 |
|
|||
 |
|
звонок бесплатный
Наши сотрудники:
[email protected]
Екатерина - специалист по продаже а/м КАМАЗ
[email protected]
Техника в наличии
Тягач КАМАЗ 44108-6030-24
2014г, 6х6, Евро3, дв.КАМАЗ 300 л.с., КПП ZF9, бак 210л+350л, МКБ,МОБ,рестайлинг.
цена 2 220 000 руб.,
КАМАЗ 4308-6063-28(R4)
4х2,дв. Cummins ISB6.7e4 245л.с. (Е-4),КПП ZF6S1000, V кузова=39,7куб.м., спальное место, бак 210л, шк-пет,МКБ, ТНВД BOSCH, система нейтрализ. ОГ(AdBlue), тент, каркас, рестайлинг, внутр. размеры платформы 6112х2470х730 мм
цена 1 950 000 руб.,
Самосвал КАМАЗ 6520-057
2014г, 6х4,Евро3, дв.КАМАЗ 320 л.с., КПП ZF16, ТНВД ЯЗДА, бак 350л, г/п 20 тонн, V кузова =20 куб.м.,МКБ,МОБ, со спальным местом.
цена 2 700 000 руб.,
Самосвал 6522-027
2014, 6х6, дв.КАМАЗ 740.51,320 л.с., КПП ZF16,бак 350л, г/п 19 тонн,V кузова 12куб.м.,МКБ,МОБ,задняя разгрузка,обогрев платформы.
цена 3 190 000 руб.,
СУПЕР ЦЕНА
на АВТОМОБИЛИ КАМАЗ
| 43118-010-10 (дв.740.30-260 л.с.) | 2 220 000 |
| 43118-6033-24 (дв.740.55-300 л.с.) | 2 300 000 |
| 65117-029 (дв.740.30-260 л.с.) | 2 200 000 |
| 65117-6010-62 (дв.740.62-280 л.с.) | 2 350 000 |
| 44108 (дв.740.30-260 л.с.) | 2 160 000 |
| 44108-6030-24 (дв.740.55,рест.) | 2 200 000 |
| 65116-010-62 (дв.740.62-280 л.с.) | 1 880 000 |
| 6460 (дв.740.50-360 л.с.) | 2 180 000 |
| 45143-011-15 (дв.740.13-260л.с) | 2 180 000 |
| 65115 (дв.740.62-280 л.с.,рест.) | 2 190 000 |
| 65115 (дв.740.62-280 л.с.,3-х стор) | 2 295 000 |
| 6520 (дв.740.51-320 л.с.) | 2 610 000 |
| 6520 (дв.740.51-320 л.с.,сп.место) | 2 700 000 |
| 6522-027 (дв.740.51-320 л.с.,6х6) | 3 190 000 |
подробнее про услугу перегона можно прочесть здесь.
|
Нужны самосвалы? Обратите внимание на Ford-65513-02. |
КАМАЗы в лизинг
ООО «Старт Импэкс» имеет возможность поставки грузовой автотехники КАМАЗ, а так же спецтехники на шасси КАМАЗ в лизинг. Продажа грузовой техники по лизинговым схемам имеет определенные выгоды для покупателя грузовика. Рассрочка платежа, а так же то обстоятельство, что грузовики до полной выплаты лизинговых платежей находятся на балансе лизингодателя, и соответственно покупатель автомобиля не платит налогов на имущество. Мы готовы предложить любые модели бортовых автомобилей, тягачей и самосвалов по самым выгодным лизинговым схемам.Контактная информация.
г. Набережные Челны, Промкомзона-2, Автодорога №3, база «Партнер плюс».
тел/факс (8552) 388373.
Схема проезда
Шатун двигателя и какие шатуны бывают. Шатун двигателя
Шатун двигателя и какие шатуны бывают.
Приветствую всех гостей моего сайта. Многие наверное заметили, что у меня уже есть достаточное количество статей про разные поршни, от простых до керамических. Но внезапно спохватившись, я осознал, что у меня на сайте нет ни одной статьи, про не менее важную и нагруженную деталь любого двигателя внутреннего сгорания — шатун. В ДВС эта деталь испытывает такие же нагрузки как и поршень, и даже больше. А важность качественного изготовления шатуна, ещё более значима, так как в нём находятся два подшипника, скольжения или качения, а сил, воздействующих на шатун, даже больше чем у поршня. В этой статье я попытаюсь рассказать всё, ну или почти всё о шатуне, рассказать какие они бывают, и т. д. и т. п.
Основная задача детали двигателя, называемой шатун, это превращение поступательного движения поршня (вверх-вниз) во вращательное движение коленчатого вала. Верхняя головка шатуна соединена через стальной палец с поршнем, и воспринимает на себя давление газов сгорающей топливо-воздушной смеси. А нижняя головка шатуна передаёт давление газов на кривошипно-шатунный механизм коленвала и заставляет его крутиться. И при этих казалось бы простых движениях, шатун испытывает колосальные ,и в тоже время неравномерные (переменные) нагрузки.
К тому же в начале такта впуска и в конце такта сжатия, шатун тянет на себя и поршень и собственный вес, и всё это на больших оборотах, в итоге силы инерции пытаются его растянуть (разорвать). А на рабочем такте двигателя и такте выпуска, шатун наоборот сжимается от давления газов, давящих на поршень, и от сопротивляющегося коленчатого вала. То есть на больших оборотах, нагрузка на разрыв и нагрузка на сжатие, чередуются очень резко и быстро. Теперь я думаю вы представили, как и в каких условиях приходится работать этой детали.
Поэтому и требования о качестве изготовления шатуна, очень высоки. Ведь если он хоть немного не выдержит нагрузки и чуть деформируется, то поршневую группу тут же перекосит и начнёт прихватывать, а подшипники в его головках будут работать с перекосом, естественно перекос подшипников будет и при трении на шейках коленвала (и поршневого пальца тоже). В таком случае, ресурс двигателя резко устремится к нулю, к тому же как известно, поршневая и коленвал — это самые дорогие детали двигателя.
Шатун и подшипники его головок двухтактного 50 кубового мотора
Значит ясно, чтобы шатун выдержал вышеперечисленные нагрузки, его необходимо изготовить из прочной и высококачественной стали. А к шатунам и к материалу их изготовления у спортивного двигателя (форсированного, с надувом), требования ещё более жёсткие. При изготовлении, заготовку штампуют, и очень тщательно следят за образованием соответствующего профиля, который придает конструктивную жесткость детали. Так же очень важна полная одинаковость (особенно по весу) изготовления шатунов для многоцилиндровых двигателей, ведь если будет расхождение по массе даже на пару граммов, то повышенная вибрация на высоких оборотах, будет очень ощутима и вредна. Неудобство от вибрации будет ощущаться как водителем, так и самим двигателем, в итоге разрушение коренных подшипников коленвала, может произойти за считанные километры. Поэтому если вам придётся поменять один из нескольких шатунов вашего двигателя, настоятельно советую убедиться в том, что новый шатун весит точно столько же как и остальные шатуны.
Предостережение.
Многие «Кулибины», разобрав свой двигатель и увидев впервые шатуны, удивляются какой же он,, или они шероховатые. Тут же в их светлой голове возникает мысль: а не пригладить ли их наждаком или напильником. Всем настоятельно советую — не нужно, здесь народное творчество неуместно. И объясню почему: ведь при штамповке самым прочным получается верхний (наружный) слой металла, и именно поэтому все шатуны серийных двигателей не обрабатываются снаружи, после штамповки.
Шатуны мотоцикла Урал, вымирающая конструкция из-за плохой смазки подшипников и их малого ресурса. На фото Б — нормальный двутавровый шатун, а на фото В — шатун непрочной формы.
Ещё следует обратить внимание на центральную часть шатуна (стержень), которая имеет двутавровое сечение (исключение составляют шатуны некоторых моделей мотоциклов Урал). Многих «Кулибиных», у которых постоянно чешутся руки, так и подмывает пройтись по граням двутавра с болгаркой. Они обычно мыслят так: мол куда столько лишнего металла и веса, а вот если это дело удалить и этим облегчить шатун, то мотор закрутится веселее. Но ребятки, неужели вы умнее японских инженеров, которые годами только и думают, как заставить крутиться двигатель резвее и выжать из него максимальную мощность. Посмотрите на фото (специально помещённое мной внизу текста) шатунов с японских спортбайков, у которых мощи явно поболее чем у вашего оппозита. Почему то на них двутавровое сечение сохранено. А дело в том, что именно двутавровая форма придаёт шатуну максимальную жёсткость на кручение и на изгиб, особенно при передаче переменных усилий. Жаль что это не понимают многие народные умельцы и инженеры Ирбитского завода, на мотоциклах Урал, как я уже говорил стоят шатуны странной формы (см. фото) Но на некоторых моделях Уралов, стоят нормальные двутавровые шатуны. Наверное Ирбитский завод решил поэкспериментировать. Только вот жаль, что результаты экспериментов отразятся на потребителе. Завод в Киеве по изготовлению мотоциклов Днепр, в этом плане намного умнее, и шатуны их мотоциклов, практически не отличаются от шатунов импортных мотоциклов (см. предпоследнее фото внизу текста).
Правильная доработка шатуна
И всё же шатун можно доработать и облегчить, но делать это нужно правильно, особенно если вы при тюнинге двигателя параллельно облегчаете поршневую. Как известно облегчение деталей уменьшает силы инерционных нагрузок (особенно на больших оборотах). При облегчении деталей главное не переусердствовать, так как правильная технология облегчения веса, позволяет облегчить стержень шатуна всего на 10 — 15 %. Для этого шатун фрезеруют, а не пользуются обычной болгаркой, так как фрезерный станок (особенно с ЧПУ) позволяет снять лишний слой металла абсолютно одинаково с обеих сторон детали. После фрезеровки поверхность шатуна необходимо тщательно отшлифовать и затем отполировать. Полировка поверхности шатуна обязательна, так как после фрезерной обработки поверхности металла, у шатуна не остаётся упрочнённого верхнего слоя, а микронеровности, оставленные фрезой фрезерного станка, становятся концентратором напряжений на поверхности детали и их важно удалить (сгладить). И если эти неровности не убрать, то при очень высоких оборотах, на шатуне в местах микронеровностей появятся трещины, и возможен обрыв шатуна.
Верхняя часть шатуна (головка).
На шатунах разных двигателей как верхняя часть, так и нижняя, может быть разной. Нагрузки при работе мотора, на верхнюю часть приходятся меньшие, чем на нижнюю (подшипник кривошипа), соответственно от этого и диаметр на верхней головке меньше, чем на нижней. А вообще существует три способа соединения поршневого пальца и верхней головки шатуна.
Самый древний способ, это запрессовка поршневого пальца в головку шатуна (а в поршне палец сидит на свободной посадке). И этот способ некоторыми мотоциклистами самодельщиками имеющими Урал, применяется и поныне, когда некоторые из них устанавливают поршни от древних автомобилей (например от классических жигулей). Некоторые преимущества такого сочленения деталей всё же есть, например полное отсутствие люфта между пальцем и шатуном, что позволяет свести диаметр головки к минимуму. От этого немного снижается (совсем чуть чуть) масса и естественно происходит некоторое (опять же чуть чуть) снижение инерционных сил.
И все эти небольшие достоинства снижаются куда более ощутимыми недостатками, а именно: поршневой палец не вращается в отверстии головки, а вращается в алюминиевых бобышках поршня. Это приводит к достаточно быстрому (по сравнению с другими способами соединения) однобокому износу бобышек поршня (получаются овальные, и в двигателе появляется неприятный стук). К тому же при сборке деталей таким способом, нужно иметь небольшие навыки термиста. То есть если не нагреть головку шатуна до 150 — 200 градусов (а палец желательно охладить в морозилке), то деталь не установишь. Так же нужно успеть выставить детали ровно (палец относительно поршня), и если не успеешь, то нагреваемый от соприкосновения с горячей деталью палец намертво обожмётся остывающей головкой, и палец так и останется стоять криво, относительно поршня. Короче нужны определённые навыки.
Второй способ соединения поршневого пальца и верхней головки шатуна, это плавающий палец (палец подвижен в отверстии головки). При таком соединении, в верхнюю головку шатуна запрессовывается бронзовая втулка, и в сопряжении с поршневым пальцем, втулка представляет собой подшипник скольжения, а так же применяют ещё и подшипник качения — роликовый (чаще на двухтактных моторах). В таком способе необходимо ограничить осевое перемещение пальца, и для этого и предназначены стопорные кольца, которые защёлкиваются в проточках бобышек поршня. В таком сопряжении в верхней головке шатуна сверлят отверстие или два отверстия, для лучшего подвода смазки при работе. Ресурс деталей при соединении вторым способом, увеличивается примерно в два раза.
Как я уже говорил, применяют или подшипник скольжения — втулку, или подшипник качения — сепаратор с роликами. В верхней головке шатуна четырёхтактных двигателей, применяют втулку (бронзовую). И при нормальной смазке четырёхтакников, она способна пережить несколько капитальных ремонтов двигателя. В головках шатуна двухтактных двигателей, по крайней мере современных, используют игольчатый (роликовый) подшипник качения, и это естественно, так как условия смазки этого сопряжения, в двухтактных моторах значительно хуже, так как здесь не подаётся чистое масло, а топливно-воздушно-масляная смесь. И замечу, что подшипник качения, не отличается долговечностью в режиме работы тяни-толкай (а шатун имеет именно такой режим работы), и довольно быстро изнашивается и начинает стучать (вспомните новые 12 вольтовые Явы, которые начинали стучать намного раньше, чем их более древние 6 вольтовые модели, в которых устанавливалась бронзовая втулка в головке шатуна).
Время бежит, моторы совершенствовались в повышении мощности, и казалось бы, что в сочленении пальца и головки шатуна уже ничего не придумаешь получше и совершеннее. Но неугомонная инженерная мысль не давала уснуть многим инженерам и изобретателям. Но сначала на спортивных моторах, а затем и на серийных, отказались от втулки в головке шатуна. И вот уже лет 25, как на импортных моторах в шатунах втулки нет вообще. Стальной поршневой палец ходит (плавает) непосредственно в отверстии стального шатуна. И в условиях современной смазочной системы, и качественного синтетического масла, такое сопряжение деталей работает великолепно. Такое сопряжение позволило значительно уменьшить головку шатуна, и свести зазор между пальцем и отверстием головки к минимуму.
Естественно все эти приколы даются не просто так: сам шатун изготовлен из сверхтвёрдой, сверхпрочной и от этого очень износостойкой стали, а палец покрывается специальным износостойким покрытием. Естественно такие шатуны и пальцы значительно дороже обычных.
Нижняя часть шатуна (кривошипная нижняя головка).
Здесь так же различия зависят от тактов мотора. В кривошипно-шатунном механизме двухтактного двигателя устанавливают роликовый подшипник качения. Он по конструкции почти такой же как и в верхней головке шатуна, но естественно значительно мощнее и массивнее. И нижняя головка любого шатуна, испытывает нагрузки намного большие чем поршневая группа двигателя. Кстати на древних моторах (например БМВ и Цюндапп вермахта, К-750, М-72, или мотоциклов Урал) в нижней головке шатуна также устанавливали подшипник качения, и ресурс коленвала таких моторов очень маленький — всего 15 тысяч км.
В современных четырёхтактных двигателях (например у японских или европейских спортбайков, или продвинутых дорожников, и практически во всех автомобильных двигателях) нижняя головка шатуна разъёмная, и с шейкой коленчатого вала контактирует через подшипники скольжения — вкладыши. Основа вкладышей стальная, а сверху нанесён мягкий антифрикционный слой.
Г — шатун Днепра, Д и Е — шатуны зарубежных мотоциклов.
На шатуне с вкладышами имеются специальные шатунные болты, которые обеспечивают жёсткость и точность фиксации частей (половинок) нижней головки шатуна. Эти болты изготавливают из прочной высоколегированной стали и к тому же ещё и подвергаются термообработке (закаливаются и отпускаются). Это важно, так как болт из обычного металла, при работе шатуна вытянулся бы, и отверстие нижней головки шатуна потеряло бы форму идеального круга (стало бы овальным). А в овальном отверстии сразу бы появился стук, и ударные нагрузки быстро бы доканали сопряжение. Так же шатунные болты выполняют функцию точных фиксаторов шатунной крышки относительно самого шатуна, из-за того, что диаметр шатунных болтов выдерживается при изготовлении очень точно (да и сами болты плотно входят в свои отверстия). Гайки шатунных болтов изготавливают из той же прочной стали, что и болты, и имеют особую самоконтрящую их площадку. Но бывают гайки с отверстием для шплинта, который надёжно страхует их от отворачивания. Гайки с отверстиями бывают на некоторых европейских моторах и на нашем хорошо знакомом двигателе мотоцикла Днепр. Кстати, как я уже отмечал, шатуны Днепра, почти такие же как и шатуны импортных мотоциклов (см. фото), только в них стоит всё та же бронзовая втулка, а гайки шатунных болтов стоят вверху, а не внизу.
Хочу отметить, что очень важно чтобы вкладыши прилегали к постелям в шатуне очень плотно и без зазоров, ведь чем плотнее прилегают вкладыши к металлу шатуна, тем интенсивнее отводится тепло от него (тепло отводится через плёнку масла и коленчатый вал). От этого зависит нормальная температура при работе и долговечность подшипника скольжения. И если обнаружите при вскрытии двигателя и замерах, что овальность отверстий превышает 0,05 мм, то такие вкладыши необходимо менять (подробнее о ремонте двигателя можно почитать вот здесь).
Ну и естественно нельзя переворачивать или менять местами крышки нижних головок шатунов. Ведь отверстия под вкладыши обрабатывают на заводе по отдельности на каждом шатуне (обрабатывают пару — шатун с крышкой), в итоге каждый шатун только со своей крышкой имеет идеальный круг. А при замене крышки этот круг естественно нарушается. Чтобы ремонтники не ошибались, на шатуне и его крышке ставят клеймо или метки (если вдруг их не найдёте на деталях, то ставьте свои). Оба клейма (и на крышке и на шатуне) при сборке должны оказаться на одной стороне шатуна и иметь одинаковую маркировку.
И последнее: при ремонте двигателя советую проверять шатуны (особенно отечественные) на прямолинейность и параллельность верхней и нижней головок шатуна, это очень важно для нормальной работы мотора. Как это сделать можно посмотреть в этой статье.
Вот вроде бы и всё самое главное о шатуне, что как я думаю полезно знать каждому ремонтнику и не только ему. У кого возникнут вопросы, пишите. Удачи всем!
suvorov-castom.ru
Шатун (двигатель) Википедия
У этого термина существуют и другие значения, см. Шатун. Нехарактерная крученая деформация шатуна Анимация работы шатуновШату́н (иногда ещё называют тяговое дышло) — деталь, соединяющая поршень (посредством поршневого пальца[1]) и шатунную шейку коленчатого вала или движущих колёс паровоза. Служит для передачи возвратно-поступательных движений поршня к коленчатому валу или к колёсам для преобразования во вращательное движение. Для облегчения ремонта кривошипно-шатунного механизма в шатунах обычно используют быстросъёмные вкладыши подшипника[2], на которых нанесён антифрикционный слой (см. подшипник скольжения). Однако некоторые конструкции шатунов по-прежнему имеют заливку баббитом, при этом зазор регулируют выемом пластин между половинками шатуна (компрессоры, тихоходные судовые ДВС)[3][4]. Шатуны с ограниченным ресурсом не имеют специального антифрикционного слоя (алюминиевые шатуны пусковых и спортивных двигателей, мотоблоков)[5].
Шатун как элемент, необходимый для соединения поршня с коленчатым валом, применяется во всех существующих поршневых двигателях, за исключением двигателя Баландина, где усилие на вал передаётся не шатунным, а ползунным механизмом, а также шайбовых двигателях.
Конструкции шатунов
Шатуны различают по форме сечения стержня шатуна: двутавровые (применяются чаще всего), круглые, ромбические. Вторые обычны в судовых двигателях, по сверлению внутри подаётся смазка или охлаждение; третьи - в гоночных моторах с большой частотой вращения, где важно улучшение аэродинамики. Простые шатуны тихоходных механизмов имеют сечение прямоугольной формы[6].
По форме кривошипной головки шатуны бывают простые, прицепные и вильчатые (вторые характерны для звездообразных и V-образных двигателей, вильчатые применяются в некоторых V- и W-образных двигателях). Ввиду более высоких газовых сил, при равном диаметре цилиндра необходимое сечение дизельного шатуна оказывается больше, поэтому дизельные шатуны тяжелее. Шатун испытывает сложное знакопеременное нагружение и рассчитывается отдельно по каждому своему элементу[7].
В нижней головки шатуна чаще всего установлен подшипник скольжения, имеющий сменный вкладыш с антифрикционным сплавом из свинцовистой бронзы (в дизелях, работающих на грязном по сере топливе), алюминиево-оловянным сплавом (чаще всего) или даже серебром (звездообразные быстроходные). Верхняя головка шатуна традиционно имеет бронзовую втулку, чаще всего со сверлением для подачи масла от подшипника нижней головки. Однако в двигателях с фиксацией поршневого пальца в шатуне (ранние модели ВАЗ) верхний шатунный подшипник отсутствует - нет ни втулки, ни роликов. Смотря по форсировке двигателя, шатуны могут иметь отверстие в кривошипной головке для подачи масла на гильзу цилиндра[8].
Некоторые конструкции имеют подшипники качения в нижней и даже верхней головке шатуна, в этих случаях внутренняя поверхность шатуна закаливается. Такой шатун не имеет вкладышей и ремонтных размеров, при износе меняют обойму с роликами, по результатам обмеров - шатун и/или коленчатый вал. Применение - быстроходные двигатели с воздушным охлаждением, двигатели с кривошипно-камерной продувкой - то есть те, в которых труднее обеспечить достаточное количество масла под давлением. Но наибольшее распостранение имеют обычные со втулками и плавающим пальцем[9].
Разъёмные нижние головки шатунов могут быть прямыми, косыми (разъём под углом, для увеличения допустимого диаметра шейки). Соединение головок - болтовое, реже штифтами. В ранних конструкциях шатунные гайки контрились отгибными шайбами или проволокой. Половинки нижней головки шатуна должны точно, без сдвига прилегать друг другу, для чего применяют центрирование по шатунным болтам, зубцы[10] или соединение шипом с последующей мехобработкой отверстия. В последние годы активно применяют разламываемые шатуны - у них разъёмную головку получают раскалыванием после глубокого охлаждения. Этим достигается максимальная точность при минимальной себестоимости. В случае применения вкладышей, последние удерживаются от проворота своими "усами", попадающими в паз головки[11]. Крышки подшипников в любых моделях двигателей нельзя путать между собой.
На циклическую прочность шатуна влияет радиус перехода, угол заделки верхней головки шатуна, а также качество поверхности всей детали. Для создания сжимающих напряжений шатуны часто подвергают дробеструйной обработке (после объёмной закалки и отпуска), авиационные обычно полировали.
В качестве материала применяют обычно легированную (45Г2, 12ХН3А, 18ХНВА,...) или углеродистую сталь достаточной прокаливаемости: чем больше толщина сечения, тем более легированную сталь приходится применять. Для малоразмерных автомобильных двигателей обычным является применение селектированной по углероду закалённой стали; в тихоходных механизмах шатуны имеют большие сечения, и для увеличения 90% прокаливаемости возрастающее количество легирующих элементов недопустимо увеличивает их стоимость. Поэтому шатуны судовых ДВС изготавливают из нормализованной углеродистой стали типа Ст5 (Сталь 30, 35, 40)[12].
Шатуны в одном двигателе подбирают по массе. Причём желательно подгонять отдельно массы верхней и нижней головки, используя для подпиливания приливы на крышке и верхней головке[13]. Однако некоторые механики предпочитают более лёгкий путь - при ремонте взвесить новые шатуны и поршни, выстроить по весу одни по возрастанию, а вторые по убыванию, потом соединить. Так масса поршневого комплекта легко и просто получается почти одинаковой[14].
Устройство головок шатуна
Нижний подшипник шатуна в большинстве случаев разъёмный (может быть неразъёмным только при сборном коленвале), поэтому крышка соединяется с шатуном болтами (шпильками), реже штифтами. Шатунные болты изготовляют из качественных легированных сталей, подвергают закалке с отпуском, причём принимаются все меры по повышению усталостной прочности - плавный переход от резьбы, чистая обработка поверхности, поверхностное упрочнение. Это же относится и к шатунной гайке. Ввиду этого, шатунный болт не подлежит стандартизации, и всегда уникален.
Шатунные болты (шпильки) должны гарантировать нераскрытие стыка кривошипной головки, при этом болт испытывает переменное напряжение, зависящее от соотношения жёсткости болта и крышки. Чем меньше жёсткость болта (выше длина, меньше сечение), тем пульсации напряжений растяжения ниже. Как только происходит раскрытие стыка, пульсация напряжений возрастает в несколько раз, и болты обрывает очень быстро.
Кривошипная (мотылёвая) головка имеет установленные вкладыши, фиксирующиеся от проворачивания "усами", вставленными в пазы головки. В случае подшипника из баббита (применяются высокопрочные оловянно-свинцовые баббиты типа Б83), между половинками шатуна устанавливают пакет металлических прокладок, и по мере износа баббита их снимают при обслуживании судового дизеля. Если же шатун имеет подшипники качения, то они могут быть насыпными (иглы), либо иметь обойму для роликов (современное решение).
Верхняя головка шатуна в большинстве случаев имеет свёртную бронзовую втулку с отверстием для смазки. После запрессовки втулку разворачивают в размер пальца, обеспечивая нужную чистоту поверхности. Поскольку скорость вращения поршневого пальца невелика, долговечность узла во многих случаях обеспечивается при небольшом диаметре пальца и смазки разбрызгиванием. Ремонт верхней головки требуется редко, ресурс втулки достигает полного ресурса двигателя. Однако, возможны повреждения от гидроудара либо соударения поршня с головкой при попадании в камеру предметов. Стержень шатуна при этом также часто изгибается.
История
Самое раннее свидетельство применения шатунов датируется концом 3-го века н. э., когда в Римской империи на лесопилках в Иераполе, Малая Азия, были применены механизмы, похожие на современные шатуны-преобразователи вращательного движения водяного колеса в поступательное для привода пилы. Аналогичные механизмы были также обнаружены при раскопках в Эфесе, которые датируются VI веком н. э.
Между 1174 и 1200 гг. арабский ученый и изобретатель Аль-Джазари описал машину, конструкция которой включала шатун с коленчатым валом (кривошипно-шатунный механизм). Предназначалась такая машина для подъёма воды[15].
В конструкциях машин кривошипы и шатуны обильно используются с XVI века, о чём свидетельствуют трактаты того времени: Агостино Рамелли The Diverse and Artifactitious Machines 1588 года, где изображены восемнадцать примеров. Число примеров растет в работе Theatrum Machinarum Novum от Георга Андреаса Бёклера, в которой присутствует до 45 различных машин.
См. также
Примечания
- ↑ Поршневой палец (недоступная ссылка).
- ↑ Шатун двигателя внутреннего сгорания | АВТОСТУК.РУ (рус.). autostuk.ru. Проверено 19 февраля 2018.
- ↑ [http://mash-xxl.info/info/386331/ Баббиты для вкладышей шатунов - Энциклопедия по машиностроению XXL]. mash-xxl.info. Проверено 19 февраля 2018.
- ↑ Шатуны - Моряк (рус.). seaspirit.ru. Проверено 19 февраля 2018.
- ↑ Какой шатун выбрать (рус.). enginepower.pro. Проверено 19 февраля 2018.
- ↑ Administrator. Шатуны. azbukadvs.ru. Проверено 20 февраля 2018.
- ↑ [http://www.ngpedia.ru/id481899p1.html Стержень - шатун - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1] (рус.). www.ngpedia.ru. Проверено 20 февраля 2018.
- ↑ Кривошипно-шатунный механизм | Конструкции судовых двигателей внутреннего сгорания. www.stroitelstvo-new.ru. Проверено 20 февраля 2018.
- ↑ Шатун двигателя внутреннего сгорания: конструкция, назначение, из чего делают шатуны (рус.), Автодромо - автоновости, тест-драйвы, обзоры, статьи, каталог авто и автосалонов, покупка и продажа автомобилей (18 апреля 2016). Проверено 20 февраля 2018.
- ↑ [http://sinref.ru/000_uchebniki/00800ekscovatori/100_rukovodstvo-po-ekspluatacii-jcb-4cx/153.htm Вкладыши нижней головки шатуна (снятие и установка) дизельного двигателя Perkins]. sinref.ru. Проверено 20 февраля 2018.
- ↑ Ремонт шатуннопоршневой группы Камаз (рус.). autoruk.ru. Проверено 20 февраля 2018.
- ↑ Administrator. Шатуны (рус.). vdvizhke.ru. Проверено 20 февраля 2018.
- ↑ Контент / Руководство / Поршни и шатуны - ВАЗ - ремонт, обслуживание, тюнинг (рус.). vazik.ru. Проверено 20 февраля 2018.
- ↑ Балансировка шатунов и коленвала. - Форум Клуба PATRIOT 4x4 (англ.). www.patriot4x4.ru. Проверено 20 февраля 2018.
- ↑ Что такое шатун и как он работает? (рус.). Проверено 19 февраля 2018.
wikiredia.ru
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!)))
auto-ru.ru
|
Шатун служит связующим звеном между поршнем и кривошипом коленчатого вала. Так как поршень совершает прямолинейное возвратно-поступательное движение, а коленчатый вал — вращательное, то шатун совершает сложное движение и подвергается действию знакопеременных, носящих ударный характер нагрузок от газовых сил и сил инерции. Шатуны автомобильных массовых двигателей изготовляют методом горячей штамповки из среднеуглеродистых сталей марок: 40, 45, марганцевистой 45Г2, а в особенно напряженных двигателях из хромо-никелевой 40ХН, хромо-молибденовой улучшенной ЗОХМА и других легированных качественных сталей. Общий вид шатуна в сборе с поршнем и элементы его конструкции показаны на рис. 1. Основными элементами шатуна являются: стержень 4, верхняя 14 и нижняя 8 головки. В комплект шатуна входят также: подшипниковая втулка 13 верхней головки, вкладыши 12 нижней головки, шатунные болты 7 с гайками 11 и шплинтами 10.
Рис. 1. Шатунно-поршневая группа в сборе с гильзой цилиндра; элементы конструкции шатуна: 1 — поршень; 2 — гильза цилиндра; 3 — уплотнительные резиновые кольца; 4 — стержень шатуна; 5 — запорное кольцо; б — поршневой палец; 7 — шатунный болт; 8 — нижняя головка шатуна; 9— крышка нижней головки шатуна; 10 — шплинт; 11 — гайка шатунного болта; 12 — вкладыши нижней головки шатуна; 13 — втулка верхней головки шатуна; 14 — верхняя головка шатуна Стержень шатуна, подверженный продольному изгибу, чаще всего имеет двутавровое сечение, но применяют иногда крестообразные, круглые, трубчатые и Другие профили (рис. 2). Наиболее рациональными являются двутавровые стержни, обладающие большой жесткостью при малом весе. Крестообразные профили нуждаются в более развитых головках шатуна, что приводит к переутяжелению его. Круглые профили отличаются простой геометрией, но требуют повышенного качества механической обработки, так как наличие у них следов обработки приводит к увеличению местной концентрации напряжений и возможной поломке шатуна. Для массового автомобильного производства удобными и наиболее приемлемыми являются стержни двутаврового сечения. Площадь поперечного сечения стержня обычно имеет переменную величину, причем минимальное сечение находится у верхней головки 14, а максимальное — у нижней головки 8 (см. рис. 1). Это обеспечивает необходимую плавность перехода от стержня к нижней головке и способствует повышению общей жесткости шатуна. С этой же целью и для уменьшения габаритов и веса шатунов
Рис. 2. Профили стержня шатуна: а) двутавровый; б) крестообразный; в) трубчатый; г) круглый в быстроходных двигателях автомобильного типа обе головки, как правило, отковываются за одно целое со стержнем. Верхняя головка обычно имеет форму, близкую к цилиндрической, но особенности ее конструкции в каждом конкретном случае
выбираются в зависимости от методов фиксации поршневого пальца и его смазки. Если поршневой палец закрепляется в поршневой головке шатуна, то ее делают с разрезом, как показано на рис. 3, а. Под действием стяжного болта стенки головки несколько деформируются и обеспечивают глухую затяжку поршневого пальца. Головка при этом не работает на износ и выполняется с относительно небольшой длиной, равной примерно ширине наружной полки стержня шатуна. С точки зрения выполнения монтажно-демонтажных работ предпочтительнее боковые разрезы, но использование их приводит к определенному увеличению размеров и веса головкиу Верхние головки с креплением в них поршневых пальцев применялись на шатунах старых моделей рядных двигателей ЗИЛ, например, на 5 и 101 моделях. При других методах фиксации поршневых пальцев в верхнюю головку шатуна в качестве подшипника запрессовывают втулки из оловянистой бронзы с толщиной стенок от 0,8 до 2,5 мм (см. рис. 3, б, в, г). Тонкостенные втулки изготовляют свертными из листовой бронзы и обрабатывают под заданный размер поршневого пальца после запрессовки в головку шатуна. Свертные втулки применяют на всех двигателях автомобилей ГАЗ, ЗИЛ-130, МЗМА и др. Втулки верхней головки шатунов смазывают разбрызгиванием или под давлением. В автомобильных двигателях широкое распространение получила смазка разбрызгиванием. Капельки масла при такой простейшей системе смазки попадают в головку через одно или несколько больших с широкими фасками на входе масло-улавливающих отверстий (см. рис. 3, б) или через глубокую прорезь, сделанную фрезой со стороны, противоположной стержню. Подачу масла под давлением применяют только в двигателях, работающих с повышенной нагрузкой на поршневые пальцы. Масло подводится из общей системы смазки через канал, просверленный в стержне шатуна (см. рис. 3, б), или по специальной трубке, устанавливаемой на стержне шатуна. Смазка под давлением применяется в двух- и четырехтактных дизелях ЯМЗ. Двухтактные дизели ЯМЗ, работающие со струйным охлаждением днища поршней, имеют на верхней головке шатуна специальные форсунки для подачи и распыливания масла (см. рис. 3, г). Малая головка шатуна снабжается здесь двумя толстостенными литыми бронзовыми втулками, между которыми образуется кольцевой канал для подвода масла к форсунке-распылителю из канала в стержне шатуна. Для более равномерного распределения смазочного масла на поверхностях трения втулок нарезаются спиральные канавки, а дозирование масла осуществляют с помощью калиброванного отверстия в пробочке 5, которую запрессовывают в канал стержня шатуна, как показано на рис. 4, б. Нижние головки шатунов двигателей автомобильного и тракторного типов обычно делают разъемными, с упрочняющими приливами и ребрами жесткости. Типичная конструкция разъемной головки показана на рис. 1. Основная ее половина откована совместно со стержнем 4, а отъемная половина 9, называемая крышкой нижней головки, или просто крышкой шатуна, скрепляется с основной двумя шатунными болтами 7. Иногда крышка крепится четырьмя и даже шестью болтами или шпильками. Отверстие в большой головке шатуна обрабатывают в собранном состоянии с крышкой (см. рис. 4), поэтому ее нельзя переставлять на другой шатун или изменять принятое положение на 180° относительно шатуна, с которым она была спарена до расточки. Чтобы предотвратить возможную путаницу на основной половине головки и на крышке, у плоскости их разъема выбивают порядковые номера, соответствующие номеру цилиндра. При сборке кривошипно-шатунного механизма надо следить за правильной постановкой шатунов на место, строго руководствуясь инструкцией завода-изготовителя.
Рис. 4. Нижняя головка шатуна: а) с прямым разъемом; б) с косым разъемом; 1 — половина головки, отковываемая совместно со стержнем 7; 2 — крышка головки; 3 — болт шатуна; 4 — треугольные шлицы; 5 — втулочка с калиброванным отверстием; 6 — канал в стержне для подвода масла к поршневому пальцу Для двигателей автомобильного типа с характерной совместной отливкой цилиндра и картера в одном блоке и Ессбще при наличии блок-картерной отливки остова двигателя желательно, чтсбы большая головка шатуна свободно проходила через цилиндры и не затрудняла выполнение монтажно-демонтажных работ. Когда габариты этой головки развиты так, что она не проходит в отверстие цилиндровой гильзы 2 (см. рис. 1), то комплект шатуна в сборе с поршнем 1 (см. рис. 1) можно свободно установить на место только при снятом коленчатом вале, что создает крайние неудобства при ремонте (Иногда поршень без уплотнительных колец, но собранный с шатуном удается просунуть за смонтированный коленчатый вал и вставить его в цилиндр со стороны картера (или, наоборот, вынуть из цилиндра через картер), а потом завершать сборку поршневой группы и шатуна, затрачивая на все это непроизводительно много времени). Поэтому развитые нижние головки выполняют с косым разъемом, как сделано это в дизеле ЯМЗ-236 (см. рис. 4, б). Плоскость косого разъема головки обычно располагают под углом 45° к продольной оси стержня шатуна (в отдельных случаях возможен угол разъема 30 или 60°). Габариты таких головок после удаления крышки резко уменьшаются. При косом разъеме крышки чаще всего крепятся болтами, которые ввертываются в основную половину головки. Реже для этой цели применяют шпильки. В отличие от нормальных разъемов, выполняемых под углом 90° к оси стержня шатуна (см. рис. 4, а), косые разъемы головок (см. рис. 4, б) позволяют несколько разгружать шатунные болты от разрывающих усилий, а возникающие при этом боковые усилия воспринимаются буртиками крышки или треугольными шлицами, сделанными на стыкующихся поверхностях головки. У разъемов (нормальных или косых), а также под опорными плоскостями шатунных болтов и гаек стенки нижней головки обычно снабжают упрочняющими приливами и утолщениями. В головках автомобильных шатунов с нормальной плоскостью разъема в подавляющем большинстве случаев шатунные болты одновременно являются установочными, точно фиксирующими положение крышки относительно шатуна. Такие болты и отверстия под них в головке обрабатывают с высокой чистотой и точностью, как установочные штифты или втулки. Шатунные болты или шпильки являются исключительно ответственными деталями. Обрыв их связан с аварийными последствиями, поэтому они изготовляются из высококачественных легированных сталей с плавными переходами между элементами конструкции и подвергаются термообработке. Стержни болтов выполняются иногда с проточками в местах перехода к резьбовой части и около головок. Проточки делают без подрезов с диаметром, равным примерно внутреннему диаметру резьбы болта (см. рис. 1 и 4). Шатунные болты и гайки к ним у ЗИЛ-130 и некоторых других автомобильных двигателей изготовляются из хромо-никелевой стали марки 40ХН. Применяются для этих целей также стали 40Х, 35ХМА и аналогичные им материалы. Чтобы предотвратить возможное проворачивание шатунных болтов при затягивании гаек, их головки делают с вертикальным срезом, а в зоне сопряжения кривошипной головки шатуна со стержнем выфрезеровывают площадки или углубления с вертикальным уступом, удерживающим болты от проворачивания (см. рис. 1 и 4). В тракторных и других двигателях шатунные болты фиксируются иногда специальными штифтами. С целью уменьшения габаритов и веса головки шатунов болты размещают по возможности ближе к отверстиям под вкладыши. Допускаются даже небольшие выемки в стенках вкладышей, предназначенные для прохода шатунных болтов. Затяжка шатунных болтов строго нормируется и контролируется с помощью специальных динамометрических ключей. Так, в двигателях ЗМЗ-66, ЗМЗ-21 момент затяжки составляет 6,8—7,5 кГ·м (≈68—75 н-м), в двигателе ЗИЛ-130 — 7—8кГ·м (≈70—80 н-м), а в двигателях ЯМЗ — 16—18 кГ·м (≈160—180 н-м). После затяжки корончатые гайки тщательно шплинтуются, а обычные (без прорезей под шплинты) фиксируются каким-либо другим способом (специальными контргайками, отштампованными из тонкой листовой стали, замковыми шайбами и т. д.). Чрезмерная затяжка шатунных болтов или шпилек недопустима, гак как может привести к опасной вытяжке у них резьбы. Нижние головки шатунов автомобильных двигателей обычно снабжаются подшипниками скольжения, для которых применяют сплавы, обладающие высокими антифрикционными свойствами и необходимой механической стойкостью. Только в редких случаях применяют подшипники качения, причем наружными и внутренними обоймами (кольцами) для их роликов служат сама головка шатуна и шейка вала. Головка в этих случаях делается неразъемной, а коленчатый вал — составным или разборным. Так как вместе с изношенным роликовым подшипником приходится иногда заменять весь шатунно-кривошипный узел, то широкое применение подшипники качения находят лишь в сравнительно дешевых двигателях мотоциклетного типа. Из антифрикционных подшипниковых сплавов в двигателях внутреннего сгорания чаще всего применяют баббиты на оловянной или свинцовой основах, алюминиевые высокооловянистые сплавы и свинцовистую бронзу. На оловянной основе в автомобильных двигателях применяют сплав баббит Б-83, содержащий 83% олова. Это качественный, но довольно дорогой подшипниковый сплав. Более дешевым является сплав на свинцовой основе СОС-6-6, содержащий по 5—6% сурьмы и олова, остальное — свинец. Его называют также малосурьмянистым сплавом. Он обладает хорошими антифрикционными и механическими свойствами, стоек против коррозии, отлично прирабатывается и по сравнению со сплавом Б-83 способствует меньшему износу шеек коленчатого вала. Сплав СОС-6-6 применяется для большинства отечественных карбюраторных двигателей (ЗИЛ, МЗМА и др.). В двигателях с повышенными нагрузками па шатунные подшипники применяют высокооловянистый алюминиевый сплав, содержащий 20% олова, 1% меди, остальное — алюминий. Такой сплав используется, например, для подшипников V-образных двигателей ЗМЗ-53, ЗМЗ-66 и др. Для шатунных подшипников дизелей, работающих с особенно высокими нагрузками, применяют свинцовистую бронзу Бр.С-30, содержащую 30% свинца. Как подшипниковый материал, свинцовистая бронза обладает повышенными механическими свойствами, но сравнительно плохо прирабатывается и подвержена коррозии под воздействием кислотных соединений, накапливающихся в масле. При использовании свинцовистой бронзы картерное масло должно содержать поэтому специальные присадки, предохраняющие подшипники от разрушения. В старых моделях двигателей антифрикционный сплав заливали непосредственно по основному металлу головки, как говорилось «по телу». Заливка по телу не оказывала заметного влияния на габариты и вес головки. Хорошо обеспечивала отвод тепла от шатунной шейки вала, но так как толщина слоя заливки составляла более 1 мм, то в процессе работы вместе с износом сказывалась заметная усадка антифрикционного сплава, вследствие чего относительно быстро увеличивались зазоры в подшипниках и возникали стуки. Чтобы устранить или предупредить стуки подшипников, их периодически приходилось подтягивать, т. е. устранять излишне большие зазоры за счет уменьшения числа тонких латунных прокладок, которые с этой целью (около 5 штук) ставились в разъем нижней головки шатуна. Метод заливки по телу в современных быстроходных транспортных двигателях не применяется. Нижние головки их снабжаются сменными взаимозаменяемыми вкладышами, форма которых точно соответствует цилиндру, состоящему из двух половин (полуколец). Общий вид вкладышей показан на рис. 1. Два вкладыша 12, поставленные в головку, образуют ее подшипник. Вкладыши имеют стальную, реже бронзовую, основу, с нанесенным на пей слоем антифрикционного сплава. Различают вкладыши толстостенные и тонкостенные. Вкладыши несколько увеличивают габариты и вес нижней головки шатуна, особенно толстостенные, имеющие толщину стенок более 3—4 мм. Поэтому последние применяются только для сравнительно тихоходных двигателей. Шатуны быстроходных автомобильных двигателей, как правило, снабжаются тонкостенными вкладышами, выполненными из стальной ленты толщиной 1,5—2,0 мм, покрытой антифрикционным сплавом, слой которого составляет всего 0,2—0,4 мм. Такие двухслойные вкладыши называются биметаллическими. Они применяются на большинстве отечественных карбюраторных двигателей. В настоящее время получили распространение трехслойные так называемые триметаллические тонкостенные вкладыши, у которых на стальную ленту сначала наносится подслой, а потом уже антифрикционный сплав. Триметаллические вкладыши толщиной 2 мм применяются, например, для шатунов двигателя ЗИЛ-130. На стальную ленту таких вкладышей наносится медно-никелевый подслой, покрытый малосурьмянистым сплавом СОС-6-6. Трехслойные вкладыши применяются также для шатунных подшипников дизелей. Слой свинцовистой бронзы, толщина которого обычно составляет 0t3—0,7 мм, сверху покрывают еще тонким слоем свинцово-оловянистого сплава, что улучшает прирабатываемость вкладышей и предохраняет их от коррозии. Трехслойные вкладыши допускают большие удельные давления на подшипники, чем биметаллические. Гнездам под вкладыши и самим вкладышам придают строго цилиндрическую форму, а поверхности их обрабатывают с высокой точностью и чистотой, обеспечивая полную взаимозаменяемость для данного двигателя, что значительно упрощает ремонт. Подшипники с тонкостенными вкладышами не нуждаются в периодической подтяжке, так как имеют малую толщину антифрикционного слоя, не дающего усадки. Они ставятся без регулировочных прокладок, а изношенные заменяются новым комплектом. С целью получения надежного прилегания вкладышей и улучшения их контакта со стенками головки шатуна они изготовляются так, чтобы при затягивании шатунных болтов обеспечивался небольшой гарантированный натяг. От проворачивания тонкостенные вкладыши удерживаются фиксирующим усом, который отгибается у одной из кромок вкладыша. Фиксирующий ус входит в специальную пазовую канавку, выфрезерованную в стенке головки у разъема (см. рис. 4). Вкладыши с толщиной стенок 3 мм и более толстые, фиксируются штифтами (дизели В-2, ЯМЗ-204 и др.). Шатунные подшипниковые вкладыши современных автомобильных двигателей смазываются маслом, поступающим под давлением через сверление в кривошипе из общей системы смазки двигателя. Для поддержания давления в смазочном слое и увеличения его несущей способности рабочую поверхность шатунных вкладышей рекомендуется выполнять без маслораспределительных дуговых или продольных сквозных канавок. Диаметральный зазор между вкладышами и шатунной шейкой вала обычно составляет 0 025— 0,08 мм. В тронковых двигателях внутреннего сгорания применяют шатуны двух типов: одинарные и сочлененные. Одинарные шатуны, конструкция которых подробно рассматривалась выше, получили большое распространение. Они применяются во всех однорядных двигателях и широко используются в двухрядных автомобильных двигателях. В последнем случае на каждую кривошипную шейку вала рядом друг с другом устанавливают два обычных одинарных шатуна. Вследствие этого один ряд цилиндров смещается относительно другого вдоль оси вала на величину, равную ширине нижней головки шатуна. Чтобы уменьшить такое смещение цилиндров, нижнюю головку изготовляют с возможно меньшей шириной, а иногда шатуны выполняют с асимметричным стержнем. Так, в V-образных двигателях автомобилей ГАЗ-53, ГАЗ-66 стержни шатунов смещены относительно оси симметрии нижних головок на 1 мм. Смещение осей цилиндров левого блока относительно правого составляет в них 24 мм. Использование обычных одинарных шатунов в двухрядных двигателях приводит к увеличению длины шатунной шейки вала и общей длины двигателя, но в целом такая конструкция является самой простой и экономически целесообразной. Шатуны имеют одинаковую конструкцию, создаются и одинаковые условия работы для всех цилиндров двигателя. Шатуны можно полностью унифицировать также с шатунами однорядных двигателей. Сочлененные шатунные узлы представляют единую конструкцию, состоящую из двух спаренных между собой шатунов. Их обычно используют в многорядных двигателях. По характерным признакам конструкции различают вильчатые, или центральные, и конструкции с прицепным шатуном (рис. 5).
Рис. 5. Сочлененные шатуны: а) вильчатой конструкции, б) с прицепным шатуном У вильчатых шатунов (см. рис. 5, а), используемых иногда в двухрядных двигателях, оси больших головок совпадают с осью шейки вала, в связи с чем их называют также центральными. Большая головка главного шатуна 1 имеет вильчатую конструкцию; а головка вспомогательного шатуна 2 устанавливается в развилку главного шатуна. Его называют поэтому внутренним, или средним, шатуном. Оба шатуна имеют разъемные нижние головки и снабжаются общими для них вкладышами 3, которые от проворачивания чаще всего фиксируются штифтами, расположенными в крышках 4 вильчатой головки. У зафиксированных таким образом вкладышей внутренняя поверхность, соприкасающаяся с шейкой вала, полностью покрывается антифрикционным сплавом, а наружная — только в средней части, т. е. в зоне размещения вспомогательного шатуна. Если вкладыши не фиксируются от проворачивания, то поверхности их с обеих сторон полностью покрываются антифрикционным сплавом. В этом случае вкладыши изнашиваются более равномерно. Центральные шатуны обеспечивают одинаковую величину хода поршней во всех цилиндрах V-образного двигателя, как и обычные одинарные шатуны. Однако комплект их довольно сложен в производстве, а вилке не всегда удается придать нужную жесткость. Конструкции с прицепным шатуном проще в производстве и обладают надежной жесткостью. Примером такой конструкции может служить шатунный узел дизеля В-2, показанный на рис. 5, б. Он состоит из главного 1 и вспомогательного прицепного 3 шатунов. Главный шатун имеет верхнюю головку и двутавровый стержень обычной конструкции. Нижняя его головка снабжена тонкостенными вкладышами, залитыми свинцовистой бронзой, и выполнена с косым разъемом относительно стержня главного шатуна; иначе ее нельзя скомпоновать, так как под углом 67° к оси стержня на ней размещают две проушины 4, предназначенные для крепления прицепного шатуна 3. Крышка главного шатуна крепится шестью шпильками 6, завернутыми в тело шатуна, причем от возможного проворачивания они фиксируются штифтами 5. Прицепной шатун 3 имеет двутавровое сечение стержня; обе головки его неразъемны и поскольку условия их работы аналогичны, то они снабжены бронзовыми подшипниковыми втулками. Сочленение прицепного шатуна с главным осуществляется при помощи полого пальца 2, закрепленного в проушинах 4. В конструкциях V-образных двигателей с прицепным шатуном последний располагают относительно стержня главного шатуна справа по вращению вала, чтобы уменьшить боковое давление на стенки цилиндра. Если при этом угол между осями отверстий в проушинах крепления прицепного шатуна и стержня главного шатуна больше угла развала между осями цилиндров, то ход поршня прицепного шатуна будет больше хода поршня главного шатуна. Объясняется это тем, что нижняя головка прицепного шатуна описывает не окружность, как головка главного шатуна, а эллипс, большая ось которого совпадает с направлением оси цилиндра, поэтому у поршня прицепного шатуна 5 > 2г, где 5 — величина хода поршня, а г — радиус кривошипа. Например, у дизеля В-2 оси цилиндров расположены под углом 60°, а оси отверстий в проушинах 4 пальца нижней (большой) головки прицепного шатуна и стержня главного шатуна — под углом 67°, вследствие чего разница в величине хода поршней составляет в нем 6,7 мм. Сочлененные шатуны с прицепивши и особенно с вильчатыми конструкциями кривошипных готовок вследствие относительной их сложности в двухрядных автомобильных двигателях применяются очень редко. Наоборот, использование прицепных шатунов в звездообразных двигателях является необходимостью. Большая (нижняя) головка главного шатуна в звездообразных двигателях выполняется неразъемной. При сборке автомобильных и других быстроходных двигателей шатуны подбирают из условий, чтобы комплект их имел минимальную разницу в весе. Так, в двигателях автомобилей «Волга», ГАЗ-66 и ряде других верхняя и нижняя головки шатунов подгоняются по весу с отклонением ±2 г, т. е. в пределах 4 г (≈0,04 н). Следовательно, общая разница в весе шатунов не превышает у них 8 г (≈0,08 н). Лишний металл обычно снимают с бобышэк-приливов, крышки шатуна и верхней головки. При отсутствии у верхней головки специального прилива вес подгоняют обтачиванием ее с обеих сторон, как, например, в двигателе ЗМЗ-21. Отклонения от весовых показателей, принятых для шатунно-поршневой группы, не допускаются, так как это нарушает уравновешенность двигателя.
Источник: Райков И.Я., Рытвинский Г.Н. Двигатели внутреннего сгорания, 1971 г. Newer news items: Older news items: |
Рис. 3. Верхняя головка шатуна
azbukadvs.ru
Шатун двигателя внутреннего сгорания
В шатуне ДВС, содержащем поршневую и кривошипную головки, соединяющий их жесткий шток (стержень) и крышку, присоединенную болтами к кривошипной головке, особенностью является то, что ось отверстий поршневой и кривошипной головок шатуна выполнена со смещением от линии, соединяющей центры площадей поперечных сечений штока (стержня) на величины, определяемые по формуле: 
i
firi, где i – величина смещения, fi – коэффициент трения материалов, составляющих фрикционную пару шарнира, r i – радиус шарнира, в сторону, обеспечивающую разгрузку стержня шатуна от действия момента трения в парах палец – поршневая головка и кривошип – кривошипная головка. Изобретение позволяет обеспечить равномерное распределение напряжений в поперечных сечениях стержня шатуна для уменьшения его массы при обеспечении необходимых несущих свойств. 1 ил.
Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к конструкциям шатунов.
Известна конструкция шатуна двигателя внутреннего сгорания, состоящая из шатунной ножки, шатунной головки и стержня, ось которого проходит через центры отверстий в верхней и нижней головках шатунов и имеет равновеликие составные половинки (см. патент FR №2719349 кл. F 16 C 7/00 от 29.04.94).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, при использовании известного изобретения является неравномерное распределение сжимающих напряжений по поперечному сечению стержня шатуна, возникающих при передаче усилия от поршня во время рабочего хода, обусловленное его симметричностью.
Известна конструкция шатуна двигателя внутреннего сгорания, поршневую и кривошипную головки, соединяющий их жесткий шток и крышку, присоединенную болтами к кривошипной головке, в котором центр масс смещен относительно его продольной оси (см. А.С. SU №1227837, кл. F 16 C 7/02, от 28.04.81 г.).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного изобретения, является пересечение осей кривошипной и поршневой головок с линией, соединяющей центры площадей поперечных сечений корпуса (штока, стержня).
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является шатун, ось стержня которого смещена от линии, соединяющей центры поршневой и кривошипной головок с целью достижения большей мощности, момента и экономичности машины (см. заявка WO №49300, кл. F 16 C 7/02, от 25.02.2000 г.)
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного изобретения, принятого за прототип, является пересечение оси отверстия поршневой головки шатуна с осью его стержня или неопределенное по величине и направлению смещение оси стержня относительно центра кривошипной головки, приводящее к нагружению стержня дополнительными моментами от сил трения в поршневой и кривошипной головках шатунов и соответствующему увеличению его массы.
Сущность изобретения - обеспечение равномерного распределения напряжений в поперечных сечениях стержня шатуна с целью уменьшения его массы при обеспечении необходимых несущих свойств.
Технический результат - снижение массы шатуна приводит к уменьшению массы противовесов коленчатого вала, уменьшению инерционных сил подвижных деталей кривошипно-шатунного механизма, снижению шума, вибраций, расхода топлива и уменьшению вредных выбросов ДВС.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в шатуне двигателя внутреннего сгорания, содержащем поршневую и кривошипную головки, соединяющий их жесткий шток (стержень) и крышку, присоединенную болтами к кривошипной головке, особенностью является то, что ось отверстий поршневой и кривошипной головок шатуна выполнена со смещением от линии, соединяющей центрыплощадей поперечных сечений штока (стержня) на величины, определяемые по формуле
i
iri,
где i- величина смещения,
i - коэффициент трения материалов, составляющих фрикционную пару шарнира,
ri - радиус шарнира, в сторону, обеспечивающую разгрузку стержня шатуна от действия момента трения в парах палец - поршневая головка и кривошип - кривошипная головка.
На чертеже представлен шатун двигателя внутреннего сгорания - общий вид.
Шатун для двигателя внутреннего сгорания включает корпус шатуна 1, содержащий поршневую головку 6 с осью отверстия 9, стержень 7 с осью 10 и кривошипную головку 8 с осью отверстия 11, к которой болтами 2 крепится крышка шатуна 3. Шатун поршневым пальцем 5 соединен с поршнем 4.
Работа шатуна осуществляется следующим образом. Газовые силы, действующие на поршень 4 в период рабочего хода, действуют на поршневой палец 5, от которого передаются на поршневую головку шатуна 6, далее через стержень шатуна 7 на кривошипную головку 8, от которой передаются на кривошип коленчатого вала. Для неподвижной схемы все силы проходят через центры отверстий. Но при вращении в шарнирных парах образуются моменты, вызванные трением фрикционных пар поршневой палец -поршневая головка шатуна, кривошипная головка - кривошип, которые дополнительно нагружают стержень шатуна изгибающим моментом, и стержень работает как сжато-изогнутая балка, несущая способность которой значительно уменьшается.
Преимущество изобретения состоит в том, что оси отверстий поршневой и кривошипной головок шатуна не совпадают с осью стержня (если стержень симметричен) или линией, соединяющей центры площадей сечений, а смещены на величину i. В этом случае сила, действующая на шатун, создает момент, противоположный по направлению моменту трения, что приводит к полной или частичной разгрузке стержня шатуна от изгиба. Величину разгрузки следует назначать с учетом всех действующих сил на конкретный кривошипно-шатунный механизм.
Формула изобретения
Шатун двигателя внутреннего сгорания, содержащий поршневую и кривошипную головки, соединяющий их жесткий шток (стержень) и крышку, присоединенную болтами к кривошипной головке, отличающийся тем, что ось отверстий поршневой и кривошипной головок шатуна выполнена со смещением от линии, соединяющей центры площадей поперечных сечений штока (стержня) на величины, определяемые по формуле
ifiri,
где i – величина смещения,
fi – коэффициент трения материалов, составляющих фрикционную пару шарнира;
ri – радиус шарнира,
в сторону, обеспечивающую разгрузку стержня шатуна от действия момента трения в парах палец – поршневая головка и кривошип – кривошипная головка.
РИСУНКИ
www.findpatent.ru
Шатун двигателя внутреннего сгорания
Изобретение относится к области двигателестроения и направлено на снижение вибрации двигателя внутреннего сгорания. Шатун двигателя внутреннего сгорания содержит поршневую и кривошипную головки, стержень и средство снижения виброактивности шатуна. Средство снижения виброактивности шатуна выполнено в виде двух камер с металлической дробью, причем камеры образованы штатными углублениями стержня и крышками со средствами крепления к полкам тавра стержня шатуна. Крышки выполнены с отверстиями (перфорированы) либо сплошными без отверстий - перфораций. Технический результат: простота и технологичность конструкции, снижение виброактивности шатуна. 3 ил.
Изобретение относится к области двигателестроения и направлено на снижение вибрации двигателя внутреннего сгорания.
Изобретение может быть использовано в компрессорах, насосах, а также в других машинах и механизмах с кривошипно-шатунными механизмами.
Известен шатун двигателя внутреннего сгорания [1], содержащий поршневую и кривошипную головки, связанные между собой посредством разрезного состоящего из двух частей стержня. Указанные части стержня жестко связаны одними концами с головками посредством крепежных элементов, между другими концами установлен упругий элемент, выполненный в виде аккумулятора энергии с возможностью телескопического перемещения. Такой шатун не надежен в эксплуатации и рассчитан на небольшие нагрузки.
Известен также шатун двигателя внутреннего сгорания [2]. В шатуне поршневая и кривошипная головки связаны между собой посредством разрезного состоящего из двух частей стержня. Одни концы стержня жестко связаны с головками, а между другими концами частей стержня установлен упругий элемент, выполненный в виде цилиндрической втулки из пружинной стали и размещенного в этой втулке сменного пакета цилиндрических пластинчатых пружин различной толщины (прототип).
Существенным недостатком шатуна является сложность конструкции и высокая его стоимость.
Техническими результатами изобретения являются простота и технологичность конструкции, низкая виброактивность и стоимость изготовления, и существенное снижение виброактивности в целом.
Технический результат достигается тем, что:
1. Средством снижения виброактивности шатуна является дополнительный элемент штатного шатуна проектированных и находящихся в эксплуатации двигателей.
2. Средством, обеспечивающим снижение виброактивности, служит металлическая дробь.
3. Средство снижения виброактивности - металлическая дробь - размещено в двух камерах.
4. Камеры для размещения металлической дроби образованы штатными углублениями стержня шатуна и крышками со средствами крепления к полкам тавра стержня шатуна.
5. Крышки камер сплошные или выполнены с отверстиями (перфорированы).
6. Шатун технологическим операциям, приводящим к изменению его конструкции, а также снижению прочности, не подвергается.
7. В камерах с металлической дробью накапливаются разбрызгиваемое картерное масло и его пары через щели, образованные между крышками камер и полками стержня шатуна, или отверстия (перфорации) самой крышки.
Техническое решение поясняется чертежами.
На фиг.1 представлен шатун в плоскости zoy его сложного движения, на фиг.2 - разрез А-А поперечного, т.е. параллельно плоскости оух, сечения стержня шатуна, на фиг.3 - разрез В-В, продольное сечение шатуна, т.е. в плоскости zox.
Шатун содержит поршневую головку 1, кривошипную головку 2, стержень 3, крышку 4 кривошипной головки, шатунные болты 5.
Сечение А-А стержня 3 шатуна - двутавровое, т.е. состоит из полок 6, 7, между которыми расположена симметрично перпендикулярная стойка 8 двутавра. Параллельно противоположные поверхности стойки 8 с внутренними поверхностями полок 6, 7 образуют соответствующие углубления двутавра (фиг.2, 3). Эти углубления закрыты соответственно крышками 9, 10 (фиг.2, 3), которые могут быть выполнены, по крайней мере, с отверстиями Е. Углубления двутавра с крышками 9, 10 образуют справа и слева от стойки 8 соответствующие камеры С, D (фиг.3). В камерах С, D размещена металлическая дробь 11, 12 (фиг.1-3). Крепление крышек 9, 10 камер С, D к полкам двутавра осуществляется, по крайней мере, винтами 13, 14.
Работа шатуна заключается в следующем.
При работе двигателя угловая скорость вращения коленчатого вала поршневого двигателя внутреннего сгорания w не является постоянной, а периодически меняется по времени [8]. Периодом для w будет период рабочего процесса в двигателе, т.е. для четырехтактного процесса - два оборота коленчатого вала двигателя, а для двухтактного процесса - один оборот. Причиной переменности w являются крутильные колебания коленчатого вала, которые возникают вследствие упругости последнего и вследствие того, что при работе двигателя силы, действующие на кривошипные шейки вала, периодически изменяются, причем периодом их изменения и являются как раз два оборота вала в четырехтактных двигателях, один оборот в двухтактных. Кроме того, в процессе возвратно-поступательного движения поршня силы инерции шатуна любого кривошипно-шатунного механизма (КШМ) по характеру движения являются качательными, т.е. шатун совершает плоское движение, перпендикулярное оси коленчатого вала двигателя [8].
При работе двигателя в зависимости от угла отклонения шатуна от оси цилиндра и положения относительно верхней или нижней мертвой точки поршня металлическая дробь 11, 12 (фиг.1-3) центробежной и поступательной силами инерции прижимается к соответствующим внутренним поверхностям камер С, D (фиг.2, 3).
Возникающие при этом от металлической дроби 11, 12 (фиг.1-3) реактивные силы инерции и моменты стремятся вернуть шатун в исходное положение, благодаря чему происходит снижение виброактивности шатуна [9]. Таким образом, реактивные силы инерции металлической дроби 11, 12 (фиг.1-3) снижают как силы инерции поступательно движущихся масс, так и боковую или нормальную силу, действующую перпендикулярно на стенку цилиндра, а следовательно, и радиальную, тангенциальную, центробежную силы и силу, действующую по оси шатуна.
Для проникновения в камеры С, D (фиг.3) с металлической дробью 11, 12 (фиг.2, 3) разбрызгиваемого от работы коленчатого вала масла, а также образованного масляного тумана в картере, крышка по первому варианту выполнена с отверстиями Е (фиг.3), а по второму варианту масло может поступать через щели, образованные между плоскостями полок 6, 7 (фиг.2) двутавра стержня 3 шатуна и крышками 9, 10 (фиг.2, 3). При движении шатуна происходит движение металлической дроби 11, 12 (фиг.2, 3) и масла с соответствующей скоростью. Часть масла при этом выходит из камер С, D (фиг.3) через отверстия Е (фиг.3) или щели, забрызгивая зеркало цилиндра и коленчатый вал. Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает также смазку и охлаждение цилиндра, коленчатого вала, что очень важно.
Реализация шатуна в двигателях внутреннего сгорания, особенно быстроходных, может обеспечить снижение виброактивности примерно на 5-7 дБ. Работы по данному направлению планируется выполнить на базе двигателя Ч 8,5/11.
Источники информации
1. 3аявка ФРГ №3339360, кл. F16С 7/07, 1985.
2. Патент РФ №1767246. - Шатун двигателя внутреннего сгорания. / М.А.Минасян. - Опубл. в БИ №37 07.10.92 г. (прототип).
3. Авт.св. 1267080. Шатун. / М.А.Минасян. - Опубл. в БИ №40, 1986 г.
4. Авт.св. 122787. Шатун. / М.А.Минасян, П.А.Истомин. - Опубл. в БИ №16, 1981.
5. Патент РФ №2245463. - Шатун двигателя внутреннего сгорания / Минасян М.А. - Опубл. в БИ №3, 2005.
6. Патент РФ №2254507. - Шатунно-поршневая группа / Минасян М.А. - Опубл. в БИ №6, 2005.
7. Истомин П.А., Минасян М.А. Динамические модели кривошипно-шатунных механизмов и их деталей // Двигателестроение. 1984, №9, с.20-24.
8. Нейман И.Ш. Динамика авиационных двигателей. М. - Л., Оборонгиз, 1940, с.468.
9. Истомин П.А., Минасьян М.А. Динамические модели кривошипно-шатунных механизмов поршневых двигателей и их деталей. Двигателестроение, 1984, №9, с.20-24.
Шатун двигателя внутреннего сгорания, содержащий поршневую и кривошипную головки, стержень и средство снижения виброактивности шатуна, отличающийся тем, что средство снижения виброактивности шатуна выполнено в виде двух камер с металлической дробью, причем камеры образованы штатными углублениями стержня и крышками со средствами крепления к полкам тавра стержня шатуна, крышки выполнены с отверстиями (перфорированы) либо сплошными без отверстий - перфораций.
www.findpatent.ru
Необходимые размеры шатунов
В этот раз речь пойдет в большей степени о размерах шатунов которые следует учитывать при проектировании двигателя. Рассмотрим варианты установки как стоковых шатунов так и варианты с заменой на подходящие и особенности этой модернизации. Возможно из предыдущего поста Какой шатун выбрать вы решили устанавливать подходящие по прочности и весу шатуны и они отличаются от рекомендуемых производителем, то на пути установки могут возникнуть некоторые сложности, описанные в этом посте. Разберемся какие размеры стоит соблюдать и какие работы по замерам предстоит произвести.
Длина шатуна от центра к центру
Длина шатуна — это расстояние от центра верхней головки шатуна до центра нижней головки.
Измерение длинны шатуна для каждого цилиндра обусловлено необходимостью иметь одинаковый подъем поршня относительно плоскости блока цилиндров. Это позволит получить одинаковую степень сжатия, что очень важно при тонкой настройки всего двигателя.
Итак, для измерения собирается кривошипно-шатунный механизм, но без поршневых колец. Медленно проворачивается коленвал до подъема поршня к верхней мертвой точке, измеряется размер от плоскости блока до плоскости поршня, записывается размер и так же повторяем замер для остальных поршней находящихся в ВМТ, проворачивается коленвал до подъема остальных поршней и проводится точно такой же замер. Даже при заводской сборке можно наблюдать разброс в этих замерах, и производитель устанавливает допуски не критичные для этого двигателя. Однако если разброс ощутимый или же мы хотим тщательно подогнать размеры, есть много вариантов добиться необходимого путем перестановки поршней на шатунах или даже перестановки самих шатунов на коленвале. После того как мы добились желаемого, стоит учитывать, что развесовка нарушена и следует решать уже другую задачу, но об этом в другом посте. Точная подгонка размерности и веса очень долгая и кропотливая работа.
Размер между головкой шатуна и дном поршня
Верхняя головка шатуна не должна касаться на какой части поршня. При сборке поршень/шатун проверяется каждая группа, если используются оригинальные детали обычно не вызывает ни каких проблем. Следует учитывать тепловое расширение поэтому минимальный зазор от головки шатуна до любой части в поршне не должен быть меньше 2 мм.
Проверяем зазор между головкой шатуна и отливами в поршне для пальца. Зазор может быть в пределах нормы, но после установки на коленвал головка шатуна может касаться поршня, это обусловлено положением коленвала. Поэтому зазор проверяется в собранном состоянии и не должен быть в пределах 1-2 мм. Очень часты так и происходит, что после сборки шатуны прижимают поршни. Это решается пропилом касаемой части поршня или части шатунной головки. Только после всех подгонок описанных выше и замера между поршнем и клапаном( описание ниже) можно приступать к развесовке коленвала.
Размер между шатуном и блоком
Об этом стоит задуматься обычно при использовании строкер коленвала или с использованием алюминиевых шатунов, потому что они толще и объемнее. Полностью собирается поршневая группа и коленвал в блок, проворачиваем и если есть касание блока шатунами, то следует проточить сам блок обеспечив зазор по крайней мере 2 мм.
Размер между поршнем и клапанами
После всех манипуляций по доводке поршневой группы обращаем внимание на клапанный механизм. Для этого устанавливаем собранную головку блока и настраиваем фазы. После этого проводим проверку касания клапанов плоскости поршня осторожным проворачиванием коленвала. Если почувствуется усилие, следует остановиться и с помощью маленького фонарика по возможности обнаружить место касания. Есть и другой вариант, более точный. Для этого на очищенные клапана от масел и загрязнений наносится полоска глины толщиной примерно 3мм и повторяем прошлую процедуру. Для точности измерения если ранее не было обнаружено касаний, коленчатый вал раскручивают до полвины максимальных оборотов и после этого снимается головка для замера сжатой глины. Тут зазор от любой части клапана до поршня должен составлять не менее 1.5 мм. Вообще об этом стоит подумать за ранее при выборе коленвала, шатуна, поршня, распредвала. Однако если размер не очень большой, то это решается удалением лишнего метала в местах касания. Возможно удалить лишний метал как с клапана, так и с поршня. Рассматривается вариант эксцентриковой втулки в верхних головках шатунов или проточкой нижних крышек шатунов. Или рассмотреть вариант с другими фазами газораспределения, другим распредвалом.
Размеры шатунных вкладышей
Постараюсь доходчиво описать метод измерения. Перед всеми манипуляциями следует проверить все шейки коленвала на эллипс, задиры и толщину. Измерять следует все шейки, так как они могут отличаться даже на новом коленвале. После всех замеров решаем, что нужно делать. Если был обнаружен эллипс, это означает неравномерный износ шейки и следует восстанавливать перешлифовкой. Состояние шеек коленвла влияет на срок службы вкладышей, например, 100% - новый двигатель; 58% - первая замена вкладышей; 44% - вторая замена; 29% - третья замена без ремонта коленвала. И так один из вариантов в котором можно обойтись без точного измерительного инструмента. Для этого нам понадобятся специальная пластичная калибровочная проволока, например PLASTIGAUGE и новые вкладыши, тут можно ознакомиться с инструкцией
Так вот после установки пластичного калибра шатун стягивается болтами необходимым моментом, без смещения шатуна. Затем по откалиброванной шкале выявляется зазор. Следует так же измерить зазор приложив калибр на шейку коленвала через 90 градусов. Из полученных значений выносится решение о применении подходящих вкладышей.
Не буду заострять внимание на зазоре между шатуном и бугелем на блоке двигателя, отмечу лишь что зазор должен быть в пределах 0.35-0.5мм, легко можно измерить набором щупов. возможно при использовании алюминиевых шатунов зазор теоретически может быть больше в виду их большего температурного расширения.
Формы шатунов
Шатуны обычно имеют конструкцию I-или H-формы. Реже используются + формы, чаще на дизельных двигателях.
Разновидность крестообразной формы шатуна
Такая форма позволяет снизить вес шатуна не теряя его прочности. Форма шатуна обуславливается сопротивлением воздушному потоку во время работы и прилипаемости масла. Какая форма лучше? В теории шатуны H-формы более прочные, но в действительности H-форма может быть легче имея такую же прочность как I-форма. С точки зрения сопротивления воздуха (масло, цепляющаяся за шатун во время эксплуатации), I-форма теоретически лучше.
enginepower.pro
423800, Набережные Челны , база Партнер Плюс, тел. 8 800 100-58-94 (звонок бесплатный)