Шатуны для тюнинга двигателя

Тюнинг двигателя — Шатуны

При выборе некоторых компонентов для тюнинга двигателя, к сожалению, нет однозначных критериев. Например, оценка конструкции шатунов относительно их способности выдерживать определенный уровень мощности мажет базироваться только на опыте.

текст: Алексей Романов фото: из разных источников

Степень ответственности

Было бы неверно приписывать большую или меньшую важность выбора параметров каких-либо деталей в недрах мотора при его доработке. От всех от них зависит как конфигурация двигателя, определяющая характер строящегося агрегата и его мощностной потенциал, так и способность выдерживать нагрузки без интенсивного износа и опасности поломки.

Шатуны из общего ряда выделяются тем, что это одна из самых простых деталей внутренностей мотора. А еще тем, что поломка шатуна может повлечь покупку практически полностью нового силового агрегата. Как во всем, что связано с проектированием автомобиля, при разработке и выборе шатунов приходится решать задачу с пара-метрами, часто входящими в противоречие друг с другом. Основные среди таковых — инерция, выраженная в силах, как функция от частоты вращения двигателя, геометрии кривошипа и массы шатуна в сборе, давление в цилиндре, зависящее от настройки мотора, подачи топлива и давления наддува. Различные настройки рабочего цикла требуют не одинаковых свойств конструкции шатунов. Следует учитывать при этом и область применения автомобиля. Чрезвычайные динамические нагрузки, вызванные работой трансмиссии, к примеру, при отрыве колеса от поверхности дороги или замыкании сцепления при не соответствии скорости вращения коленвала и вала КПП (а то и вращение последнего в противоположную сторону при переключениях на подъеме в гору).

УХИЩРЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ

Основные конструктивные нюансы применяемые изготовителями, направлены на снижение веса движущихся деталей недр мотора. Так конусность верхней головки, не уменьшая ее прочность, значительно снижает инерцию шатуна. На снижение веса рассчитаны углубления на упорной торцевой поверхности кривошипной головки. Конструкторы также идут на снижение габаритов последней. оставляя утолщения лишь в местах наибольшего напряжения — у поверхности контакта крышки и шатуна. Так же как и поршни. шатуны могут иметь покрытия, препятствующие прилипанию масла к их поверхности, ведь со временем масса накопившегося масляного нагара может стать существенной.

В значительных по величине знакопеременных усилиях, действующих на шатун во время работы двигателя, велика инерционная составляющая. Инерция собственной массы, массы поршня в сборе с кольцами и поршневым пальцем работает на разрыв при прохождении поршня ВМТ и сжимает шатун, когда поршень проходит НМТ. Инерционная нагрузка при со направленности с ней сил, приходящих через поршень от действия на него газовой среды в цилиндре, увеличивает напряжение в материале шатуна. Это происходит в конце рабочего такта и такта выпуска, а также в начале тактов впуска и сжатия. В плоскости своего качания тело шатуна работает на изгиб от тех же инерционных нагрузок и результирующих сил от давления газов на поршень. Повышать прочность за счет прибавления толщины материала схоже с бегом по кругу, ведь инерционная составляющая напрямую за-висит от массы детали. Поэтому в подавляющем большинстве случаев конструкторы отдают предпочтение двутавровому сечению стержня шатуна как наиболее подходящему с точки зрения максимальной прочности при минимальном весе.

Головки шатуна и шатунные болты

Конструкции головок немногим разнообразнее. И верхняя поршневая, и нижняя кривошипная шатунные головки, прежде всего, выполняют функцию корпусов подшипников.
Существуют, правда, два типа конструкции верхней головки шатуна, в которых не предусмотрен подшипник скольжения. Сегодня на серийных автомобилях получил наибольше распространение плавающий поршневой палец, свободно перемещающийся в тонкостенной втулке, запрессованной в шатунную головку. Как правило, материалом для втулок служит бронзовый сплав. Осевое смещение пальца во избежание повреждения зеркала цилиндра ограничивают стопорными кольцами. Плавающий палец необходимо смазывать, поэтому в поршневой головке выполняют специальные отверстия или прорези, куда попадает масло, подаваемое разбрызгиванием для смазки поршня. Часто для этой же цели служит масляный канал, просверленный в стержне шатуна. Для удешевления себестоимости производства серийных моторов поршневой палец может быть запрессован в отверстии шатуна. Плюсы при изготовлении — бронзовая втулка и подвод смазки к соединению становятся не нужными — оборачиваются очевидными недостатками в эксплуатации. Хоть отсутствие втулки и избавляет от ее проворачивания, но все-таки жестко закрепленный не вращающийся палец быстрее изнашивается.

Страдает и ремонтопригодность. В небольших предприятиях. занимающихся ремонтом моторов, может не оказаться необходимого оборудования и специалиста для установки пальцев внатяг. Крайне редко, в основном на двигателях спортивных машин, в подготовке которых сопоставимый с серийной продукцией ресурс не Служит ограничивающим фактором, применяли плавающий тип соединения поршневого пальца без втулки. O низкой себестоимости здесь говорить не приходится, поскольку этот вариант влечет за собой тщательное соблюдение состава материалов, работающих в паре трения и необходимости специальных покрытий на пальце.

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Эффективность подобного решения была особенно заметна при популярном в 80-х годах форсировании силового агрегата путем повышения его оборотистости, а не увеличением момента. Такая конструкция позволяла значительно уменьшить размер верхней головки, что отражалось на снижении инерционных нагрузок на шатун. Последнее давало возможность даже отойти от двутаврового сечения стержня. Нижняя шатунная головка испытывает более высокие нагрузки в сравнении с верхней, ведь к инерции массы поршня, колец и пальца здесь прибавляется и масса само го шатуна. значительно возрастает нагрузка и вследствие геометрической погрешности в параллельности осей кривошипного подшипника и поршневого пальца. Во всех автомобильных двигателях кривошипная головка шатуна разъемная. В последнее время все большее распространение получает разъем, полученный не механической обработкой привалочных плоскостей. а разрывом заготовки.

Такой способ обеспечивает лучшую центровку вкладышей подшипника скольжения и позволяет отказаться от фиксирующих штифтов — установочных элементов, необходимых при крепеже крышки головки болтами без гаек. Болты и сами могут работать как установочный элемент, но только в конструкции крепежа болт-гайка. Но это дополнительная масса, с которой конструкторы ведут постоянную борьбу при проектировании всех компонентов автомобиля. Момент затяжки шатунных болтов оговорен производителем. Отклонение о нормы в обе стороны чревато обрывом крепежа. Причиной поломки не дотянутых болтов может стать недостаточная жесткость соединения при его самостоятельном отворачивании. У перетянутых — та же недостаточная жесткость кривошипной головки из-за вытягивания болтов. Вытягивание происходит и при соблюдении норм затяжки, по этой причине повторное использование часто оговаривается инструкцией. Когда речь идет о простом ремонте мотора, то достаточно проверить линейные размеры болтов, но в случае постройки форсированно-го двигателя лучше использовать новые.

Стержень

В подавляющем большинстве стержни шатунов имеют двутавровое сечение. Исходя из показателей себестоимости производства, на серийных моторах применяют так называемые 1-образные шатуны. Иногда при заметном сужении стержня кверху, его классифицируют как А-образный. Полки двутавра, развернутые поперек плоскости вращения шатуна, работа-ют на изгиб, что в форсированном моторе может привести к тому, что поршень вследствие перекоса начнет задевать в области огневого пояса за стенки цилиндра. Это влечет за собой не только интенсивный износ, но и заметную потерю мощности. Полки Н-образного стержня, расположенные в плоскости вращения, работают на растяжение-сжатие. При прочих равных показателях Н-образный шатун жестче стандартного более чем в 2-З раза, но эффект от его применения проявляется при увеличении крутящего момента силового агрегата (например, от повышения давления наддува) только к 5000-6000 об/мин. Чрезмерная прочность выбранного шатуна приносит с собой не только лишний вес, но и аэродинамическое сопротивление. Последний параметр не так уж и незначителен, особенно если строящийся мотор планируется форсировать за счет увеличения оборотов коленчатого вала. Масляный туман ,мокрого» картера, да и воздух в .сухом» картере способны значительно увеличить энергозатраты на таких скоростях перемещения шатунов. Поэтому идеальная для надувного мотора Н-образная форма на высокооборотном атмосфернике с поршнями малой массы проигрывает шатунам с крестообразным стержнем, чье аэродинамическое сопротивление заметно ниже.

Читайте также:  Как скрыть номера от камер видеофиксации и законно ли это

Проверка и подгонка

Разница в подходе к форсированному мотору несколько отличается от простого капитального ремонта. Последний может предполагать экономию на покупке новых деталей. В доработанном силовом агрегате лучше не применять восстановленные компоненты. При тюнинге двигателя не стоит и пренебрегать операциями дефектовки даже в случае покупки комплекта новых шатунов. Если опасность наличия трещин в материале при этом практически отсутствует, то проверка геометрии обязательна. Если при капитальном ремонте силового агрегата достаточно приобрести шатуны одной весовой группы, то форсировка обязывает во избежание вибраций подогнать шатуны не только по общей массе, но и по распределению ее по головкам. В случае эксплуатации аппарата на режимах максимальных оборотов, для лучшего натяга в посадке, отверстие под кривошипный подшипник целесообразно подобрать укладывающимся в нижний предел допуска, указанного производителем. А вот кардинальное изменение зазоров в подшипниках, пред-полагая, допустим, переход на масла более высокого класса, может привести к неудовлетворительной работе системы смазки.

Какой шатун выбрать

В этом посте речь пойдет о шатунах, из чего изготавливают и какие выбрать для своего проекта

Шатуны испытывают самые большие нагрузки в двигателе. Поэтому нужно серьезно подойти к необходимой прочности шатуна. Шатуны изготавливают из: порошкообразных металлов, сплавов сталь, алюминия, титана, сплавов стали и алюминия. Болты шатуна также испытывают огромные напряжения, и они должны соответствовать прочности самого шатуна. Как все мы знаем, если шатун ломается, то это приводит к серьезным последствиям для всего двигателя. Поэтому следует тщательно выбирать шатун относительно поставленных задач.

Шатуны изготавливают из разных материалов и разных форм. Старые шатуны производились из чугуна. В более продвинутых двигателях использовали шатуны из сплавов стали. Сегодня, множество производителей предлагают шатуны из порошкообразных металлов, алюминиевых сплавов, титана и об этом поговорим дальше.

Порошкообразно-металлические шатуны

Порошкообразно-металлические шатуны сделаны похожим способом как ковка или литье. Специализированная порошкообразная смесь сплавов помещается в форму, нагревают до температур плавления и спекания порошкообразной смеси, затем форма попадает под пресс. Такой технологический процесс позволяет получить удивительно прочные детали. Затем деталь обрабатывается, она изначально имеет почти необходимую форму что снижает затраты на обработку.

Нижнюю часть шатуна переламывают, место слома имеет не ровную поверхность, это позволяет более точно позиционировать детали относительно друг друга в собранном состоянии.

Крышка шатуна соответствует нижней головки шатуна, когда эти детали собраны и стянуты болтами то места разрыва не видно невооруженным взглядом. Точность стыковки влияет на положение всего шатуна на шейке коленвала, долговечность вкладышей и не создается лишняя нагрузка на шатунные болты. В отшлифованных поверхностях крышки шатуна и нижней части шатуна, стянутых болтами во время работы возникает напряжение сдвига приводящее к увеличению нагрузки на шатунные болты особенно на больших оборотах, в следствии чего происходит удлинение болта, увеличение зазора, повышенный и не равномерный износ шатунных вкладышей не говоря уже о возможном масляном голодании.

Хотелось бы отметить еще вот что, в случае если вкладыш провернет, то ремонт такого шатуна окажется практически невозможным. Иногда достаточно будет заново отшлифовать посадочное место вкладыша под увеличенный размер вкладыша. Найти в продаже подходящий вкладыш под ремонт практически невозможно на большинстве двигателей. Но в случае если расточкой не удается выполнить ремонт и будет необходимость точить место стыковки шатунной крышки, то это уже невыполнимо, так как слом не ровный и придется убрать достаточно много металла и после придания окружности посадочного места вкладыша на шатунной крышке останется совсем мало металла что недопустимо.

Стянуты болтами, место разрыва почти не видно.

Шатуны из сплавов стали

Стальные шатуны изготавливают из легированной стали. Стальной слиток обычно нагревается приблизительно до 2200 градусов и помещают в пресс форму и под действием огромного давления получается кованная заготовка шатуна, имеющая большую прочность благодаря ковке, напряжения и выравнивания молекул стали, в отличие от просто отлитой. Стоит отметить что при такой формовке горячая заготовка имеет размер ощутимо больший чем требуется из за температурного расширения металла и после остывания она уменьшается. В результате наблюдается неточность изготовления и может быть ощутимый разброс в размерах

Отштампованная заготовка имеет много лишнего метала который необходимо отрезать, стачивать, еще нужно точно соблюдать вес каждой детали. Конечно же это лишние затраты обусловленные технологическим процессом изготовления.

В дальнейшем почти готовые заготовки отправляются в печь для отпуска (снижения внутренних напряжений в металле) и закалки. В итоге это увеличивает стойкость к появлению микро трещин и повышает прочность шатуна.

Выполняется проверка качества и конечная механическая обработка, шатун считается готовым.

Алюминиевые шатуны

Изготавливают алюминиевые шатуны обычно из 7075 или 7075-T6 алюминиевых сплав, по прочности впереди всех сталей. Многие думают, что алюминий недостаточно прочный и быстро стареет, устает, теряет прочность. Но это не верно. Алюминиевые шатуны могут и используются в автоспорте.

Достоинство алюминиевого сплава в том, что он может иметь очень плотную молекулярную структуру. Во время производственного процесса алюминий нагревается приблизительно до 700 градусов и затем подвергается ковке под большим давлением. Это увеличивает плотность металла. Имеет небольшой вес по сравнению со сталью.

Шатуны из титана

Титан имеет невероятную прочность по отношение к весу. На пример, полностью титановый шатун может быть легче, головки шатуна из стали. Уменьшение веса позволяет достигать больше оборотов двигателя и при этом уменьшить паразитную массу увеличив запас прочности. Шатуны из титана очень дорогие, как и их производство.

Такие шатуны уменьшают вращающуюся массу, которая ощутимо проявляет себя на 5000 об/мин или около этого. В спорте использование титановых шатунов еще оправдывается, но для уличного тюнинга это пустая трата денег. Кроме того, титан является хрупким материалом, который чувствителен к царапинам. Маленькие царапины на поверхности могут в дальнейшем вырасти в трещины и вовсе сломать шатун.

Относительные затраты на материалы

Изготовленные из стали вполне подходят для подавляющего большинства гоночных и уличных двигателей. Там, где необходимо уменьшить вращающиеся массы рекомендуется использовать шатуны из алюминиевых сплавов

Читайте также:  Что означает в ПДД новый термин "опасное вождение"

Для двигателей нацеленный на серьезный спорт с высокими оборотами двигателя можно рассмотреть вариант с титановыми шатунами. При длительных нагрузках на высоких оборотах такие шатуны требуют более частой замены и соответственно больше вложений.

Титановые шатуны стоят очень дорого чтобы использовать их в малом спорте, и тут можно рассмотреть вариант алюминиевых шатунов, достаточно легкие и менее дорогие, но значительно дороже стальных. Так же стоит учитывать, что алюминиевые шатуны намного толще, объемнее и требуют больше места в блоке цилиндров и поршне что может оказаться неподходящим вариантом в некоторых двигателях.

Шатуны

Назначение, возможные неисправности

Надёжность двигателя зависит от стойкости его самого слабого звена. Шатун, соединяя поршень с коленвалом, является узловой деталью, испытывающей всю получаемую в камере сгорания нагрузку. От качества изготовления во многом зависит надёжность всего двигателя. Большинство изделий изготавливались при помощи порошковой металлургии, методом компактирования, прессования прокаткой и спекания металлических частиц в изолированной среде. На выходе получаются не дорогие в изготовлении изделия, минимум обработки конечных деталей, повышенные механические свойства достаточные для уровней мощности двигателя.

Одним из недостатков порошковой металлургии является ограниченный срок службы изделий (усталость металла) – около одной трети от кованой детали. Для нормального вождения, оптимального крутящего момента, разумной нагрузки и оборотов двигателя, шатуны без проблем прослужат до пробега 150 000 км при регулярной замене масла и без особых проблем в смазочной системе мотора.

Стойкость шатуна зависит от состава сплава и термообработки, конструкции детали и толщины, размера и веса изделия. Облегчённые кованные стальные шатуны являются хорошей заменой типовым изделиям. Более легкие шатуны позволяют быстрее набирать ускорение и достигать высоких оборотов, особенно на двигателях автомобилей с мощностью 500 сил.

С помощью программного обеспечения при изготовлении конечного элемента механик может удалить вес в областях, которые не являются критическими для поддержания прочности. Шатун должен поддерживать жесткость во избежание его изгиба под нагрузкой или на высоких оборотах.

Алюминиевые шатуны действуют как амортизатор между поршнями и коленчатым валом. Немного сгибаясь, шатун поглощает мощность сгорания смеси топлива и помогает предотвратить подшипники от ударов. Амортизирующий эффект уменьшает нагрузку на изделие.

Алюминиевые шатуны кованного исполнения. Кованый стальной или алюминиевый шатун обеспечивают максимальную прочность. В процессе ковки создаётся более прочное изделие, чем то, что можно получить на станке с ЧПУ из цельного куска металла. Но у алюминиевых шатунов есть небольшой изъян. При установке они требуют небольшого дополнительного зазора, поскольку алюминиевый шатун при работе расширяется больше, чем стальной при нагреве. По этой и многим другим причинам алюминиевые шатуны не годятся для серийных двигателей из-за более короткого срока службы (возможно, от 15000 до 20000 км).

Неисправности шатуна

Шатун может выйти из строя по ряду причин. Ошибка при установке является основной. Недостаточно прилагаемое усилие при затяжке болтов и гаек может привести к расслаблению крепления и разбалтыванию деталей.

Вопрос смазки также может привести к поломке. При недостаточном уровне смазки возможен перегрев деталей и, в дальнейшем, их заклинивание.

При запрессовке поршневого пальца в отверстие поршня возможно подклинивание при вращении. Заедание вызовет перегрев, повышенный износ.

Превышение максимально допустимого числа оборотов коленвала может растянуть шатун до предела, вызывая поломку. Дефекты и острые края на поверхности шатуна сосредоточивают точки повышенного напряжения и приводят к растрескиванию. Все изделия имеют определенную усталостную долговечность. После несметных повторных циклов и нагрузок, металл, в конечном счете устаёт, появляются трещины и изломы.

Есть много мнений об отношении длины шатуна к наилучшей производительности. Ответ заключается в том, что более короткие изделия, как правило, обеспечивают более низкий крутящий момент и приемистость в более широком диапазоне оборотов, когда более длинные выдают больше мощности в узком диапазоне оборотов. Из-за этого, более длинные шатуны, как правило, предпочтительны для высоко оборотистых двигателей.

Недостатком использования длинных шатунов является то, что поршни находятся дольше в верхней мертвой точке. Это уменьшает поглощающий эффект при малых оборотах, когда происходит перекрытие впускного и выпускного клапанов. Более короткие шатуны тянут поршень дальше от ВМТ, что улучшает продувку камеры сгорания при смене такта. В результате повышается расход воздуха и приемистость на низких оборотах, что лучше для применения в серийных автомобилях.

Длина шатуна влияет на объём воздуха и диапазон оборотов с максимальной мощностью и оптимальным крутящим моментом. Соотношение длины шатуна должно быть согласовано с моментом вращения распределительного вала, длительностью перекрытия впускных клапанов для оптимизации производительности двигателя. Применение длинных шатунов не требует большого объема всасываемого воздуха как при коротких. Более короткие шатуны тянут поршни вниз быстрее, улучшая первоначальный воздушный поток при низком подъёме клапана.

Болты крепления шатунов должны удерживать их на месте. Тип болта зависит от числа оборотов двигателя и возвратно-поступательного движения массы шатунов и поршней. Более высокие скорости, более тяжелые компоненты требуют более прочных болтов.

Для создания и поддержания надлежащей нагрузки болты должны быть тщательно затянуты. При слабом усилии затяжки шатун не будет достаточно плотно закреплён на коленвале. Если болты затянуты чрезмерно или неравномерно, это увеличит риск повреждения болта.

Наиболее точный метод затягивания болтов использовать динамометрический ключ. Рекомендуемая процедура достижения оптимальной нагрузки на крепление шатунов:

  • смазать нижнюю часть головки болта и резьбу смазочным материалом для болтового крепления;
  • измерить длину болтов штока;
  • затянуть болты с указанным усилием затяжки;
  • измерить болтовое растяжения, чтобы убедиться, что он находится в пределах рекомендованного диапазона;
  • проверить зазоры шатунных вкладышей, чтобы убедиться, что они находятся в пределах спецификаций.

Тюнинг двигателя

Тюнинг двигателя внутреннего сгорания

Информационная статья в разделе TT.

Данная процедура заказывается в VC-tuning, только под определенные тюнинг проекты.

Предположим, что автомобиль уже усовершенствован: заменен штатный воздушный фильтр, установлена полная система выхлопа, но это не очень помогло увеличить мощность и крутящий момент. Как быть? Есть несколько способов тюнинга двигателя с целью улучшения его характеристик. Не будем вдаваться в подробности устройства двигателя и другие нюансы. В данной статье представлены способы тюнинга двигателя.

Как уже отмечалось, тюнинг двигателя осуществляется различными методами. Конечно, их можно сделать по отдельности, однако для достижения наилучшего результата рекомендуется проводить все манипуляции в одно время.

Тюнинг двигателя должен выполняться только профессионалом (если хотите, чтобы все работало как надо). Важно выполнять все работы поэтапно, нельзя сделать, к примеру, только одно и получить при этом нужный результат. Необходимо учитывать все нюансы, включая конкретно поставленные задачи и только после этого подбирать оптимальные варианты доработок. Вообще, улучшение параметров двигателя действительно нужно только тем, кто участвует в гонках или хочет собрать хот-род, тем, кто в полной мере представляет все с чем предстоит столкнуться, включая большие финансовые затраты. Но, это стоит того, когда это действительно нужно.

Читайте также:  Можно ли смешивать воду и антифриз?

Совет: доверьте все манипуляции с двигателем специалисту по тюнингу. Когда сборка и компоновка «сердца» автомобиля проходит в специально оборудованной мастерской, где есть все необходимое оборудование и инструменты – это залог того, что вы получите хороший результат.

Также важно учитывать предназначение автомобиля. Если у вас автомобиль, на котором вы обычно ездите на работу и обратно, возможно, вам и не нужны существенные изменения параметров двигателя.

Также имейте в виду, что у многих современных двигателей есть электронный блок управления (бортовой компьютер). Если делать тюнинг двигателя, придется вносить изменения в компьютер – производить чип тюнинг (если такое возможно для данной модификации).

Принцип работы двигателя

Двигатель внутреннего сгорания представляет собой “большой воздушный насос”, где топливо впрыскивается либо непосредственно в цилиндры, либо подается вместе с воздухом через впускной клапан посредством вакуума, создаваемого поршнем, когда он опускается вниз в цилиндре (а еще когда воздух нагнетается механическим компрессором или турбонаддувом). Когда поршень поднимается, смесь из воздуха и бензина поступает в цилиндр. Рабочая смесь воспламеняется искрой от свечи зажигания, и происходит реакция горения. Затем поршень опускается вниз и снова поднимается, обеспечивая выход газа через выпускной коллектор и выхлопную систему. Затем все начинается снова. Обратите внимание, что поршень перемещается вверх и вниз по цилиндру дважды за один полный цикл.

Варианты тюнинга двигателя

Головка блока цилиндров

Поток газа. Воздушный поток, проходящий через головку блока цилиндров, может замедляться или образовывать завихрения, если на его пути встречаются неровности. Сглаживание шероховатостей на впускном окне, каналах и изгибах способствует беспрепятственному поступлению воздуха в цилиндры. Воздушный поток становится стабильным, турбулентность сокращается, при этом увеличивается скорость поступления воздуха.

Внимание: головки бывают с вертикальным и горизонтальным вихрем. Такой дизайн улучшает характеристики воздушного потока (еще одна причина, по которой тюнингом двигателя должен заниматься специалист в тюнинг мастерской).
Совмещение разъемов. Точное совмещение входных и выходных отверстий на выпускном и впускном коллекторах увеличивает равномерный поток воздуха и уменьшает турбулентность.

Путем тюнинга можно повысить крутящий момент или добиться максимальной мощности. Также можно увеличить или уменьшить расход топлива, здесь вероятнее всего будет так: что-то одно увеличиться, а другое при этом уменьшиться. Важно отметить, что не все головки блока цилиндров хорошо реагируют на портирование. Сначала лучше посоветоваться с мастером.

Еще раз отметим, что тюнинг двигателя должен проводиться исключительно компетентными людьми, иначе можно все испортить и получить дисбаланс.

Специальная головка блока цилиндров (для тюнинга)

Не вдаваясь в подробности, скажем лишь, что представлено много вариантов таких головок, и стоят они недешево. Все соединительные разъемы и патрубки такие же, как и у обычных ГБЦ, поэтому никаких переделок не потребуется.

Совет: сегодня головки блока цилиндров периодически совершенствуются производителями, от модели к модели появляются более современные. Поэтому вместо родной головки можно установить другую, взятую с более поздней модификации такого же автомобиля. Она может идеально подойти к блоку, в крайнем случае, потребуются доработки.

Расточка блока цилиндров увеличивает объем двигателя. Он обычно указывается либо в литрах (2 литра, 1,8 литра, 4 литра и т.д.), либо в кубических сантиметрах (см 3 ). Например, объем двигателя 2 л. равен объему в 2000 см 3 . На американских автомобилях объем двигателя указывается в кубических дюймах (ТС или CI). Для перевода в куб. см можно воспользоваться калькулятором.

Важно: для большинства автомобилей цифра в куб. см округляется в большую или меньшую сторону, когда нужно перевести и указать объем в литрах. Объем одного цилиндра вычисляется путем деления общего объема двигателя на количество цилиндров. Например, 4-х цилиндровый двигатель объемом 2 литра будет иметь объем одного цилиндра 0,5 литра, также, как и 8-и цилиндровый двигатель с объемом 4 литра – 0,5 литра на один цилиндр.

Расточка цилиндров производится на станке. Смысл в том, чтобы обточить цилиндры изнутри, то есть добиться их правильной геометрии. Для расточенных цилиндров нужны поршни, большие по диаметру. Важно обеспечить идеальное совмещение поршней и цилиндров, чтобы получить в итоге необходимый уровень компрессии. Расточка цилиндров – сложный процесс, требующий точного оборудования и расчетов.

Совет: очень часто к разным по размеру двигателям подходит одинаковый блок. Так почему бы не использовать ваш блок для двигателя большего объема?

Строкер кит (комплект для тюнинга двигателя). Многие компании производят комплекты для механического тюнинга двигателя (в основном для американских 8-и цилиндровых автомобилей). Обычно строкер киты состоят из коленчатого вала, шатунов, поршней, поршневых колец и подшипников. Они изменяют длину хода, а соответственно и объем двигателя. Крутящий момент при этом возрастает, но поршни изнашиваются быстрее за счет увеличения хода.

Виды поршней

Литые с выемками и просто литые. Литые поршни очень тяжелые, поскольку состоят из алюминиевого сплава, содержащего кремний. Используются большинством производителей.

Литые поршни бывают трех типов:

  1. Заэвтектические, содержащие 9-12% кремния в алюминиевом сплаве
  2. Эвтектические, содержащие 11-13% кремния в алюминиевом сплаве
  3. Заэвтектические, содержащие 12,7-18% кремния в алюминиевом сплаве.

Кованые поршни. Они цельные, сделаны из алюминиевого сплава с незначительным содержанием кремния. Изготавливаются методом прессования подогретого металла в форме. Стоят они дорого и в основном ставятся на автомобили, обладающие очень большой мощностью.

Поршень с плоским днищем

Поршни бывают куполообразные, с выемками и с плоским днищем. Конструкция поршня влияет на уровень компрессии и предположительно на скорость сгорания смеси в цилиндрах. Поршень с выемкой создает дополнительное пространство для клапанного зазора.

Высоко-компрессионные поршни повышают компрессию, а низко-компрессионные – понижают.

Повышение компрессии (до определенного предела) ускоряет процесс сгорания топлива, соответственно повышается мощность. Высоко компрессионные поршни создают слишком большое давление, которое в свою очередь повышает температуру. В совокупности это увеличивает нагрузку на сами поршни, ускоряя их износ. Чрезмерное повышение компрессии приводит к негативным последствиям – детонации и повреждению двигателя.

Для автомобилей с турбонаддувом требуется малая компрессия. Дело в том, что разогретый воздух от турбины смешивается с летучими парами бензина, и двигатель детонирует. Хотя все зависит от того, какие именно использовались запчасти.

Кстати, уровень компрессии можно уменьшить или увеличить. Есть два способа: заменить прокладку под головку (толще или тоньше) или отшлифовать саму головку. Поскольку речь зашла о прокладке, не лишним будет сказать, что лучше ставить специально предназначенную для тюнинга прокладку, поскольку она будет выдерживать избыточное давление в результате тюнинга.

Распределительный вал

Замена штатного распредвала – популярный способ тюнинга двигателя наряду с расточкой блока цилиндров. Распределительный вал имеет лопасти в форме груши. Он управляет открытием и закрытием клапанов для впускных и выпускных портов. Форма лепестка служит для управления продолжительностью и сроками этого открытия и закрытия.

Одиночный верхний распределительный вал (SOHC): Имеет лопасти, которые управляют и впускными, и выпускными клапанами.

Читайте также:  Тосол или антифриз – решаем дилемму миллионов автомобилистов!

Два верхних распределительных вала: (DOHC): один распредвал управляет впускными клапанами, а другой – выпускными.

Тюнинговый распредвал позволяет продлить время открытия и закрытия клапанов (влияет на ход клапана). За дополнительное время (пока открыт клапан) в двигатель поступает больше воздуха и бензина. Существует несколько видов тюнинг распредвалов:

Mild Road Cams (для умеренной езды). Может быть установлен практически на любой машине. Улучшает приемистость, мощность, а в некоторых случаях способствует экономии топлива.

Fast Road Cams (для быстрой езды). Идеально подходит для скоростных автомобилей. Увеличивает мощность автомобиля, экономит расход горючего, но нестабильно работает на холостом ходу. Больше поднятие и продолжительность.

Competition Cams (спортивные). Предназначены для спортивных автомобилей. Несмотря на то, что хорошо повышают мощность, такие валы быстро изнашиваются, увеличивают расход топлива и обладают неровным холостым ходом.

Имейте в виду, что спортивные, а также распредвалы для быстрой езды будут понижать крутящий момент, поскольку ход клапанов будет частично совпадать. Если установить спортивный распредвал, то медленно ездить не получиться, поскольку нормальная работа двигателя начнется с 2000-3000 оборотов.

Сегодня существуют разнообразные клапанные кулачки (появились несколько лет назад).

Тюнинг клапаны

Клапаны нужны для того, чтобы воздух мог заходить в двигатель и выходить из него. Распределительный вал управляет временем открытия клапанов, а толкатель – степенью открытия. Впускные отверстия и клапаны должны быть отполированы. Это позволит убрать острые углы и заусенцы, чтобы они не препятствовали воздушному потоку. Обычно делают по три фаски с трех сторон клапана. Важно, чтобы клапаны правильно размещались в посадочных местах, те есть плотно, без малейших зазоров.

Увеличить количество поступающего воздуха можно путем расширения впускных отверстий и установкой клапанов, больших по размеру. Это кропотливая и сложная работа. При таком способе нужно убедиться в отсутствии зазоров в месте посадки клапана.

Вместо расширения отверстий и установки, больших по размеру клапанов можно просто увеличить количество клапанов, например до 16, 20, 24, 32 и так далее. Такой способ считается лучшим. Если увеличить отверстия и установить большие клапаны, то скорость воздушного потока на низких оборотах уменьшится, а это, вероятно, негативно отразится на крутящем моменте. Но этого не произойдет, если просто добавить несколько клапанов.

Также важно установить специальные клапанные пружины, лучше выбирать тюнинг вариант, поскольку они лучше.

Совет: некоторые двигатели имеют взаимозаменяемые головки, так что можно установить 16 клапанную головку на 8 клапанный блок. Но имейте в виду, что при этом придется кое-что переделывать и подгонять.

Балансировка двигателя (блюпринтинг)

Блюпринтинг (балансировка двигателя по имеющейся схеме) – это необходимая процедура, когда дело доходит до тюнинга двигателя. Интересный факт: многие автомобили во время презентации, специально для прессы демонстрировались с отбалансированными двигателями, но поступали в продажу с обычными. Балансировке подвергаются части двигателя: распределительный вал, поршни, шатуны, подшипники и маховик. Процедура проходит в специально оборудованных мастерских, где проводят испытания двигателя и при необходимости настраивают, изменяют параметры, чтобы все детали работали четко.

Балансировка может улучшить характеристики заводского двигателя. С ее помощью можно повысить мощность, экономичность и продлить срок службы двигателя за счет снижения вибраций, напряжения, грубого хода и снижения веса некоторых деталей. Кроме того, балансировка способствует увеличению лимита оборотов.

Электрический вентилятор

Если уж начали доработку двигателя, то почему бы не поменять вентилятор на электрический? Kenlowe – самая известная марка. В отличие от ременного, такой вентилятор не забирает мощность и топливо у двигателя.

Рекомендации

  • Прежде, чем начинать доработку двигателя, подумайте, что именно вы хотите улучшить. Тюнинг двигателя – это всегда практически неограниченные затраты, поэтому определитесь, что вы хотите.
  • Не спешите тратить деньги на покупку запчастей, сначала посоветуйтесь с профессионалом.
  • Если хотите что-то улучшить в моторе, делайте все и сразу. Так выйдет относительно дешевле, а лучше доверьте всю работу мастерам, ведь права на ошибку у вас не будет. Самодеятельность может вылиться в приличную сумму.
  • Пока двигатель снят, можно привести все остальное в порядок, например, заменить прокладки, болты на головке блока цилиндров. Необходимо сделать осмотр, чтобы не было слабых участков.
  • Внимательно и бережно обращайтесь с двигателем после тюнинга, не пренебрегайте советами мастеров.
  • Регулярно меняйте масло.
  • Вместо тюнинга можно поискать другой двигатель, с лучшими характеристиками, если такая замена будет целесообразной для конкретного автомобиля.

Ремонт шатунов двигателя

Ремонт шатунов двигателя в Москве

Необходим ремонт шатунов двигателя? С радостью поможем! Большой опыт, передовое оборудование и профессионализм персонала позволяет выполнить все необходимые работы в короткие сроки и по низкой стоимости. Обращайтесь!

Цены на Ремонт шатунов двигателя

В таблице размещены ориентировочные цены. Чтобы узнать точную стоимость – свяжитесь с нами по телефону +7 (495) 644-22-48

наименованиеСтоимость за работу
Мойка шатунаот 120 руб.
Замена втулок верхней головки шатуна с расточкой и хонинговкойот 500 руб.
Расточка и хонинговка нижней головки шатунаот 610 руб.

Все работы в нашем сервисно-техническом центре производятся профессиональными специалистами на высококачественном современном станочном оборудовании. Высочайшая квалификация сотрудников сервисно-технического центра, позволяет выполнять даже самые сложные и нестандартные работы с гарантией качества.

С принципом работы кривошипно-шатунного механизма (КШМ) знакомят еще в школе, а теорию работы КШМ изучают сейчас в колледжах и университетах. Эффективное преобразование поступательного движения во вращательное занимает человечество практически уже более одной тысячи семьсот лет и столько же времени не меньший интерес вызывает у людей и разработка технологий ремонта КШМ, в частности, шатунов как одной из самой нагруженной детали.

О ремонте шатунов написано много монографий, книг и статей в СМИ. Компания Мотортехнология имеет большой и положительный опыт восстановления шатунов от различных двигателей и мы хотим познакомить наших будущих потенциальных заказчиков с технологиями и специальным оборудованием, которые применяются в нашем сервисном центре.

Ремонт или покупка нового шатуна?

При капитальном ремонте двигателя всегда встает вопрос об экономической целесообразности его проведения. Из мировой практики известно что, если стоимость капитального ремонта агрегата, узла и т.п. составляет 50…75% от стоимости нового изделия и при этом обеспечивается 100% ресурс работы от нового, то такой ремонт считается экономически рациональным. Однако, это общеизвестные постулаты, а конкретнее нужно смотреть фактические цифры….

Для проведения анализа мы взяли розничные цены (средние по г. Москве) на новые шатуны отечественного и импортного производства, а также стоимость по прайс-листу нашего сервисного центра на обязательные операции по ремонту шатунов, которые обеспечат их нормальную работу в эксплуатации. По данным можно сделать заключение, что ремонтировать шатуны от малолитражных моторов (типа ВАЗ 2112) нецелесообразно, так как цена их ремонта сопоставима со стоимостью новых (исключение может составлять только тюнинг или же реставрация). Восстановление шатунов от моторов среднего и большого литража является актуальным и экономически целесообразным, особенно, если взять во внимание «мягко говоря» российское качество шатунов, поступающих в запчасти. Более интересная ситуация получается с шатунами от импортных двигателей, восстановление которых составляет всего лишь 21…38% от стоимости новых.

В заключение, следует отметить, что наибольший экономический эффект получается при восстановлении шатунов от моторов большого литража как отечественного, так и импортного производства.

Перед тем как восстанавливать какую-либо деталь нужно знать не только технологию ее изготовления, допуски на размеры и отклонения от формы, но и условия ее работы в эксплуатации (действующие нагрузки).

Краткая небесполезная информация

Для серийного производства шатунов используют технологии:

— литье в кокиль (специальные высокопрочные чугуны) – позволяет получать шатуны сложной формы;

— штамповка из легированных сталей – обеспечивает повышение прочностных характеристик шатунов, имеет в сравнении с литьем более высокую производительность, но применима только для шатунов «простой» формы;

— спекания порошкового металла – малоотходная технология, обеспечивающая очень высокие прочностные характеристики и снижение веса шатунов. Возможность формирование «ломаного» разъема нижней головки шатуна повышает надежность работы шатунных вкладышей.

Для нормальной эксплуатации шатунов очень важное значение имеет точность размеров, формы и качество обработки сопрягаемых поверхностей, например, отверстий в ВГШ и нижней головки шатуна (НГШ), а также отклонения от параллельности их осей и т.п..

При работе мотора шатуны подвержены высокодинамичным знакопеременным нагрузкам, которые обуславливают действие на сопрягаемых деталях КШМ высоких удельных давлений. При отклонении от формы сопрягаемых поверхностей выше допуска или же ограниченной или недостаточной смазке (масляный насос не исправен или же неправильно подобрано по характеристикам масло)- температура в сопряжениях резко повышается, происходит естественное расширение металлов, уменьшается действующий зазор и режим «граничного» трения переходит в режим «сухого» трения. Результат – антифрикционный материал на вкладышах разрушается, наволакивается на коленчатый вал, мотор «недолго» стучит и заклинивает.

Не меньшее внимание надо уделять и качеству крепления разъема НГШ. Износы: резьбы в шатуне или болтах; центрирующих поясков на болтах; «удлинение» болтов из-за превышения момента затяжки; неперпендикулярность резьбы на шатунных болтах или гайках и т.п. – все это может создать аварийную ситуацию типа «руки дружбы». В связи с этим, перед сборкой шатунов их необходимо очень тщательно отдефектовать!

Дефектовка шатунов

Перед дефектовкой шатуны обязательно очищаются в автоматической мойке Magido L102. Шатуны разбираются, проверяется качество резьб на болтах и шатунах, состояние пазов под замки вкладышей, наличие загрязнений в масляных каналах и делается визуальный осмотр деталей на предмет наличия следов механических повреждений. Затем в специальном приспособлении (см. фото 1) с помощью динамометрического ключа производится сборка шатуна в соответствие с требованиями завода-изготовителя.

с помощью динамометрического ключа производится сборка шатуна в соответствие с требованиями завода-изготовителя
Для проверки параллельности осей ВГШ и НГШ используется специальное приспособление AZ 840 (фото2), состоящее из стойки с отшлифованной поверхностью, к которой в призмах перпендикулярно устанавливается одна из трех оправок с выдвигающейся опорой из твердого фторопласта. AZ 840 позволяет очень четко «забазировать» шатуны любых размеров для проведения тестирования. Две индикаторные головки, установленные на кронштейне с призмами, предварительно настраиваются на «ноль» и позволяют измерять с точностью ±0,01мм отклонения осей в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, т.е. при тестировании шатуна на изгиб и кручение.

Следует отметить, что при чрезмерном износе отверстия в ВГШ использование поршневого пальца стандартного диаметра невозможно, так как люфт в сопряжении превышает допуск на отклонения осей. В таких случаях нам приходится выпрессовывать втулку и изготавливать фальшпалец для проведения корректного тестирования шатунов.

В практике было немало шатунов имеющих кривизну превышающую допуск. В таких случаях мы выбраковываем детали, т.к. у производителей современных моторов «правка» шатунов не предусмотрена в технологиях их ремонта. Естественно, у наших заказчиков возникает вопрос, а почему мы не исправляем этот дефект? Ведь предлагаются на рынке специальные механические прессы для правки шатунов. Здесь следует отметить следующее, что прессы эти были придуманы во всем мире и в СССР в том числе, для правки шатунов производства 70-х годов прошлого века, сделанных из достаточно «пластичных» сталей. Кроме того, всегда нужно помнить при правке какой-либо детали, в том числе коленчатого вала, что практически все металлы помнят свою «историю нагружения», поэтому «обратная» деформация под статической нагрузкой при правке на прессе может привести к неравномерному износу деталей цилиндро-поршневой группы в дальнейшей эксплуатации из-за проявления снова — непараллельности осей ВГШ и НГШ. Поэтому мы считаем вопрос о правке шатуна спорным и мы не хотим создавать проблем для заказчика в будущем и делаем все согласно рекомендациям заводов-изготовителей двигателей.

Для проведения этой операции мы используем ручной пресс 10 тонн с комплектом оснастки, которую мы сами изготовили. Основной задачей при выполнении выпрессовки и запрессовки втулок является приложение нагрузки строго по оси втулки. Для успешного решения этой проблемы мы обеспечиваем четкую фиксацию шатуна на опорной плите с «разгрузкой» ВГШ и НГШ от воздействия плунжера, а также перпендикулярность оси штока гидроцилиндра к плите.

Для обеспечения 100% ресурса восстановленных деталей мы используем оригинальные запасные части

Процесс запрессовки втулок в ВГШ происходит быстро с использованием другой оснастки

Важно отметить, что при установке новых втулок необходимо очень тщательно их выставить относительно шатуна, чтобы обеспечить нормальные условия для подачи масла, например, в зону поршневого пальца.

Для обработки отверстий в разных компаниях используются расточные станки, в том числе и специальные. Первое время мы использовали для решения этой задачи швейцарскую координатно-расточную машину Henri Hauser AG, которая позволяла обрабатывать шатуны с точностью до 0,01мм. В 2012 г. в станочном парке нашей компании появилась специальная машина BERCO AB651VS, которая позволяет обрабатывать отверстия в любых шатунах в диапозоне диаметров 13-150 мм и с межцентровым расстоянием между отверстиями от 55-650 мм.

Координатно-расточной станок Henri Hauser AG

Отличие этой модели от других зарубежных аналогов является наличие привода с электронным управлением, который обеспечивает плавное изменение частоты вращения шпинделя. Последнее обстоятельство крайне важно для обеспечения требуемой чистоты поверхности за счет бесступенчатого подбора режима резания.Следует иметь ввиду, что как при обработке антифрикционного слоя подшипника (сталебронзовые втулки) с толщиной слоя 0,3….0,5мм необходимо использовать резец с очень острой кромкой. На станке Henri Hauser AG с механическим приводом выбор режимов резания был все-таки ограничен и в результате чистота поверхности была несколько хуже, что, естественно, увеличивало время на выполнение следующей операции — финишное хонингование отверстия ВГШ. Кроме того, следует отметить, что если время цикла обработки одного шатуна на универсальном координатно расточном станке составляет примерно 10-15 мин, то на специальном станке цикл обработки проходит в 2-2.5 раза быстрее.

Фиксация, например, ВГШ производится с помощью плунжеров , которые зажимают головку и исключают возможность её перемещений при обработке отверстия. Установка межцентрового расстояния, базировка шатуна на станке BERCO AB651VS производится легко и четко.

До обработки ВГШ производится её крепление с помощью зажимов

После предварительного центрирования шпинделя относительно втулки в шатуне с помощью конусов, производится окончательная юстировка оси с использованием специального центроискателя с индикаторной головкой и по его окончании производится контрольные измерения диаметра отверстия с помощью нутромера с точностью +0,001мм. Расточка нижней головки шатуна производится по аналогичной технологии.

Хонингование отверстий в шатунах

Расточка цилиндров позволяет обеспечить точность обработки до 0,01мм, а на современных моторах уже действуют требования производить обработку в допуске 0,003мм. Выполнение этой задачи возможно только с использованием технологии хонингования.

Станок Sunnen LBB 1660 (США) является очень популярным в России и зарекомендовал себя как очень точный, удобный и неприхотливый в эксплуатации станок. Наш станок Sunnen LBB 1660 оснащен большим набором инструментальной оснастки, позволяющий решать все вопросы по хонингованию отверстий в шатунах двигателей автотракторной техники.

Кроме того, дополнительная опция в виде специального нутромера обеспечивает оперативный контроль отверстий с точностью до 0,0025мм.

В процессе хонингования оператор управляет усилием раздвижения брусков с помощью педали, а величина съема металла контролируется по индикаторной головке. Для равномерного съема металла со втулки шатун перемещается возвратно-поступательно параллельно оси шпинделя. Основной задачей финишного хонингования является обеспечение идеальной чистоты поверхности и формы отверстия с отклонением величины диаметра отверстия в пределах 3 микрон.
По завершении хонингования и проведения контрольных измерений шатуны поступают на участок мойки, а затем производится их консервация «легкими» смазками и детали поступают на склад готовой продукции.

Участок по ремонту шатунов в сервисно-техническом центре Мотортехнология

В сервисно-техническом центре компании Мотортехнология Вы можете получить более подробную информацию по ремонту шатунов или отдать шатуны в ремонт.

* Обращаем ваше внимание на то, что данный Интернет сайт носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 Гражданского кодекса Российской Федерации. Для получения подробной информации о стоимости услуг, пожалуйста, обращайтесь к менеджерам.

Тюнинг ВАЗ своими руками

Интересно узнать больше про тюнинг ВАЗ своими руками? Отлично! Вы попали в точку!
Глубочайший тюнинг ВАЗ вызывает восхищение. Облегчение коленвалов, советы по ремонту, тюнинг подвески, шумоизоляция и многое другое вы найдёте на нашем сайте.

Конечно, каждый владелец Лады хочет сделать что то интересное со своей машиной. Но порой может быть тяжело по финансам. Но не стоит отчаиваться.

Доработка Ваз своими руками хоть и считается бюджетной, но может позволить хорошо увеличить мощность и крутящий момент двигателя. Доработка многих узлов не сложна и с ней справится любой кто может держать гаечный ключ и кому это интересно.

Тюнинг LADA всегда будет актуальной темой пока работает АвтоВАЗ. Сделай свою тачку красивой и покажи другим. А мы поможем! Вы можете стать соавтором нашего сайта и прислать нам историю вашего тюнинга LADA на E-mail.
Или просто поделиться интересными моментами по ремонту и эксплуатации ВАЗ.

Ремонт ВАЗ своими руками это целый раздел нашего сайта, где много ценной и полезной информации по самостоятельному ремонту ВАЗ.
И не забываем про коллекцию тюнинг фото ВАЗ, они тоже есть и вы можете её пополнить!
Добро пожаловать!

Материалы

Облегчение Коленвала и КШМ

Облегчение коленвала,шатунов и поршней.

Эта операция нужна в первую очередь для уменьшения износа деталей двигателя и снижения общего уровня шума.
Почему автомобили иностранного производства работают тише наших,российских? А всё потому,что на их заводах очень строгий подход к качеству продукции,и чудики из ПТУ не бегают технологами. Наш автопром пока сильно отстаёт от своих зарубежных коллег,но будем надеятся на лучшее,и дорабатывать стандартные заводские детали.

О том как облегчать маховик ,мы уже писали,но от одного маховика толку мало. В этой статье разберёмся с облегчением коленвала и остальными деталями КШМ.

Коленвал:

Стандартный коленвал,также можно облегчить,запас прочности у него большой. Но делать это надо взвесив все плюсы и минусы.

Итак плюсы облегчения коленвала:

– Уменьшаются инерционные массы,которые отрицательно действуют на коренные шейки коленвала,увеличивая их износ

– Мотор легче и быстрее набирает обороты

– При неправильном или чрезмерном облегчении колена может ухудшиться работа на холостых,а при высоких нагрузках коленвал может просто лопнуть.

Облегчение коленчатого вала заключается в основном в обработке щёк и противовесов. Единой схемы облегчения коленвала нет.Кто то фрезерует боковые стороны щёк,кто-то затачивает противовесы,иногда даже очень остро,кто то просто доводит литую поверхность до хорошей чистоты,убирая дефекты литья, шлифуя и полируя поверхность колена.

Но не всё так просто. После любого вмешательства

в конструкцию коленчатого вала, желательно

даже после шлифовки шеек, нужно обязательно

проводить его балансировку.

Статическая балансировка здесь не подойдёт

как для маховика ,нужна динамическая,

на специальном оборудовании.

Правда бывают мастера которые могут вам отбалансировать на своих самодельных стендах,но в основном это всё не качественно.

Даже новые валы иногда приходится балансировать,

так как на заводе, то ли про них забыли,то ли

балансировщик забил на них.

Сначала балансируют коленвал отдельно,

а потом в сборе с маховиком,с корзиной

сцепления и шкивом. Такая балансировка

даст ощутимый результат.Стоимость в каждом регионе разная,колеблется от 1.500 до 3500 рублей, может и дешевле.Кто знает, что почём и где

прошу оставить комментарий.

Может кому-то пригодится.

Сильно облегчать противовесы коленвала не стоит,

так как они сильно взаимосвязаны с весом шейки и

шатуна,чтобы не получилось так что противовес

будет намного легче.

Вообще при облегчении учитывают очень много характеристик,применяют сложные математические расчёты и формулы. Но это всё теория,самое главное в нашем случае это практика. Некоторые забивают на все формулы,и ездят,крутят свои движки не слабо.

Ещё раз напоминаю динамическая балансировка – обязательна.

Шатуны:

Облегчение шатунов тоже не маловажная задача для тюнинга двигателя. При его облегчении металл снимается с верхних и нижних головок. С ножки снимать не стоит,так как на неё действуют огромные силы сжатия/разрыва при каждом обороте коленвала,достигающие 10 тонн.

С ножки можно убрать дефекты литья(неровности,бугорки). Но перед тем как снимать лишний металл,нужно найти центр масс, и отметить его.

Делается это так:

– Вырезается два стекла,чтобы на них можно было положить шатун.

– Первое стекло ложиться на горизонтальную поверхность(стол).

– Берётся тонкая спица(1 мм),укладывается поперёк 1-го стекла.

– На спицу кладётся второе стекло.

– На второе стекло аккуратно кладётся шатун с крышкой и затянутыми болтами (получается что-то типа весов).

– Вращая спицу,добиваемся равновесия этих “весов”.Отмечаем эту точку,это и будет центр масс.

шатун и подгоняем

центра масс такого,

которое было до

Центр масс должен

быть расположен строго в одном месте у всех шатунов.

Совет: болты и гайки затяжки крышек шатуна лучше заменять новыми.

Поршневые пальцы:

Поршневые пальцы облегчают редко,потому что ответственная деталь. Хотя разброс по массе такой небольшой детали встречался до 3 грамм. Представляете при сборке шатунно-поршневой группы максимальный разброс по весу поршней 2.5 грамма,но естественно реальный разброс масс поршней бывает больше,грамм пять, а тут ещё и палец 3 грамма.Уже 8 грамм,и поэтому наши тарахтелки плохо ездят,и капремонт делается чаще.

Поршневые пальцы растачивают(изнутри)на расточном станке,можно аккуратно на токарном. Но обязательно после обработки внутреннюю поверхность полируют,чтобы снять остаточные напряжения металла.

Поршни:

Поршни не всегда подгоняют по массе при ремонте,а зря. Если они не одинаковой массы, двигатель будет сильно трясти,это 100%.Поэтому развесовка нужна в любом случае ,взвешиваем,ищем самый лёгкий,и по его массу подгоняем остальные.Металл снимается с помощью напильника или фрезы,с нижней стороны бобышек под поршневой палец,равномерно c обеих сторон.Много металла снять с поршня не получится,опасно.

Ни в коем случае не снимайте металл с юбки,нарушите температурный режим,чревато прогоранием,поломкой колец.

После таких операций двигателю будет намного легче и веселей работать.

Если же хочется серьёзного мотора,то “стоковые” детали лучше не применять,особенно в ответственных узлах,покупайте специальные запчасти,которые проектировались на увеличенные нагрузки.Хороший Тюнинг – Дешёвым не бывает!

Спасибо.Буду рад комментариям.

Немного о б/у авто. Теперь купить подержанную машину вы можете без посредников. Доска обьявлений Autoin.ru предлагает автомобили с пробегом. Здесь можно найти любую модель и цвет на ваш вкус.

При использовании материалов активная ссылка на сайт обязательна.

Шатуны для тюнинга двигателя

Шатун- это деталь ДВС, которая цепляется к поршню с помощью поршневой головки в виде проушины, с одной стороны, а с другой с помощью кривошипной головки к коленчатому валу. Чтобы уменьшить микровибрации и добавив при это мощности двигателю,все заводы производители делают шатуны легче.Шатун состоит из 3 частей,поршневая головка,кривошипная головка и сам стержень.Сам стержнь имеет сечение,чаще всего это двутавровое,реже крестообразное,h-образное и т.д.
Облегченный шатуны на двигатель Ваз.
Делятся они на бюджетный вариант для Авто-тюнинга или для Авто-Спорта.
Что мы получим установив,облегченные шатуны?
Самое главное что мы значительно снизим механические потери,что придаст больше мощности нашему двигателю. Автомобиль будет более агресивнее ускорятся.Удерживать мотор в диапозоне высоких оборотов станет легче.Снизится рассход топлива.У всех шатунов было снято напряжение,это придаст прирост прочности и увеличит КПД.
H-образный шатун что это?
H-образный шатун называется так из за своего сечения стержня. Данное сечение нам позволяет значительно уменьшить вес шатунов. H-образный шатун способен выдержать колоссальные нагрузки, в отличии от обычных облегченных шатунов.Так как уменьшения веса на прочность h-образных шатунов, не как не сказывается.Изготовлены данные шатуны из стали с высоким содержанием хрома, малой части никеля,молибдена.Главный плюс в том что мы не сможем нарваться на подделку, так как изготовить данный шатун кустарным способом не выйдет Это сложный тех.процесс.

Выберите подкатегорию

  • Шатуны облегченные (6)
  • Шатуны СТИ, H-образные шатуны (9)
  • Кованные H-образные шатуны (3)
  • Шатуны стандартные (штатные) (4)

Шатуны (СТИ) h-образные длинна 131мм,с масленным каналом

Модель автомобиля: Устанавливается на автомобили Ваз.Материал: Н-профильные шатуны состоят из сплава..

Шатуны (СТИ) h-образные длинна 146,25мм

Модель автомобиля: Устанавливается на автомобили Ваз.Материал: Н-профильные шатуны состоят из сплава..

Шатуны Ваз (СТИ) h-образные длинна 131мм

Модель автомобиля: Устанавливается на автомобили Ваз.Материал: Н-профильные шатуны состоят из сплава..

Шатуны Ваз (СТИ) h-образные длинна 131мм

Модель автомобиля: Устанавливается на автомобили Ваз.Материал: Н-профильные шатуны состоят из сплава..

Шатуны Ваз (СТИ) h-образные длинна 133,32мм

Модель автомобиля: Устанавливается на автомобили Ваз.Материал: Н-профильные шатуны состоят из сплава..

Шатуны Ваз (СТИ) h-образные длинна 135,1мм

Модель автомобиля: Устанавливается на автомобили Ваз.Материал: Н-профильные шатуны состоят из сплава..

Шатуны Ваз (СТИ) h-образные длинна 143,5мм

Модель автомобиля: Устанавливается на автомобили Ваз.Материал: Н-профильные шатуны состоят из сплава..

Шатуны Ваз кованные h-образные длинна 129мм

Модель автомобиля: Устанавливается на автомобили Ваз.Материал: Н-профильные шатуны состоят из сплава..

Шатуны Ваз кованные h-образные длинна 131мм

Модель автомобиля: Устанавливается на автомобили Ваз.Материал: Н-профильные шатуны состоят из сплава..

Шатуны Ваз кованные h-образные длинна 133мм

Модель автомобиля: Устанавливается на автомобили Ваз.Материал: Н-профильные шатуны состоят из сплава..

Шатуны Ваз(СТИ) h-образные длинна 129мм

Модель автомобиля: Устанавливается на автомобили Ваз.Материал: Н-профильные шатуны состоят из сплава..

Шатуны Ваз(СТИ) h-образные длинна 133,32мм

Модель автомобиля: Устанавливается на автомобили Ваз.Материал: Н-профильные шатуны состоят из сплава..

Шатуны для двигателей Ваз 21126 (Приора) под ход коленвала 80мм.

Модель автомобиля: Устанавливается на переднеприводные автомобили Ваз 2190(Гранта),1119(Калина),2170..

Шатуны облегченные 21213(Нива)

Модель автомобиля: Устанавливается на автомобили Ваз 21213(Нива). Материал: Сталь.Размеры:Вес к..

Шатуны облегченные Ваз 2101-2107

Модель автомобиля: Устанавливается на автомобили Ваз классического семейства Ваз 2101-2107,Нива.&nbs..

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!

Шатун

Шатун — деталь, которая передает усилие от поршня к коленчатому валу двигателя. Также через шатун поршень получает обратное инерционное движение. Шатун служит для передачи возвратно-поступательного движения поршня к коленчатому валу двигателя.

Движение шатуна отличается сложностью. Шатун имеет две головки, одна из которых соединена с поршнем, а другая прикрепляется к коленчатому валу. Верхняя головка движется аналогично поршню, то есть совершает возвратно-поступательное движение. Нижняя головка шатуна совершает круговое движение вместе с шейкой коленчатого вала.

Шатун позволяет эффективно реализовать преобразование возвратно-поступательного движения в движение вращательное. Для выполнения этой функции шатун получает шарнирное соединение как с самим поршнем, так и с коленчатым валом ДВС. Наиболее часто шатуны выполнены из стали. Методом их изготовления становится штамповка или ковка. Для высокофорсированных ДВС спортивных авто и другой специализированной техники шатуны могут отливать из титанового сплава.

Поршневой палец может быть как фиксированным, так и плавающим. Фиксированный палец означает, что верхняя головка шатуна получает цилиндрическое отверстие, которое изготавливается с особой точностью для обеспечения строго определенного натяга в месте соединения с поршневым пальцем.

Плавающий палец подразумевает возможное наличие запрессованных в отверстие втулок, а также может вращаться в верхней головке шатуна и в бобышках поршня. Силовой стержень шатуна отличается тем, что имеет характерное сечение, называемое двутавровым. Указанный силовой стержень расширяется к нижней части.

Нижняя головка шатуна имеет разборную конструкцию. Сама головка также делится на две части. Верхняя часть выполнена единым целым с шатуном, а нижняя называется крышкой нижней головки шатуна. Такая особенность конструкции нижней головки шатуна позволяет реализовать эффективное соединение шатуна с шейкой коленвала. Крышка шатуна присоединяется к шатуну специальными направляющими болтами и гайками.

Шатунные болты находятся под большой нагрузкой в процессе работы ДВС, а также определяют правильное положение самой крышки шатуна. Указанные болты наиболее часто запрессованы в шатун, а гайки затянуты динамометрическим ключом.

Для достижения высочайшей точности в месте соединения двух составных частей нижней головки шатуна используется метод контролируемого раскалывания. Данная современная технология позволяет добиться идеальной поверхности для последующей максимальной плотности и точности прилегания крышки шатуна и нижней головки в месте излома.

Что следует понимать под определением “стуканул двигатель”. Почему мотор начинает стучать. В каких случаях стук в двигателе указывает на поломку ДВС.

Назначение поршня в конструкции ДВС. Особенности и устройство поршня, маслосъемные и компрессионные кольца.

Назначение цилиндро-поршневой группы двигателя внутреннего сгорания. Особенности конструкции, поршень, кольца, гильза цилиндра. Износ и ремонт ЦПГ.

Причины появления нагара в камере сгорания, что такое нагар. Как почистить поршни двигателя и камеру сгорания от нагара, очистка без разборки двигателя.

Когда необходимо производить замену поршневых колец. Как устанавливать кольца на поршень при замене своими руками. Ресурс, колец, притирка и обкатка.

Как правильно подбирать поршневые кольца. Правильный подбор колец по размерам и материалам изготовления, как выбрать оригинальные кольца. Полезные советы.

Ремонт шатунов

Ремонт и восстановление шатунов

Эту статью, вроде, естественно начать фразой: «Шатун является важным узлом двигателя внутреннего сгорания». Написал, прочитал и понял, что фраза-то, никуда не годиться! Во-первых, шатуны используются не только в двигателях внутреннего сгорания, но и, например, в паровых двигателях. Во-вторых, кажется, «неважных» узлов и деталей в двигателях попросту нет. Все они важные. И, на конец, шатуны применяются не во всех типах двигателей внутреннего сгорания. Ладно. Попробуем тогда начать иначе.

Шатун служит для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное. В большинстве поршневых двигателей внутреннего сгорания, при помощи шатуна, возвратно-поступательное движение поршня преобразуется, через посредство поршневого пальца, во вращательное движение коленчатого вала. В процессе работы двигателя шатун испытывает значительные знакопеременные нагрузки и приходится ему нелегко, даже при штатной работе двигателя. Естественный износ не обходит шатуны стороной. Если же происходят такие неприятности, как потеря давления масла или гидроудар, то одним из их обязательных последствий являются деформации шатунов различной степени тяжести. Поэтому при «переборке» двигателя (неважно какими причинами она спровоцирована) рекомендуется обязательно обратить внимание на состояние шатунов.

В двигателях внутреннего сгорания применяется великое разнообразие шатунов

Шатуны могут различаться, как материалами изготовления, так и конструкциями. В формате этой небольшой статьи мы расскажем только о наиболее распространенных шатунах и методах их ремонта и восстановления.

Наибольшее распространение на сегодняшний день имеют шатуны, изготовленные из чугуна с плавающей посадкой поршневого пальца в верхней головке шатуна (ВГШ) и разъемной нижней головкой шатуна (НГШ). Не так часто, но встречаются шатуны с прессовой посадкой поршневого пальца (всем известные примеры – двигатели ВАЗ 2101 и ВАЗ21083). По НГШ шатуны различаются конструкцией разъема. Разъем может быть плоским или разрывным. Реже встречаются штифтовые, зубчатые или ступенчатые разъемы.

В процессе эксплуатации двигателя шатунные вкладыши, а также втулки ВГШ, изнашиваются. По мере развития износа зазоры между шатунными шейками коленчатого вала и шатунными вкладышами или между поршневыми пальцами и втулками ВГШ увеличиваются и в какой-то момент износ развивается на столько, что происходит «пробой» масляного клина и металл начинает контактировать с металлом. Внешне это проявляется, как «стук» двигателя. Так вот, если дело дошло до стука, то при ремонте двигателя простая замена вкладышей или поршней с пальцами (смотря где «стучало») скорее всего проблемы не решит или решит на непродолжительное время. Как правило после стука «по шатунным шейкам» требуется шлифовка коленчатого вала, ну и ремонт НГШ. Если «застучал» палец, то не обойтись без ремонта ВГШ.

Для большинства шатунов различными производителями выпускаются втулки ВГШ

Ремонт ВГШ осуществляется следующим образом: Изношенную втулку выпрессовывают и проверяют геометрию посадочного места. Если его параметры находятся за пределами допуска, то шатун следует заменить т.к. отремонтировать его, не внося изменений в конструкцию двигателя, невозможно. Если параметры в пределах допуска, то вместо изношенной втулки ВГШ запрессовывают новую. После запрессовки втулку растачивают, базируясь от НГШ чтобы обеспечить соосность, что очень важно. После расточки втулку хонингуют, что позволяет создать необходимую шероховатость поверхности, а также выполнить технические требования по диаметру НГШ и соответственно зазору между поршневым пальцем и втулкой. Если «разбивается» ВГШ в шатуне с прессовой посадкой поршневого пальца, то восстановление такого шатуна без внесения изменений в конструкцию двигателя невозможно и не рекомендуется. Решением проблемы является замена шатуна.

Ремонт шатуна не предусмотрен?

Ремонтные (увеличенные по наружному радиусу) шатунные вкладыши для подавляющего большинства двигателей не предусмотрены и промышленно не выпускаются. Поэтому ремонт НГШ производится следующим образом: Крышку шатуна занижают, обрабатывая плоскости разъема на плоскошлифовальном станке, затем шатун собирают, затянув крепежные гайки надлежащим моментом, и растачивают НГШ в заводской размер базируясь от ВГШ для обеспечения соосности и сохранения межосевого расстояния. Так это делается в случае НГШ с плоским разъемом.

Если разъем штифтовой, то перед занижением штифты необходимо удалить, а перед сборкой шатуна установить на место. При этом случается, что глубину отверстий под штифты необходимо увеличить на величину занижения крышки.

В случае с шатунами, имеющими зубчатый или ступенчатый разъем НГШ, занижение производится методом сложной фрезеровки с сохранением конфигурации поверхности разъема.

Особенности ремонта шатуна

А вот если шатун имеет разрывной разъем, что все чаще встречается в последние годы, то восстановить такой шатун без внесения изменений в конструкцию двигателя невозможно. Если шатун этого типа поврежден его следует заменить.

И напоследок, один существенный момент! В ряде случаев, если шатун сильно пострадал (обычно это происходит при длительном перемещении «на стучащем моторе») восстановить геометрию НГШ без изменения межосевого расстояния не представляется возможным. В таком случае, особенно если двигатель дизельный, шатун лучше заменить. Если все-таки выполняется ремонт, то при сборке двигателя совершенно необходимо проверить выступание поршней и, если это требуется, обработать плоскость разъема блока цилиндров на соответствующую величину. Впрочем, проверка выступания поршней при любой сборке двигателя, никогда не является лишней

Ссылка на основную публикацию