная трещина, которая может исходить как от наружной поверхности, так и от внутренней стороны отверстия. Трещина проходит затем дальше в направлении оси поршневого пальца. В зоне наибольшей нагрузки сдвига и изгиба между бобышкой поршня и головкой шатуна трещина изменяет направление и переходит в поперечную трещину, что в конечном счете приводит к поломке всего поршневого пальца.  

На рис. 2 показано, что первая трещина может возникнуть не только из-за чрезмерной нагрузки, но и от ненадлежащего монтажа поршневого пальца. На торцевой стороне поломанного поршневого пальца ясно видно, что трещина появилась вследствие ударного повреждения (удар молотком). Имеющаяся трещина – даже при нормальной нагрузке – может привести к поломке поршневого пальца.

Рис. 1

Рис. 2

Ключевые слова
:

поршень

,

поршневой палец

,

бобышка поршня

Группы продуктов
:

Поршни и компоненты

Группы продуктов на ms-motorservice.

com

Это вас тоже могло бы заинтересовать

Информация о продукте

Поршневые пальцы с покрытием DLC

Уменьшение трения и износа благодаря новой технологии

Только для специалистов. Мы сохраняем за собой право на изменения и несоответствие рисунков. Информацию об идентификации и замене см. в соответствующих каталогах или в системах, основанных на TecAlliance.

Использование куки и защита данных

Группа Motorservice использует на Вашем устройстве файлы куки с целью оптимального оформления и постоянного улучшения своих веб-страниц, а также в статистических целях.
Здесь Вы найдете дополнительную информацию об использовании куки, наши Выходные данные и Указания по защите персональных данных.

Нажатием кнопки «OK» Вы подтверждаете, что Вы приняли к сведению информацию о файлах куки, заявление о защите данных и выходные данные. Ваши настройки в отношении файлов куки для данного веб-сайта Вы можете изменитьв любое время [ссылка]

Установки приватности

Мы придаем большое значение прозрачности в вопросе защиты персональных данных. На наших страницах Вы получите точную информацию о том, какие настройки Вы можете выбрать и какие функции они выполняют. Выбранную Вами настройку Вы можете изменить в любое время. Независимо от выбранной Вами настройки, мы не будем определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах). Информацию об удалении файлов куки Вы найдете в справке Вашего браузера. Дополнительная информация приводится вЗаявлении о защите данных.

Измените свои настройки приватности путем нажатия на соответствующие кнопки

• Необходимость
• Комфорт
• Статистика

Необходимость

Файлы куки, необходимые для работы веб-сайта, обеспечивают его надлежащее функционирование. При отсутствии файлов куки возможно появление ошибок и сообщенийоб ошибках.

Данный веб-сайт будет выполнять следующее:

• сохранять файлы куки, необходимые для работы веб-сайта.
• сохранять настройки, выполненные Вами на данном сайте.

При этой настройке данный веб-сайт ни в коем случае не будет выполнять следующее:

• сохранять Ваши настройки, например, выбор языка или баннер куки, чтобы Вы не выполняли их заново.
• анонимно анализировать посещаемость нашего веб-сайта и использовать эту информацию для его оптимизации.
• определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах).

Комфорт

Файлы куки делают посещение Вами веб-сайта более удобным и комфортным, сохраняя, например, определенные настройки, чтобы Вам не приходилось заново выполнятьих каждый раз при посещении сайта.

Данный веб-сайт будет выполнять следующее:

• сохранять файлы куки, необходимые для работы веб-сайта.
• сохранять Ваши настройки, например, выбор языка или баннер куки, чтобы Вы не выполняли их заново.

При этой настройке данный веб-сайт ни в коем случае не будет выполнять следующее:

• анонимно анализировать посещаемость нашего веб-сайта и использовать эту информацию для его оптимизации.
• определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах).

Разумеется, что мы всегда согласны с настройкой Do Not Track (DNT) Вашего браузера. В этом случае не устанавливаются отслеживающие файлы куки и не загружаются функции отслеживания.

Поршневой палец: описание,виды,применение,установка,фото,видео.

Nevada 1976Поршневой палец: описание,виды,применение,установка,фото,видео. 0 Comment

Содержание статьи

Поршневой палец – элемент кривошипно-шатунного механизма цилиндрической формы, который представляет собой ось перемещения шатуна в месте его соединения с поршнем и обеспечивает таким образом подвижное шарнирное соединение головки шатуна и поршня.

Применение поршневого пальца

Поршневой палец соединяет поршень с шатуном. Соединение двух этих деталей не может быть жестким, так как и низ, и верх шатуна постоянно перемещаются. Цилиндрический палец позволяет верхней части шатуна «шататься» при перемещении поршня по вертикали.

Для монтажа плавающего пальца поршень, шатун и палец кипятят в горячей воде

Почему поршневой палец трудно облегчить?

Первостепенная задача конструкторов современных двигателей – увеличение мощности и, одновременно, снижение веса мотора. Для того, чтобы уменьшить вес всего агрегата, приходится облегчать детали любыми доступными способами.

Облегчить поршневой палец непросто, так как эта деталь постоянно испытывает серьезные нагрузки.  Легкие и прочные сплавы, которые можно использовать для производства поршневых пальцев, стоят дорого, и себестоимость изделия существенно увеличивается. В итоге, в большинстве современных двигателей применяются пальцы из легированной стали, такие же, как сто лет назад.

Зачем нужно отверстие в центре поршневого пальца?

Обычно в теле пальца есть сквозное отверстие отверстие в виде двух конусов  с вершинами в центре. Благодаря отверстию можно уменьшить вес детали, а конусная форма связана с распределением нагрузки по поверхности детали. Центр пальца нагружен значительно больше, и в этом месте толщина материала играет наиболее существенную роль. 

По способу осевой фиксации пальцы делятся на две группы:

1 – фиксированные

2 – плавающие

1 – Поршневой палец

2 – Зазор между пальцем и бобышкой поршня

3 – Шатун

4 – Поршень

5 – Стопорное кольцо пальца

6 – Бронзовая втулка поршневой головки шатуна

7 – Зазор между пальцем и бронзовой втулкой

На современных автомобильных двигателях наибольшее распространение нашли плавающие пальцы.

Фиксированный

Фиксированным называется поршневой палец, который не вращается в одном из соединяемых элементов за счёт установки с тугой посадкой или в верхней головке шатуна или в отверстиях бобышек поршня.

Тугая посадка поршневого пальца в одном из элементов обеспечивает осевую фиксацию пальца.

В старых автомобильных и стационарных двигателях палец в верхней головке шатуна вообще крепился при помощи разрезной втулки и стяжного болта, но в настоящее время в автомобильных двигателях такой способ крепления поршневого пальца не применяется.

Чаще фиксированное соединение обеспечивается в верхней головке шатуна. При этом вращение пальца осуществляется в отверстиях бобышек поршня.

Например, в двигателях автомобилей ВАЗ надёжная фиксация поршневого пальца обеспечивается за счёт установки пальца в верхней (поршневой) головке шатуна с натягом 0,01 ? 0,042 мм. При этом в соединении пальца с бобышками поршня, для обеспечения шарнирного соединения, устанавливается необходимый зазор. Это наиболее дешёвый способ фиксации пальца в массовом производстве. В этом случае во время ремонта двигателя при сборке шатунно-поршневой группы возникает необходимость нагрева шатуна до достаточно высокой температуры. В двигателях с фиксированным поршневым пальцем бронзовая втулка в поршневую головку шатуна не устанавливается.

Плавающий

Плавающим называется палец, установленный с необходимым зазором, и в верхней головке шатуна, и в бобышках поршня.
В этом случае осевая фиксация поршневого пальца осуществляется за счёт стопорных колец, устанавливаемых в специальные проточки в бобышках поршня.
Во время работы плавающий палец вращается и в головке шатуна и в бобышках поршня. При таком соединении необходимо обеспечить рекомендованный зазор как между пальцем и бобышками поршня, так и между пальцем и втулкой поршневой головки шатуна. В двигателе с плавающим поршневым пальцем для уменьшения трения в поршневую головку шатуна устанавливается бронзовая втулка. Из-за различного температурного коэффициента расширения материалов, из которых изготовлены шатун, поршневой палец и поршень эти зазоры различны.

При комнатной температуре во втулку верхней головки шатуна палец должен входить плотно без люфта и качания. А в бобышки поршня, в холодном состоянии, поршень должен входить с небольшим натягом.

Поэтому перед снятием или установкой плавающего пальца поршень необходимо нагреть в воде до температуры 60? ? 85? С.

Подбор поршневого пальца

Если в двигателе применен плавающий палец, его подбирают по цветовой метке, нанесенной внутри днища поршня, или по заводскому номеру запчасти по каталогу. Поршни и поршневые пальцы делятся на размерные группы в зависимости от диаметра, об этом следует помнить при самостоятельной покупке деталей.
При подборе фиксированного пальца палец подбирается по отверстию в поршне по номеру группы, указанному на днище поршня.

Материал для изготовления поршневых пальцев

Для изготовления поршневых пальцев применяют в основном сталь  45ХА. После отливки деталь закаливают на 1-1.5 мм глубины. Твердость поверхности должна быть соответствовать определенным нормам. В моторах повышенной мощности применяют для изготовления пальцев применяют более прочные сорта легированной стали.

Установка поршневого пальца

Установка фиксированного поршневого пальца

Для установки фиксированного пальца шатун необходимо нагреть в муфельной электрической печи до температуры 240? С. (При отсутствии муфельной печи шатун часто нагревают на простой электрической плитке). Шатун быстро охлаждается, а палец необходимо в осевом направлении устанавливать очень точно, поэтому делайте это только с применением специального приспособления. Необходимо помнить, что для каждого диаметра поршня существует своё приспособление, хотя все они похожи друг на друга, некоторые размеры приспособлений отличаются, но на глаз это не видно.
Установите палец на приспособление. Принимая все меры предосторожности, извлеките нагретый шатун из муфельной печи шатун и быстро закрепите его в тисках. При помощи специального приспособления вставьте палец в поршень и шатун, строго выполняя указания Руководства по ремонту. Делать всё необходимо быстро, поскольку шатун очень быстро остывает. А после того как шатун остынет, изменить положение пальца не получится.

1. Рукоятка приспособления
2. Центрирующий фланец пальца
3. Устанавливаемый палец
4. Направляющая втулка
5. Колпачковая гайка 

Специальное приспособление для установки поршневого пальца автомобиля ВАЗ.

Установка плавающего поршневого пальца 

Для обеспечения необходимого зазора (натяга) в соединении с пальцем, поршни в зависимости от диаметра отверстия под поршневой палец и пальцы в зависимости от наружного диаметра обычно делятся на несколько размерных групп (классов). Группа поршня и пальца обычно отмечаются цветной меткой на внутренней стороне днища или на бобышке поршня. На поршневом пальце цветовая метка обычно наносится на торцевую поверхность.
Если поршневой палец устанавливается в отверстие поршня с натягом. Сначала проверяется зазор в соединении поршневого пальца и шатуна. При комнатной температуре (20? С) смазанный моторным маслом палец должен входить во втулку верхней головки шатуны под усилием большого пальца.
Проверив цветовые метки на поршне и пальце, нагреваем поршень в ванне с горячей водой, в которой поддерживается температура 60? ? 85? С. Смазанный моторным маслом палец должен легко входить в отверстие поршня. После остывания палец должен быть неподвижным или вращаться с усилием в бобышке поршня, но легко вращаться во втулке верхней головки шатуна.
Некоторые производители рекомендуют снимать и устанавливать поршневой палец при помощи специального приспособления.

Иногда поршневой палец устанавливается с установленным зазором и во втулку верхней головки шатуна и в отверстия бобышек поршня. В этом случае нагревать поршень нет необходимости, и палец легко вращается при комнатной температуре и в верхней головке шатуна и в бобышках поршня.

Всегда применяйте только новые стопорные кольца поршневого пальца и устанавливайте стопорные кольца в строгом соответствии с руководством по ремонту. Направление зазоров стопорных колец, чаще всего, должны быть направлены в сторону нижней части поршня.

Ремонтный комплект, состоящий из поршня, подобранного к поршню поршневого пальца и плоских стопорных колец.

Ремонтный комплект, состоящий из поршней, поршневых пальцев, поршневых колец и круглых стопорных колец.

Плоские стопорные кольца поршневого пальца

Плавающий поршневой палец с комплектом круглых стопорных колец

В любом случае перед установкой поршневого пальца внимательно ознакомьтесь с руководством по ремонту ремонтируемого автомобиля.

Смазка поршневого пальца
Работающий под большой механической и термической нагрузкой поршневой палец должен получать необходимую смазку. Плавающий поршневой палец в соединении с поршневой головкой шатуна смазывается через отверстие в головке шатуна и бронзовой втулке. Масло в это отверстие поступает из внутренней полости поршня, куда оно вбрызгивается масляной форсункой или поступает через отверстия в поршне от маслосъёмных колец.

Смазка шарнирного соединения поршневого пальца с поршнем. Масло поступает по специальным масляным каналам от маслосъёмных поршневых колец.

Как снять поршень

Поршневой палец

Поршневой палец обеспечивает подвижность деталей поршневой группы

Двигатель

Поршневой палец — деталь, обеспечивающая подвижное соединение шатуна и поршня. Представляет собой деталь цилиндрической формы, отдаленно напоминающую палец.

Применение поршневого пальца

Поршневой палец соединяет поршень с шатуном. Соединение двух этих деталей не может быть жестким, так как и низ, и верх шатуна постоянно перемещаются. Цилиндрический палец позволяет верхней части шатуна «шататься» при перемещении поршня по вертикали.

Для монтажа плавающего пальца поршень, шатун и палец кипятят в горячей воде

Почему поршневой палец трудно облегчить?

Первостепенная задача конструкторов современных двигателей – увеличение мощности и, одновременно, снижение веса мотора. Для того, чтобы уменьшить вес всего агрегата, приходится облегчать детали любыми доступными способами.

Облегчить поршневой палец непросто, так как эта деталь постоянно испытывает серьезные нагрузки. Легкие и прочные сплавы, которые можно использовать для производства поршневых пальцев, стоят дорого, и себестоимость изделия существенно увеличивается. В итоге, в большинстве современных двигателей применяются пальцы из легированной стали, такие же, как сто лет назад.

Зачем нужно отверстие в центре поршневого пальца?

Обычно в теле пальца есть сквозное отверстие отверстие в виде двух конусов  с вершинами в центре. Благодаря отверстию можно уменьшить вес детали, а конусная форма связана с распределением нагрузки по поверхности детали. Центр пальца нагружен значительно больше, и в этом месте толщина материала играет наиболее существенную роль. 

Способы осевой фиксации поршневого пальца

По способу крепления пальцы делятся на два вида: плавающие и фиксированные. В большинстве современных двигателей используются плавающие пальцы.  Плавающими они называются потому, между ним и отверстием в поршне и отверстием в головке шатуна есть зазор. Фиксация поршневого пальца в таком соединении обеспечивается установкой стопорных колец.

Цветные метки внутри отверстия пальцев некоторых автомобилей заменяют номер запчасти при подборе запчастей для капремонта двигателя

Плавающий палец

Плавающий палец может вращаться как внутри поршня, так и в головке шатуна. В конструкциях с плавающим пальцем в верхнюю головку шатуна впрессовывается бронзовая втулка, уменьшающая трение.

Так как шатун, поршень и палец изготовлены из различных материалов, зазоры в соединениях калиброваны в зависимости от свойств металлов. Например, при комнатной температуре, палец должен входить во втулку шатуна без люфта. В отверстие поршня (при комнатной температуре) палец  должен проходить с некоторым натягом.

Монтаж плавающего поршневого пальца

При монтаже или демонтаже поршня, его необходимо нагреть до температуры 65-85 °С (нагрев производят в воде). Когда же двигатель начнет работать, поршень разогревается, и зазор увеличивается, так как поршень и палец сделаны из разных материалов, расширяющихся по разному под воздействием высокой температуры.

Для монтажа фиксированного пальца шатун разогревают в печи до температуры более 200 градусов

Фиксированный палец

Фиксированным называется поршневой палец, не вращающийся ни в одном из соединяемых элементов. Фиксированные пальцы применяют в двигателях автомобилей семейства ВАЗ.

Монтаж фиксированного пальца

Монтаж  фиксированного пальца осуществляется путем нагрева шатуна до температуры 240 °С в печи. В России, где автомобили до сих пор нередко ремонтируют в домашних условиях, шатуны часто нагревают на бытовой электроплитке или с помощью паяльной лампы.

Шатун довольно  быстро остывает, и операцию по соединению поршневого пальца и шатуна необходимо выполнять очень быстро.

Для этого в раздвинутые предварительно губки тисков устанавливают вставки из мягкого металла (алюминий, медь и т.д.), и нагретый шатун быстро переносится к тискам и зажимается. Поршень устанавливается на место рукой.  Подготовленный палец, надетый на специальную оправку с направляющей, быстро проталкивается в отверстие поршня и проходит сквозь отверстие в раскаленном шатуне. Когда детали остывают, отверстие в шатуне зажимает палец. 

Подбор поршневого пальца

Если в двигателе применен плавающий палец, его подбирают по цветовой метке, нанесенной внутри днища поршня, или по заводскому номеру запчасти по каталогу. Поршни и поршневые пальцы делятся на размерные группы в зависимости от диаметра, об этом следует помнить при самостоятельной покупке деталей.

При подборе фиксированного пальца палец подбирается по отверстию в поршне по номеру группы, указанному на днище поршня.

Материал для изготовления поршневых пальцев

Для изготовления поршневых пальцев применяют в основном сталь  45ХА. После отливки деталь закаливают на 1-1.5 мм глубины. Твердость поверхности должна быть соответствовать определенным нормам. В моторах повышенной мощности применяют для изготовления пальцев применяют более прочные сорта легированной стали.

поршневых булавок — бесплатная доставка при заказе на сумму более 99 долларов США в Summit Racing

Результаты 1–25
2000 г.
+

25 записей на страницу
Сортировка по умолчанию

218,99 долларов США

Ориентировочная дата отгрузки в США:

28 ноября 2022 г.

Расчетная дата международной отправки:

Сегодня

27,51 доллара США

Ориентировочная дата отгрузки в США:

12 декабря 2022 г.

Расчетная дата международной отправки:

Сегодня

$88,99

Ориентировочная дата отгрузки в США:

28 ноября 2022 г.

Расчетная дата международной отправки:

Сегодня

24,37 доллара США

Ориентировочная дата отгрузки в США:

28 ноября 2022 г.

Расчетная дата международной отправки:

Сегодня

$16,99

Ориентировочная дата отгрузки в США:

31 октября 2022 г.

Расчетная дата международной отправки:

31 октября 2022 г.

32,21 доллара США

27,99 долларов США

Ориентировочная дата отгрузки в США:

30 ноября 2022 г.

Расчетная дата международной отправки:

Сегодня

$14,70

$14,70

Ориентировочная дата отгрузки в США:

27 октября 2022 г.

Расчетная дата международной отправки:

Сегодня

$14,70

Ориентировочная дата отгрузки в США:

27 октября 2022 г.

Расчетная дата международной отправки:

Сегодня

$14,70

Расчетная дата международной отправки:

Сегодня

32,21 доллара США

Ориентировочная дата отгрузки в США:

Вторник 11.10.2022

Расчетная дата международной отправки:

Среда 12.10.2022

$14,30

Ориентировочная дата отгрузки в США:

14 ноября 2022 г.

Расчетная дата международной отправки:

Сегодня

$72,99

Ориентировочная дата отгрузки в США:

25 октября 2022 г.

Расчетная дата международной отправки:

26 октября 2022 г.

если заказать сегодня

32,21 доллара США

Ориентировочная дата отгрузки в США:

27 октября 2022 г.

Расчетная дата международной отправки:

28 октября 2022 г.

29,26 долл. США

Ориентировочная дата отгрузки в США:

14 ноября 2022 г.

Расчетная дата международной отправки:

14 ноября 2022 г.

$14,30

Ориентировочная дата отгрузки в США:

12 декабря 2022 г.

Расчетная дата международной отправки:

Сегодня

Ориентировочная дата отгрузки в США:

Вторник 11.10.2022

Расчетная дата международной отправки:

Сегодня

Ориентировочная дата отгрузки в США:

31 октября 2022 г.

Расчетная дата международной отправки:

1 ноября 2022 г.

если заказать сегодня

$17,89

Ориентировочная дата отгрузки в США:

31 октября 2022 г.

Расчетная дата международной отправки:

1 ноября 2022 г.

если заказать сегодня

32,21 доллара США

Ориентировочная дата отгрузки в США:

Вторник 11. 10.2022

Расчетная дата международной отправки:

Среда 12.10.2022

если заказать сегодня

$31,97

Ориентировочная дата отгрузки в США:

14 ноября 2022 г.

Расчетная дата международной отправки:

14 ноября 2022 г.

если заказать сегодня

$11,99

Ориентировочная дата отгрузки в США:

31 октября 2022 г.

Расчетная дата международной отправки:

31 октября 2022 г.

если заказать сегодня

Ориентировочная дата отгрузки в США:

Вторник 11.10.2022

Расчетная дата международной отправки:

Сегодня

$23,99

Ориентировочная дата отгрузки в США:

31 октября 2022 г.

Расчетная дата международной отправки:

Сегодня

Что такое поршневой палец? (с изображением)

`;

Дата последнего изменения: 23 сентября 2022 г.

Поршневой палец, также известный как поршневой палец, представляет собой палец из закаленной стали, который соединяет поршень двигателя с шатуном. Этот штифт выполнен полым для уменьшения веса и удерживается на месте различными способами. Большинство заводских конструкций поршневых пальцев основаны на прессовой посадке, когда палец запрессовывается в шатун. Высокопроизводительные поршни обычно удерживаются на месте с помощью проволочных зажимов или алюминиевых кнопок.

При установке нового поршневого пальца необходимо обязательно смазать палец в месте его прохождения через поршень. Недостаточная смазка штифта приведет к заклиниванию поршня почти каждый раз. Высокая температура, выделяемая шатуном, вращающимся внутри поршня, приводит к падению сухого или недостаточно смазанного пальца в поршень. Это приведет к блокировке двигателя, когда поршень зафиксируется на штифте. Это также может привести к поломке шатунов и даже поломке блока цилиндров.

В то время как большинство стандартных поршневых пальцев изготавливаются из закаленной стали, во многих высокопроизводительных устройствах используются пальцы из инструментальной стали. Эти штифты из инструментальной стали являются самыми прочными и долговечными из доступных и могут выдерживать сверхвысокую мощность. Использование высококачественных материалов также позволяет сделать поршневые пальцы из инструментальной стали очень легкими. Это помогает двигателю разгоняться гораздо быстрее, чем двигатель с такой же подготовкой, оснащенный более тяжелыми штифтами.

В то время как большинство поршней продаются в комплекте с поршневыми пальцами, некоторые высококачественные гоночные поршни продаются без пальцев. Это позволяет изготовителю двигателя приобрести комплект штифтов, который наилучшим образом соответствует характеристикам сборки двигателя. Почти у каждого профессионального моторостроителя в мире есть уникальный способ сборки двигателей; однако большинство согласится с тем, что полностью плавающие штифты являются правильным требованием для сборки двигателя с серьезными характеристиками.

В стандартном двигателе поршневые пальцы смазываются и охлаждаются маслом, которое разбрызгивается или сбрасывается с коленчатого вала, когда он вращается внутри блока цилиндров. В большинстве нормальных условий вождения это удачная конструкция. В гоночных или высокопроизводительных приложениях производитель двигателя часто включает систему трубок, направленных к нижней части поршней. Эти трубки распыляют масло непосредственно на штифты и втулки штифтов, поддерживая смазку и охлаждение. Сохраняя поршневые пальцы холодными, поршни могут генерировать максимальную мощность без отказа двигателя, связанного с перегревом.

Различные стили и способы их установки

Toggle Nav

Поиск

Существует множество способов крепления поршня к шатуну, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Вот посмотрите на различные типы поршневых замков и как их правильно установить.

Попросите опытных моторостроителей определить наиболее неприятный или утомительный этап в процессе сборки, и, скорее всего, они согласятся установить любой стиль этих темпераментных подпружиненных штифтовых замков. Они недороги, учитывая нагрузку на них, но эти замки имеют решающее значение для долговечности двигателя. Если они потерпят неудачу, то может последовать любое количество сценариев, почти все из них катастрофические. Поклясться, что эти ужасные орудия пыток прокляты, не грех. Тем не менее, мы должны понять их, чтобы полюбить их.

Начнем с нескольких основ. Существует три метода крепления поршня к шатуну:

Слева направо показаны три популярных типа замков со штифтом: стопорное кольцо, проволочный зажим и спиральные замки.

• Анкерный или фиксированный штифт — поршневой штифт свободно поворачивается внутри маленького конца шатуна, обычно с помощью втулки. Поршень фиксируется на штифте с помощью винтов, которые проходят через выступы штифта в штифт. Этот метод используется в основном в промышленных двигателях и никогда не встречался на рынке высокопроизводительных двигателей, за исключением, возможно, редкого винтажного применения.
• Полуплавающий штифт — Штифт крепится к соединению за счет некоторой формы трения, после чего поршень свободно поворачивается внутри бобышек поршневого пальца. Крепление штифта к стержню обычно осуществляется запрессовкой. Маленький конец шатуна нагревается, что увеличивает металл и диаметр отверстия. Поршень располагается над штоком, а затем штифт вдавливается на место. Еще один способ крепления штифта к стержню — конструкция шатуна типа «шпилька-болт». Здесь узкий конец разделен, что позволяет установить штифт, а затем он фиксируется на месте при затягивании стопорного болта на стержне. Эта конструкция в значительной степени эксклюзивна для больших промышленных двигателей, где достаточно места для установки ключа внутри поршня.

Опытные производители двигателей разработали свои собственные методы установки каждого типа конструкции крепления штифта. Для стопорного кольца один край заводится в канавку.

• Полностью плавающий штифт — Штифт свободно поворачивается как в нижней части шатуна, так и в бобышках поршневого пальца. Запястный штифт удерживается в узде и не царапается цилиндром одним из двух способов:

1. Подпружиненный замок с каждой стороны, фиксирующий штифт между бобышками штифта (это может быть спиролок, стопорное кольцо, круглое кольцо). проволочный замок и т. д.
2. Пара пуговиц, которые занимают пространство между штифтом и стенкой цилиндра, удерживая штифт в центре выступов штифта.

Полуплавающий штифт

Полуплавающий штифт с прессовой посадкой широко используется в серийных двигателях, особенно в старых моделях, в то время как в большинстве высокопроизводительных двигателей используются полностью плавающие поршни.

«Запрессовка штифтов требует нагрева стержня, что плохо для материала стержня с точки зрения термообработки. Для прессования требуется оборудование, которого нет для плавающих штифтов», — объясняет Алан Стивенсон. «Сложность сборки и разборки. Кроме того, плавающие штифты естественным образом центрируются в поршне, что обеспечивает равномерную нагрузку. Очень сложно идеально центрировать нажатую булавку».

С другой стороны, свободно плавающие поршни требуют этих противных замков. Но вряд ли любое решение достигается без некоторых осложнений. Большинство мнений о блокировках на запястье таково, что они решают больше проблем, чем создают. Но как насчет пин-кнопок? Их так же легко установить, как толкатели.

Кнопки-булавки — еще одно средство для закрепления булавки на запястье. Они устанавливаются по обе стороны от запястья в отверстии, сцепленном с масляной рампой.

Кнопки с булавками

«Кнопки популярны в некоторых классах дрэг-рейсинга из-за простоты сборки и разборки, например, между гонками в Top Fuel. Помимо дрэг-рейсинга, многие люди даже не знают о них», — говорит Стивенсон, добавляя, что кнопки также значительно дороже, чем замки. «С другой стороны, кнопки могут свободно вращаться и поэтому не считаются лучшим решением для поддержки смазочного кольца, когда отверстие для штифта пересекает канавку смазочного кольца. Кнопки также тяжелее».

Штифтовые кнопки также заработали неприятную репутацию из-за того, что стирают масло со стенки цилиндра и, возможно, царапают металлическую поверхность или, по крайней мере, соскребают масло в этом месте и позволяют песку или нагару проникать в стенку. Их лучше оставить для приложений, где двигатели часто обслуживаются.

Спиролоки породили легендарные истории агонии, но многие производители двигателей разработали быстрые и надежные способы их установки. Один из лучших советов — немного разделить катушки. Многие приложения требуют двойных замков, поэтому вам придется подготовить 32 Spirolocks на двигателе V8.

Замки на запястье и типы

Остаются замки на запястье, если вы собираетесь использовать свободно плавающий штифт, что делают почти все высокопроизводительные приложения. Это крепежные детали пружинного типа, предназначенные для обеспечения посадки с натягом в канавке, выточенной на краю каждой втулки штифта. Замки удерживают штифт на запястье по центру выступов штифта, позволяя при этом вращаться. Эластичность замка позволяет им каким-либо образом деформироваться при установке и снятии.

В автомобильных двигателях используются три типа: стопорное кольцо или Tru Arc; Спиролок; и проволочный замок или стопорное кольцо, которое предлагается как минимум в трех различных исполнениях. Последние два типа являются наиболее популярными среди производителей высокопроизводительных двигателей.

Для установки стопорных колец или фиксаторов Tru Arc требуются специальные плоскогубцы. Просто вставьте выступы плоскогубцев в отверстия на каждом конце фиксатора, надавите на плоскогубцы, чтобы сжать фиксатор, а затем установите его в канавку.

Стопорные кольца

Как правило, дуги Tru Arc проще всего устанавливать, и они более популярны в легких условиях эксплуатации. Стопорное кольцо или Tru Arc легко устанавливается с помощью специальных пассатижей. Кончики этих плоскогубцев входят в отверстия на концах стопорного кольца. Когда рукоятки плоскогубцев сжимаются, стопорное кольцо сжимается настолько, что плотно входит в удерживающую канавку на поршне. Предупреждение: стопорные кольца изготавливаются с гладкой и шероховатой стороной. Убедитесь, что гладкая сторона обращена к запястному штифту.

Инструмент для фиксации предназначен для установки спиролоков с минимальным использованием проволоки. Инструмент имеет разные головки, предназначенные для определенных размеров булавки на запястье. Первый шаг — это обернуть Spirolocks вокруг канавки и расположить конец на индексной метке.
Spirolocks

Spirolocks, иногда называемые просто спиральным стопорным кольцом, изготовлены из плоской проволоки из нержавеющей стали, намотанной в спираль или небольшой виток. Они очень эффективно фиксируют булавки на запястье; но при растяжении для установки обнажаются их острые края. «Спиролоки самые дешевые, но их сложно установить и разобрать, — говорит Стивенсон.

Для многих поршней требуется по два замка Spirolock с каждой стороны, что удваивает время установки. Вероятно, существует столько же различных способов установки Spirolocks, сколько производителей двигателей. Используя ювелирные отвертки для стоматологических инструментов, опытные механики разработали ряд личных приемов, позволяющих избежать порезов кожи, а также ускорить процесс установки. Есть также несколько специальных инструментов spirolock.

Как только передняя кромка окажется внутри канавки, инструмент поворачивают против часовой стрелки, чтобы установить замок на первой стороне поршня. Lock-in также имеет инструментальные головки для специальных размеров, чтобы помочь установить стопорные кольца.

Спиролок устанавливается путем небольшого разведения. Передняя кромка располагается внутри удерживающей канавки поршня, затем катушки буквально закручиваются или встают на место внутри канавки. Некоторые производители двигателей предпочитают использовать пальцы, но большинство используют одну или две маленькие отвертки с плоской головкой, чтобы вдавить спиральную проволоку в удерживающую канавку.

Существуют также специальные инструменты, такие как инструмент блокировки от Precision Engine Service. Он предназначен для установки Spirolock без необходимости обработки острых краев. Spirolock необходимо раздвинуть, чтобы он поместился в канавках инструмента. Инструмент помещается в поршень так, чтобы передняя кромка Spirolock входила в ретенционную канавку. Затем инструмент вращают против часовой стрелки до тех пор, пока Spirolock не сядет должным образом в канавку.

Стопорное кольцо и Spirolocks должны использоваться с поршневыми пальцами, имеющими плоскую поверхность и соответствующую удерживающую канавку в бобышке поршневого пальца. В стопорном кольце используется поршневой штифт со скошенной кромкой справа, и его также следует использовать в правильной канавке.

Штифты, предназначенные для типов замков

Хотя три различных типа замков со штифтом не предназначены для взаимозаменяемости, удерживающие канавки, обработанные для замков Spirolock и стопорных колец, аналогичны. Tru Arcs, или стопорные кольца, и Spirolocks также должны использоваться со штифтами для запястья, имеющими плоские края.

«Канавы имеют разные формы и размеры, однако Tru Arcs можно использовать взаимозаменяемо со Spirolocks той же толщины», — говорит Стивенсон.

Стопорные кольца, однако, должны использоваться с поршневыми пальцами со скошенной кромкой. Удерживающие канавки на бобышках штифтов должны быть выполнены с небольшим рельефом, выточенным на кромке канавки. Иногда этот рельеф или выемка используются для облегчения удаления. Или его можно использовать для правильного позиционирования определенной конструкции зажима для проволоки.

Советы и рекомендации по замкам на запястье

• Независимо от типа замка, убедитесь, что они правильно установлены и находятся заподлицо по всему периметру стопорного паза.
• Не царапайте поршень отвертками, скребками для уплотнительных колец или другими инструментами. Глубокий звон может привести к повышению стресса.
• Убедитесь, что фиксирующая канавка чистая и в ней нет песка, который может помешать правильной посадке.
• Некоторые производители двигателей удаляют заусенцы с концов проволочных зажимов, чтобы обеспечить более чистую посадку в удерживающей канавке.
• Перед установкой штифтов убедитесь, что поршни и штоки правильно ориентированы. Вы не хотите разбирать их, потому что фаска штока не обращена к радиусу галтели коленчатого вала, когда поршень в сборе установлен в цилиндр.
• Независимо от стиля замки на запястье недороги, поэтому лучше никогда не использовать их повторно.

Правильное использование проволочных замков

«Проволочные замки — лучшее общее решение с точки зрения надежности, так как любые боковые усилия, прилагаемые штифтом, служат для дальнейшего закрепления замка в канавке. «, — говорит Стивенсон.

Проволочные замки являются наиболее распространенным типом замков для высокопроизводительных поршней и бывают трех популярных типов для использования в автомобилях (их можно найти больше в промышленных и мотоциклетных двигателях). Есть базовый клип с открытым концом, напоминающий букву «С». Этот замок можно установить голыми пальцами или с помощью отверток и отмычек, в зависимости от прихотей производителя двигателя.

Чтобы собрать полностью плавающий поршень и шток, сначала установите один из замков. Затем смажьте втулку шатуна и вставьте поршневой палец. Завершающим этапом является установка замка с противоположной стороны.

Модифицированная версия проволочного зажима имеет загнутые вверх выступы на каждом конце, которые выполняют ту же функцию, что и отверстия в стопорном кольце.