Blouter.ru

Авто Журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Размеры шатуна ваз 2108

Размеры шатуна ваз 2108













Поршень с шатуном. Разборка, дефектовка и сборка
Поршень с шатуном:

1 — гайка шатунного болта
2 — шатунные вкладыши
3 — шатун
4 — поршневой палец
5 — канавка наружнего компрессионного кольца
6 — канавка нижнего компрессионного кольца
7 — канавка маслосъемного кольца
8 — поршень
9 — шатунный болт
10 — крышка шатуна

Для комфорта подбора поршней по цилиндрам цилиндры и поршни в зависимости от диаметра делятся на пять размерных групп: A, B, C, D, E.

В качестве запасных звеньев поставляются поршни номинального размера трех классов: A, C, E и двух ремонтных размеров. Первый ремонтный величина увеличен на 0,4 мм, второй – на 0,8 мм.
По массе поршни делятся на три группы: нормальную, увеличенную на 5 г и уменьшенную на 5 г. На двигателе обязаны ставиться поршни единственной группы.
Для поршней ремонтных размеров поставляются в качестве запасных звеньев кольца ремонтных размеров, увеличенные на 0,4 мм и на 0,8 мм. На кольцах первого ремонтного размера выбита количество “40”, а второго – “80”.

Номинальные размеры цилиндров и поршней
Размерная группа
Макет двигателя Ваз-2108
Макет двигателя Ваз-21083

Диаметр цилиндра, мм
Диаметр поршня, мм
Диаметр цилиндра, мм
Диаметр поршня, мм

A
76,00-76,01
75,965-75,975
82,00-82,01
81,965-81,975

B
76,01-76,02
75,975-75,985
82,01-82,02
81,975-81,985

C
76,02-76,03
75,985-75,995
82,02-82,03
81,985-81,995

D
76,03-76,04
75,995-76,005
82,03-82,04
81,995-82,005

E
76,04-76,05
76,005-76,015
82,04-82,05
82,005-82,015
Для подбора поршней к цилиндрам вычислите промежуток между ними. Промежуток определяется как избыток между замеренными диаметрами поршня и цилиндра. Номинальный промежуток равен 0,025-0,045 мм, предельно допустимый – 0,15 мм. Если промежуток не преувеличивает 0,15 мм, можно выбрать поршни из последующих классов, чтобы промежуток был как можно ближе к номинальному. Если промежуток преувеличивает 0,15 мм, расточите цилиндры под следующий ремонтный величина и поставьте поршни соответствующего ремонтного размера.

Замечание 1
Промежуток между кольцами и канавками поршня, мм

Номинальный:
верхнее компрессионное кольцо
0,04-0,075
нижнее компрессионное кольцо
0,03-0,065
маслосъемное кольцо
0,02-0,055
Предельно допустимый промежуток для всех колец
0,15,
Замечание 2
Промежуток в замках поршневых колец, мм:

Предельно допустимый
1,0
Поршневые пальцы разбиты по диаметру на три класса (1-й, 2-й, 3-й) через 0,004 мм. Разряд пальца маркируется на его торце краской.

Размерные классы поршневых пальцев и поршней
Разряд
Диаметр пальца, мм
Диаметр отверстия в поршне, мм
Маркировка
пальца
поршня

1
21,970-21,974
21,982-21,986
Синий
1

2
21,974-21,978
21,986-21,990
Молодой
2

3
21,978-21,982
21,990-21,994
Красный
3

Поршень на шатун устанавливается так, чтобы стрелка на дно поршня была направлена в противоположную сторону от номера детали, отлитого на шатуне. Если на нижней головке шатуна есть проем для выхода масла, стрелка на поршне обязана быть направлена в сторону этого отверстия.

Порядок Осуществления
1. Рекомендуем снимать поршневые кольца особенным съемником. Если его нет, аккуратно раздвиньте замок кольца и демонтируйте кольцо с поршня. Аналогичным образом демонтируйте остальные кольца. 2. С помощью особой оправки выпрессуйте палец из шатуна. 3. Исследуйте поршни. Если на них есть задиры, последствия прогара, глубокие царапины – подмените поршни.

4. Для определения зазора проверьте диаметр цилиндра (см. подраздел 11.8.. и диаметр поршня, который измеряют микрометром в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца, на расстоянии 51,5 мм от днища поршня. 5. Проверьте щупом промежуток между кольцами и канавками на поршне в нескольких местах по периметру. Если промежуток преувеличивает предельно допустимый (см. замечание 1), подмените поршни с кольцами. 6. Введите поршневое кольцо в особую оправку и проверьте промежуток в замке. Взамен оправки можно вставить кольцо в цилиндр и продвинуть его поршнем, чтобы кольцо встало без перекосов. Если промежуток преувеличивает предельно допустимый, подмените кольцо (см. замечание 2). Если промежуток меньше 0,25 мм, аккуратно спилите надфилем концы кольца.

7. Измерьте посадку поршневого пальца в поршне. Для этого смажьте поршневой палец моторным маслом и введите его в поршень. Палец обязан зaходить в поршень свободно от нажатия внушительным пальцем руки.
8. Переверните поршень так, чтобы палец встал вертикально, при этом он не обязан выпадать из поршня под влиянием собственного веса. Если палец выпадает из поршня, возьмите палец следующего класса. Если из поршня выпадает палец третьего класса, подмените поршень и палец.

9. Исследуйте шатунные вкладыши. Если на них имеются трещины, задиры, выкрашивание – подмените вкладыши.
10. Исследуйте шатуны с крышками. Подмените погнутые шатуны.
11. Насадите поршневой палец 2 на валик 1 приспособления для установки поршневого пальца с надетым на него дистанционным кольцом 5. Далее оденьте направляющую втулку 3 и зафиксируйте ее винтом 4, не затягивая винт. Размеры дистанционного кольца: внешний диаметр 22 мм, внутренний – 15 мм, толщина – 4 мм.
12. Нагрейте верхнюю головку шатуна до 240 °с в печи в ход 15 минут. Зажмите шатун в тисках, поставьте на него поршень (см. примечание), чтобы отверстия под палец совпали, и введите до ограничения инструмент с пальцем в отверстия поршня и шатуна. Для правильной установки пальца поршень обязан прижиматься бобышкой к верхней головке шатуна в направлении запрессовки.

13. Дальше охлаждения шатуна смажьте поршневой палец через проем в бабышках поршня.

Предостережение
Шатуны обрабатываются вместе с крышками, следовательно их нельзя разукоплектовывать.

Если при монтировании шатунно-поршневой группы монтируются новые детали, подберите поршни к цилиндрам по классу, группе и по массе. Поршневые пальцы и поршни также надо выбрать по классу.

Сборку поршня с шатуном надо причинять как можно быстрее, так как шатун оперативно охлаждается. Дальше охлаждения шатуна изменить позиция пальца cтaнет невозможно.

Обозначение ремонтного размера:

1-й ремонтный – треугольник,
2-й ремонтный – квадрат.

Обозначение группы по массе:

нормальная – “г”,
увеличенная на 5 грамм – “ ”,
уменьшенная на 5 грамм – “-”.

14. Смажьте моторным маслом поршневые кольца и канавки на поршне. Насадите съемником или вручную поршневые кольца сообразно соориентировав их. Измерьте легкость движения колец в канавках.
15. Если на кольце нанесена надпись “верх”, “top” или “ваз”, поставьте кольцо надписью вверх, к днищу поршня. 16. На нижнем копрессионном кольце распологается проточка. Кольцо должно ставиться проточкой вниз. Перед монтажом маслосъемного кольца проверните пружинный расширитель так, чтобы его замок находился с противоположной стороны от замка кольца.

17. Проверните поршневые кольца так, чтобы их замки располагались под углом 120° друг к другу..
18. Введите вкладыш в нижнюю головку шатуна, при этом фиксирующий выступ на вкладыше обязан войти в углубление головки шатуна.
19. Введите вкладыш в крышку шатуна так, чтобы фиксирующий выступ на вкладыше вошел в углубление крышки шатуна.
ВАЗ 2109-08 шатунно поршневая группа маркировка сборка
Следующая страница»»»»»»

    1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.
    22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.
    41.42.43.44.45.46.47.48.49.50.51.52.53.54.55.56.57.58.59.60.
    61.62.63.64.65.66.67.68.69.70.71.72.73.74.75.76.77.78.79.
    80.81.82.83.84.85.86.87.

Ваз 2109,2108,2107,2106,2105,2104,2103,2102,2101, 2170, Таврия, Шевроле нива

ВАЗ-2101 » КШМ и блок цилиндров » Шатуны

Шатун двигателя — стальной, кованый, со стержнем двутавр0вого сечения.

В верхней головке выполнено отверстие с номинальным диаметром 22 мм для поршневого пальца, который в отличие от выпускавшихся ранее в нашей стране двигателей имеет в шатуне неподвижную посадку. Необходимый натяг в соединении шатун- поршневой палец обеспечивается допусками при изготовлении деталей и нагреванием верхней головки шатуна при сборке до темпера туры +240° С.

Нижняя головка шатуна — разъемная, с диаметральной плоскостью разъема, лежащей перпендикулярно к оси шатуна. Ее крышка крепится двумя болтами с резьбой М9Х1 и самоконтрящимися гайками.

Гайки шатунных болтов при сборке затягиваются равномерно при окончательной затяжке следует приложить момент 4,4—5,5 кгм (номинальное значение 5,2 кгм).

Для обеспечения точного центрирования болты имеют шлифованную с высокой точностью цилиндрическую часть.

Окончательная обработка отверстия в нижней головке шатуна под вкладыши производится в собранном виде. Поэтому перестановка крышек с одного шатуна на другой совершенно недопустима Для обеспечения плавной работы двигателя шатуны в сборе с крышками подгоняются по весу за счет снятия металла со специальных бобышек на верхней головке и крышке шатуна.

В нижней головке шатуна устанавливаются взаимозаменяемые тонкостенные сталеалюминиевые вкладыши, которые удерживаются от проворачивания выступами, входящими в специальные пазы, имеющиеся в теле шатуна.

В верхней части нижней головки шатуна имеется сквозное отверстие диаметром 1,5 мм, через которое при работе двигателя

на зеркало цилиндра разбрызгивается необходимое количество смазки.

При сборке двигателя это отверстие должно быть направлено вперед, а имеющая на нижних головках и крышках маркировке с обозначением номеров цилиндров должна находиться слева, если смотреть на двигатель спереди (рис. 1).

При разборке двигателя во время эксплу­атации следует помнить, что все детали приработались по своим местам, и поэтому га необходимо пометить так, чтобы при последую щей сборке случайно не поменять между собой.

В шатуне, собранном с поршнем и кольцами, необходимо проверить посадку поршневого пальца. Это соединение считается нормальным и пригодным для дальнейшей эксплуатации, если приложение усилия в 400 кгм не вызовет перемещения пальца в отверстии головки шатуна. Кроме того, контролируется перпендикулярность осей деталей, входящих в узел.

Тонкостенные вкладыши шатунных подшипников проверяются внешним осмотром? Они не должны иметь разрушения атифрикционного слоя и механических повреждении. Между вкладышами и шейками коленчатого вала должен быть зазор, нормальная величина которого 0,036—0,086 мм. Если зазор больше 0,1 мм, надо заменить вкладыш или перешлифовать шатунные шейки коленчатой го вала на один из приведенных в табл. 1 уменьшенных (ремонтных) размеров.

Основные допускные размеры для деталей шатунной групп» приведены на рис. 2.

Перешлифованные валы могут быть собраны шатунными вкладышами четырех ремонтных размеров (табл. 2).

Шатун на ВАЗ 2108-2115, Ока

  • Производитель: АвтоВАЗ
  • 0 отзывов
  • Описание
  • Характеристики
  • Видео
  • Доставка
  • Оплата
  • Отзывы <0 ? ‘(‘ + product.reviewsCount +’)’ : »>>

Уважаемые покупатели, во избежание ошибок при отправке комплекта шатунов, в строке «Комментарий» указывайте модель и год выпуска вашего автомобиля, класс шатуна по массе и по отверстию в верхней головке.

Много неприятных мыслей доставляют водителю клубы сизого дыма, вырывающиеся из выхлопной трубы. Это чаще всего указывает на неприятный, однако, неизбежный момент в жизни автомобиля – ремонт двигателя.

Когда автомобиль прошел примерно 150 тысяч километров возникает заметный износ поршневой группы.

Шатунно поршневая группа — шатун, поршень с кольцами , вкладыши скольжения шатунные или коренные является наиболее важной составляющей в двигателе. При несоответствующем техническом состоянии данных элементов в двигателе наблюдается: пониженная компрессия, возможность заклинивания.

Шатун – стальной, кованый. Шатун обрабатывается вместе с крышкой и поэтому они в отдельности невзаимозаменяемы. Чтобы при сборке не перепутать крышки и шатуны, на них клеймится номер цилиндра, в который они устанавливаются. В верхнюю головку шатуна запрессована сталебронзовая втулка. По диаметру отверстия этой втулки шатуны подразделяются на три класса через 0,004 мм (так же, как и поршни). Номер 5 класса клеймится на крышке шатуна.

1 – стрелка для ориентирования поршня в цилиндре; 2 – ремонтный размер; 3 – класс поршня;4 – класс отверстия для поршневого пальца; 5 – классы шатуна по массе и по отверстию в верхней головке; 6 – номер цилиндра.

На части двигателей 2110 может быть установлена шатунно-поршневая группа от двигателей 21083.

В конструкции поршня ВАЗ 2110 и в конструкции всех последующих моделей, применяется свободная посадка поршневого пальца. Зазор в отверстии головки шатуна и в отверстиях в поршне обеспечивает свободное вращение пальца. В осевом направлении палец фиксируется стопорными кольцами. Для этого в поршне, в отверстиях под палец, предусмотрены установочные канавки для стопорных колец. На внешней стороне отверстий под поршневой палец, в верхней части, имеются небольшие углубления, которые облегчают установку и снятие стопорных колец. Кроме того, они способствуют доступу масла в зону контакта.

Такая конструкция упрощает процесс сборки и обеспечивает равномерный износ трущихся поверхностей, увеличивая ресурс деталей. Классы диаметров поршней и классы отверстий под поршневой палец принятые для модели 21083 соответствуют классам моделей 2110, 2112, 21124.

По геометрическим параметрам, нет отличий между поршнями моделей ВАЗ 21083 и ВАЗ 2110.

Поршневой палец предназначен для шарнирного соединения поршня с верхней головкой шатуна. Изготавливается полым (в виде толстостенной трубки). Для того чтобы пальцы надежно работали при передаче больших усилий, они изготавливаются из сталей (легированных или углеродистых).

По наружному диаметру поршневого пальцы делятся на три класса через 0,004 мм. Класс поршневого пальца маркируется краской на его торце. По диаметру отверстия под поршневой палец, поршни также делятся на три класса через 0,004 мм.

Класс отверстия под поршневой палец 1 2 3
Диаметр отверстия под поршневой палец (мм)21,970-21,98621,986-21,99021,990-21,994

Поршень и соответствующий ему цилиндр должны относиться к одному классу, так же как и поршень с поршневым пальцем к одной категории.

Признаки неисправности шатунно — поршневой группы:

— повысился расход бензина;

— ниже 10 кгс/см2 стала компрессия двигателя;

— увеличился расход масла. За 1000 километров пробега уровень масла уменьшился от максимальной отметки до минимальной;

— изменился цвет выхлопных газов до сизого оттенка.

Другие артикулы товара и его аналогов в каталогах: 21080100404500.

ВАЗ 1111, ВАЗ 2108, ВАЗ 2109-21099, ВАЗ 2113-2115.

Любая поломка – это не конец света, а вполне решаемая проблема !

С интернет – Магазином AvtoAzbuka затраты на ремонт будут минимальными.

Просто СРАВНИ и УБЕДИСЬ .

Не забудьте поделиться со своими друзьями и знакомыми найденной информацией, т. к. она им тоже может понадобится — просто нажмите одну из кнопок социальных сетей, расположенных выше.

Уважаемые покупатели и посетители ! Обращаем Ваше внимание что Мы отправляем заказы из города Тольятти !

Перед отправкой тчательно проверим, бережно упакуем и быстро доставим на Почту России или в транспортную компанию !

Удачных Вам покупок !

Уважаемые посетители и покупатели обращаем Ваше внимание какими способами можно оплатить заказы

Оплатить любой кортой на сайте за заказ и доставку. Есть так же Вариант оплатить только за заказ — а за доставку оплатить при получении товара

Если Вы желаете оплатить заказ при получении товара то Вам мы сможем отправить только Почтой России — Наложенным платежом. Просим Вас только оплатить доставку.

Блок цилиндров. Форсирование увеличением объема

Ссылки по теме:

Мотокомплекты для увеличения объема двигателя (атмосферные и наддувные ДВС) в нашем магазине тюнинга

Увеличение объема двигателя внутреннего сгорания является самым простым способом поднять крутящий момент (в большей степени) и мощность мотора. Существует несколько возможных вариантов по увеличению объема двигателя ВАЗ-21083 (возьмем его за пример, т.к. его производные, двигатели ВАЗ 2111, 2112, используют практически одинаковые по конструкции блоки цилиндров):

Первый (более «народный», т.к. дешевый) – расточка блока цилиндров под больший диаметр поршня. Затратная часть – работы по расточке блока цилиндров, стоимость комплекта поршней и колец большего диаметра.

Второй способ (более дорогой) – замена штатного коленвала на другой, имеющий больший радиус кривошипа –> больше ход поршня –> больше объём. Затратная часть – коленвал (ход 74,8мм, 75,6мм, 78мм, 79мм, 80мм, 84мм, 86мм, 88мм), комплект специальных поршней под данный коленвал (т.к. блок цилиндров имеет определенную, конечную высоту), поршневые кольца, ну и работы по расточке блока цилиндров под заданный комплект поршней.

На удивление, рост рабочего объема поршневого двигателя не всегда самый выгодный способ форсировки – иногда, в зависимости от того, что вы хотите получить от мотора, выгоднее доработать головку блока цилиндров (ГБЦ) с установкой спортивного или тюнингового распределительного вала и после этих операций «снять» большую мощность с вашего силового агрегата, не вмешиваясь в геометрию блока цилиндров. А зачастую, необходима комплексная доработка, т.е. увеличение объема, установка тюнинговых распредвалов с доработкой ГБЦ и т.д. Но об этом читайте в отдельной статье.

Кроме ГБЦ, достаточно большое влияние на характер мотора оказывает содержимое и «геометрия» блока цилиндров. Сейчас мы не будем обсуждать разные типы поршней и их форму, весовые характеристики коленвалов (читайте статью «Облегчение коленвала»), хотя бесспорно они вносят определенный вклад в характер будущего тюнингового или спортивного двигателя. Сейчас мы поговорим об R/S.

Существует такое понятие, как отношение длины шатуна к ходу коленвала, эта характеристика и сам диаметр кривошипа коленвала (ход поршня) существенно влияют на «дыхание» мотора: ведь по своей сути, ДВС – это насос, который прокачивает через себя определенный объем смеси воздуха с топливом за определенный промежуток времени.

В данной статье мы рассмотрим влияние соотношения длинны шатуна и диаметра кривошипа коленвала на «характер» мотора двигателей семейства переднеприводных ВАЗ. В англоязычной литературе это соотношение именуется R/S (rod to stroke ratio), и ему уделяется достаточно серьезное внимание при доработке спортивных двигателей.

Многие источники считают, что «золотой серединой» блока цилиндров является величина R/S, равная 1,75. В интернете вы сами можете при желании найти достаточно много выкладок и расчетов по геометрии блока цилиндров моторов «Honda». Отчасти все они будут справедливы и для блоков цилиндров ВАЗ, так как в обоих случаях речь идет о двигателях относительно небольшого рабочего объема (моторы «Honda» серий В16А – В20В с объемом от 1,6 до 2,0 литров соответственно, что вполне соотносится с литражом моторов ВАЗ 21083 (2112), получаемым при форсировании путем увеличения рабочего объема).

Вот для примера геометрия легендарного мотора В16А (объем 1587 куб.см., мощность 160ЛС.; это первый «гражданский» мотор, имеющий удельную мощность 100 ЛС/литр):
длина шатуна: 134 мм
ход коленвала: 77 мм
соотношение R/S: 1,74
(что, как видно, практически близко к «золотой середине»)

Посмотрим какая обстановка с отечественными блоками цилиндров (на примере блока цилиндров ВАЗ 8-го семейства, заводские варианты «геометрии»)

Двигатель 21081: объём 1099куб.см.
ход коленвала 60,6 мм
диаметр поршня 76 мм
длина шатуна 121 мм
R/S = 1,996

Двигатель 2108 (блок цилиндров 194,8мм): объём 1288 куб.см.
ход коленвала 71 мм
диаметр поршня 76 мм
длина шатуна 121 мм
R/S = 1,7

Двигатель 21083 (блок цилиндров 194,8мм): объём 1499 куб.см.
ход коленвала 71 мм
диаметр поршня 82 мм
длина шатуна 121 мм
R/S = 1,7

Двигатель 21084 (блок цилиндров 194,8мм): объём 1580 куб.см. (выпускался ОПП «АвтоВАЗа»)
ход коленвала 74,8 мм
диаметр поршня 82 мм
длина шатуна 121 мм
R/S = 1,61

Необходимо отметить, что сейчас существуют блоки цилиндров увеличенной высоты: 197,1мм (+2,3мм); 198,3мм (+3,5мм); 199,5мм (+4,7мм), а также большой ассортимент мотокомплектов различной геометрии, позволяющие получить необходимый рабочий объем и заданную величину R/S.

Эффект большого R/S:

Плюсы: Позволяет поршню дольше находиться в ВМТ, что обеспечивает лучшее горение топливной смеси, т.е. более полное сгорание топливной смеси, более высокое давление на поршень после прохождения ВМТ, более высокая температура в камере сгорания. В результате хороший момент на средних и высоких оборотах.
Длинный шатун уменьшает трение пары «поршень-цилиндр», а это особенно важно при рабочем ходе поршня.

Минусы: Блок цилиндров, собранный с достаточно большим значением R/S не обеспечивает хорошее наполнение цилиндров на низких и средних частотах вращения коленвала, из-за снижения скорости воздушного потока (из-за уменьшения скорости движения поршня после ВМТ, в момент открытия впускного клапана).
Большая вероятность появления детонации из-за высокой температуры в камере сгорания и длительного времени нахождения поршня в ВМТ.

Эффект малого R/S:

Пюсы: Обеспечивает очень хорошую скорость наполнения цилиндров на низких и средних частотах вращения коленвала, так как скорость движения поршня от ВМТ больше, разряжение нарастает быстрее, что улучшает наполнение цилиндров, более высокая скорость движения топливовоздушной смеси делает смесь более гомогенной (однородной) что способствует лучшему сгоранию. Преимущества: более низкие требования к доработке и диаметрам каналов ГБЦ, чем на блоке цилиндров с высоким соотношением R/S.

Минусы: Малая величина R/S означает, больший угол наклона шатуна. Это значит, что большая сила будет толкать поршень в горизонтальной плоскости. Для блока цилиндров это означает следующее:

  1. Большая нагрузка на шатун (особенно на центр шатуна), что делает разрушение шатуна более вероятным. Разрушение шатуна само по себе мало вероятно, кроме случаев обрыва, при заклинивании и гидроударе, как правило, шатун рвется у верхней или нижней головки под углом приблизительно 45 градусов к оси шатуна с возможным выходом из блока цилиндров.
  2. Увеличение нагрузки на стенки блока цилиндров, большая нагрузка на поршни и кольца, увеличение рабочей температуры вследствие повышенного трения, как результат, более быстрый износ стенок блока цилиндра, колец, и ухудшении условий смазки. Износ этого участка блока цилиндров зависит от величины смещения оси пальца относительно оси поршня и от значения максимального угла наклона шатуна, т.е. при применении «кованных» поршней со смещенным пальцем, износ блока цилиндров будет меньше чем при применении стандартных поршней.
  3. Более короткий шатун также увеличивает скорость движения поршня, что влияет на износ блока цилиндров и увеличение трения. Максимальная скорость поршня приходится на угол около 80 градусов поворота коленвала от ВМТ, для мотора с коленвалом 74,8мм при 5600 оборотов в минуту она равна 22,92м/с при шатуне 121мм., и 22,80м/с., при шатуне 129мм.

Наиболее весомым является зависимость ускорения поршня от длины шатуна. Большие значения ускорения положительно влияют на наполнение цилиндров на малых оборотах, что ведет к «тяговитости» двигателя в следствии лучшего наполнения. Но на высоких оборотах из-за инерционности потока во впускной трубе происходит эффект запирания на впускном клапане (т.е объем цилиндра над поршнем растет быстрее, чем может заполняться через клапанную щель, что ведет к ухудшению наполнения и мощностных характеристик на высоких оборотах). В случае длинного шатуна на малых оборотах происходит обратный выброс смеси, но на высоких нет явления запирания.

По вполне понятным причинам АвтоВАЗ комплектует свои блоки цилиндров шатуном длинной 121мм (он обеспечивает 83-му мотору R/S = 1,7, что вполне удовлетворительно). Но для тюнинга, когда используются коленвалы с большим радиусом кривошипа, шатун 121 мм обеспечивает не очень хорошее отношение R/S, поэтому на рынке нестандартных, спортивных запчастей существуют и продаются шатуны с большей длинной: от 126мм до 146мм.

шатун 121мм облегчённый шатун 129мм шатун 131мм H-образный шатун 143,5мм H-образный шатун 146мм

Еще не стоит забывать, что увеличенные хода коленвала компенсируются уменьшением компрессионной высоты поршня (смещением поршневого пальца вверх) или увеличением высоты блока цилиндров. Т.к. компрессионную высоту поршня можно уменьшать до определенного предела, то следующим шагом будет замена блока цилиндров на более высокий, что повлечет за собой немалые расходы финансовых средств. Все эти действия направлены для того, чтобы увеличить значение R/S блока цилиндров.

Шатун L-121 мм ФОР-МАШ облегчённый /каждый на 200 г/ ВАЗ 2110 (4 штуки)

  • Гарантируем быструю обработку Вашего заказа в рабочее время (мы работаем с 11:00 до 20:00, суббота и воскресенье — выходные дни).
  • Гарантируем надёжную упаковку Вашего заказа (при отправке его Почтой России или транспортной компанией).
  • Гарантируем максимально оперативную отправку оплаченного заказа (в течение 1-4 рабочих дней после поступления оплаты).
  • Гарантируем возврат денег или обмен на другой товар (с перерасчётом) в течение 14 дней с момента получения заказа
    (товар должен быть исправным, без следов установки, стоимость доставки не компенсируется).
  • Гарантируем бесплатный обмен товара (транспортные расходы за наш счёт), в случае если приобретённый товар оказался с дефектом.

  • Описание
  • Отзывы

Облегчённые шатуны L-121 мм «ФОР-МАШ « для двигателей ВАЗ 2110, 2111, 21114, 11183, 2112, 21124, 11193.

Возможна установка в двигатели ВАЗ 21083, 21116, 11186, 21126, 21127 совместно с заменой поршней на ВАЗ 2110 8V или 2112/21124 16V.

Длина шатуна — 121 мм (стандартная).

Диаметр шейки — 47,8 мм (стандартный).

Диаметр пальца — 22 мм (плавающий палец).

Облегчение каждого шатуна на 200 г (вес стандартного шатуна

Каждый комплект развесован.

В комплекте 4 шатуна.

— Облегчённые шатуны применяются для снижения инерционных масс.
— Облегчённые шатуны позволяют добиться от мотора более высоких оборотов на продолжительное время.
— Облегчение шатунов повышает крутящий момент ДВС, уменьшает механические потери, уменьшает расход топлива, увеличивает динамику разгона автомобиля.
— Облегчение шатуна, особенно верхней головки, уменьшает боковое давление на поршень.

Шатуны балансируются на специальном приспособлении, позволяющем развесить шатуны так, чтобы центр масс у всех находился в одной точке. Снято остаточное напряжение шатуна на таур-ножке, что обеспечивает его надёжность.

Устройство КШМ

Основные размеры КШМ ВАЗ 2110, 2111, 2112

показаны на рисунке. Хорошо зарекомендовали

себя двигателя ВАЗ 2110, они имеют много

взаимозаменяемых деталей КШМ с двигателями

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) преобразует прямолинейное возвратно-поступательные движения поршней, воспринимающих давление газов, во вращательное движение коленчатого вала.

Устройство КШМ можно разделить на две группы: подвижные и неподвижные.

Подвижные детали :

Неподвижные детали :

Блок-картер, головка блока цилиндров, гильзы цилиндров. Имеются также фиксирующие и крепежные детали.

Поршневая группа

П оршневая группа включает в себя поршень, поршневые кольца, поршневой палец с фиксирующими деталями. Поршень воспринимает усилие расширяющихся газов при рабочем ходе и передает ею через шатун па кривошип коленчатого вала; осуществляет подготовительные такты; уплотняет над поршневую полость цилиндра как от прорыва газов в картер, так и от излишнего проникновения в нее смазочного материала.

Коренные подшипники

Для коренных подшипников применяются подшипники скольжения, выполненные в виде вкладышей, основой которых является стальная лента толщиной 1,9—2,8 мм для карбюраторных двигателей и 3—6 мм для дизелей. В качестве антифрикционного материала вкладышей используют высокооловянистый алюминиевый сплав для карбюраторных двигателей и трехслойные с рабочим слоем из свинцовой бронзы.

Маховик

Маховик служит для уменьшения неравномерности вращения коленчатого вала, накопления энергии во время рабочего хода поршня, необходимой для вращения вала в течение подготовительных тактов, и вывода деталей КШМ из ВМТ (верхней мертвой точки) и НВТ (нижней мертвой точки).
В многоцилиндровых двигателях маховик является, в основном, накопителем кинетической энергии, необходимой для пуска двигателя и обеспечения плавного трогания автомобиля с места.

Маховики отливают из чугуна в виде лиска с массивным ободом и проводят его динамическую балансировку в сборе с коленчатым валом. На ободе маховика имеется посадочный поясок для напрессовки зубчатого венца для электрического пуска стартером. На цилиндрической поверхности маховика находятся метки или маркировочные штифты и надписи, определяющие момент прохождения ВМТ поршнем первого цилиндра. На торцевую рабочую поверхность опирается фрикционный диск сцепления. Для крепления его кожуха имеются резьбовые отверстия. Маховик центрируют по наружной поверхности фланца с помощью выточки, а положения его относительно коленчатого вала фиксируют установочным штифтом или несимметричным расположением отверстий крепления маховика.

Поршни

Шатун необходим для соединения поршня с коленчатым валом и передачи усилия от поршня к коленчатому валу

Устройство КШМ автомобиля.

1 — стопорное кольцо, 2 — поршневой палец, 3 — маслосьемные кольца, 4 — компрессионные кольца, 5 — камера сгорания, 6 — днище поршня, 7 — головка поршня: 8 — юбка поршня; 9 — поршень: 10 — форсунка; 11- шатун; 12 — вкладыш; 13 — шайба , 14 — длинный болт; 15 — короткий болт; 16 — крышка шатуна, 17 — втулка шатуна; 18 — номер на шатуне; 19 — метка на крышке шатуна; 20 — шатунный болт.

Поршень состоит из головки поршня и направляющей части — юбки поршня. С внутренней стороны имеются приливы — бобышки с гладкими отверстиями под поршневой палец. Для фиксации пальца в отверстиях проточены канавки под стопорные кольца. В зоне выхода отверстий на внешних стенках юбки выполняются местные углубления, где стенки юбки не соприкасаются со стенками цилиндров. Таким образом получаются так называемые холодильники. Для снижения температуры нагрева направляющей поршня в карбюраторных двигателях головку поршня отделяют две поперечные симметричные прорези, которые препятствуют отводу теплоты от днища.

Нагрев, а следовательно, и тепловое расширение поршня по высоте неравномерны. Поэтому поршни выполняют в виде конуса овального сечения. Головка поршня имеет диаметр меньше, чем направляющая. В быстроходных двигателях, особенно при применении коротких шатунов, скорость изменения боковой силы довольно значительна. Это приводит к удару поршня о цилиндр. Чтобы избежать стуков, при перекладке поршневые пальцы смещают на 1,4—1,6 мм в сторону действия максимальной боковой силы, что приводит к более плавной перекладке и снижению уровня шума.

Головка поршня состоит из днища и образующих ее стенок, в которых именно канавки под поршневые кольца. В нижней канавке находятся дренажные отверстия для отвода масла диаметром 2,5—3 мм. Днище головки является одной из стенок камеры сгорания и воспринимает давление газов, омывается открытым пламенем и горячими газами. Для увеличения прочности днища и повышения обшей жесткости головки се стенки выполняются с массивными ребрами. Днища поршней изготовляют плоскими, выпуклыми, вогнутыми и фигурными. Форма выбирается с учетом типа двигателя, камеры сгорания, процесса смесеобразования и технологии изготовления поршней.

Поршневые кольца

Поршневые кольца — элементы уплотнения поршневой группы, обеспечивающие герметичность рабочей полости цилиндра и отвод теплоты от головки поршня.

По назначению кольца подразделяются на:

Компрессионные кольца — препятствующие прорыву газов в картер и отводу теплоты в стенки цилиндра.

Маслосъемные кольца — обеспечивающие равномерное распределение масла по поверхности цилиндра и препятствующие проникновению масла в камеру сгорания.

Для повышения износостойкости первого компрессионного кольца, работающего и условиях высоких температур и граничного трения, его поверхность покрывают пористым хромом. Устанавливая на поршень поршневые кольца, необходимо следить за тем, чтобы замки соседних колец были смещены один относительно другого на некоторый угол (90 —180 градусов).

Шатун шарнирно соединяет поршень с кривошипом коленчатого вала. Он воспринимает от поршня и передает коленчатому валу усилие давления газов при рабочем ходе, обеспечивает перемещение поршней при совершении вспомогательных тактов. Шатун работает в условиях значительных нагрузок действующих по его продольной оси.

Для смазывания подшипника поршневого пальца (бронзовая втулка) в верхней головке шатуна имеются отверстие или прорези. В двигателях марки «ЯМЗ» подшипник смазывается под давлением, для чего в стержне шатуна имеется масляный канал. Плоскость разъема нижней головки шатуна может располагаться под различными углами к продольной оси шатуна. Наибольшее распространение получили шатуны с разъемом перпендикулярным к оси стержня, В двигателях марки «ЯМЗ» имеющим больший диаметр, чем диаметр цилиндра, pазмер нижней головки шатуна, выполнен косой разъем нижней головки, так как при прямом разъеме монтаж шатуна через цилиндр при сборке двигателя становится невозможным. Для подвода масла к стенкам цилиндра на нижней головке шатуна имеется отверстие. С целью уменьшения трения и изнашивания в нижние головки шатунов устанавливают подшипники скольжения , состоящие из двух взаимозаменяемых вкладышей (верхнего и нижнею).

Вкладыши изготовляются из стальной профилированной ленты толщиной 1,3—1,6 мм для карбюраторных двигателей и 2—3,6 мм для дизелей. На ленту наносят антифрикционный сплав толщиной 0,25—-0,4 мм — высокооловянистый алюминиевый сплав (для карбюраторных двигателей). На дизелях марки «КамАЗ» применяют трехслойные вкладыши, залитые свинцовистой бронзой. Шатунные вкладыши устанавливаются в нижнюю головку шатуна с натягом 0,03—0,04 мм. От осевого смешения и провертывания вкладыши удерживаются в своих гнездах усиками, входящими в пазы, которые при сборке шатуна и крышки должны располагаться на одной стороне шатуна.

Устройство двигателя автомобиля не сложно для обучения, главное изучать материал последовательно и систематизированно.

СОДЕРЖАНИЕ:

2. Неисправности КШМ двигателя

Шатун поршня: конструкция, причины неисправности, ремонт

  1. Конструкция шатуна
  2. Конструкционные материалы для шатунов
  3. Причины поломки
  4. Способы ремонта шатуна

Шатун поршня обеспечивает передачу энергии от поршня к коленчатому валу. Первое применение таких деталей датируется концом III века н.э. Устройства, похожие на современные шатуны использовались на лесопилках в Малой Азии, принадлежавшей Римской империи. Они служили для преобразования вращательного движения водяного колеса в поступательно для привода пилы. Подобные конструкции были обнаружены при раскопках в Эфесе, которые датируются VI веком н.э.

Конструкция шатуна

Шатун в процессе работы совершает 2 вида движения – круговые, в месте соединения нижней головки с коленвалом, и возвратно-поступательные, в месте соединения верхней головки и поршня. При эксплуатации двигателя на данную деталь постоянно воздействуют высокие нагрузки.

В шатун входят следующие элементы:

  • Верхняя головка (поршневая)
  • Нижняя головка (кривошипная)
  • Силовой стержень

Поршневая головка

Поршневой палец соединяет верхнюю головку с поршнем. Сама головка представляет собой цельную неразборную конструкцию. Палец может быть плавающим и фиксированным.

В первом случае в верхнюю головку пальца впрессовываются бронзовые или биметаллические втулки. Но это относится не ко всем двигателям. Существуют модификации, где этих втулок нет, а сам палец свободно вращается в отверстии головки шатуна благодаря зазору. Для обеспечения работоспособности подобной детали важно обеспечить смазывание поршневого пальца.

Для установки фиксированных пальцев в головке шатуна проделывается отверстие цилиндрической формы, изготовленное с очень высокой точностью. Диаметр этого отверстия меньше, чем диаметр поршневого пальца. Благодаря этому обеспечивается необходимый натяг при соединении двух деталей.

Верхняя головка шатуна имеет форму трапеции. Это позволяет увеличить опорную площадь поверхности при работе поршня и снизить разрушительное воздействие очень высоких нагрузок.

Кривошипная головка

Кривошипная головка служит для соединения шатуна и коленвала. В большинстве шатунов этот элемент разъемный, что обусловлено методом сборки двигателя. Крышка головки фиксируется на шатуне болтами, но в некоторых случаях для этих целей используют штифты или бандажное крепление.

На шатуне можно использовать лишь ту крышку, которая была установлена на заводе. Это обусловлено тем, что она имеет определенный вес и размер, и потому не может быть заменена на другую.

Разъем головки относительно расположения стержня может быть прямым (90° к оси) или косым (под определенным углом к оси). В V-образных ДВС применяется последний вид.

В нижней части шатунной головки находятся подшипники скольжения, схожие с коренными вкладышами коленчатого вала. Для их производства используется стальная лента, с внутренней стороны покрытая антифрикционным материалом, который обладает высокими противоизносными характеристиками. Данный слой работает исключительно при наличии моторного масла, в противном случае он быстро разрушается.

Для подшипников скольжения шатунов, коренных подшипников коленвала, юбок поршней, распределительных валы, втулок пальцев, в дроссельной заслонке подходит антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY Для деталей ДВС.

Данный материал эффективно снижает трение и износ, предотвращает заклинивание поршня в цилиндре и задир поверхностей. Он не разрушается при длительном воздействии моторного масла, предотвращает движение рывками, работает в режиме масляного голодания.

Благодаря аэрозольной упаковке с выверенными параметрами распыления нанесение покрытия не вызывает затруднений. Полимеризация материала происходит как при комнатной температуре, так и при нагреве.

Силовой стержень

Стержень шатуна имеет двутавровую форму и расширяется от верхней головки к нижней. В дизельных двигателях, в отличие от бензиновых, шатуны более прочные и массивные. В спорткарах для производства этих деталей используется алюминий, что способствует снижению массы автомобиля.

Все шатуны в двигателе должны иметь одинаковую массу. В противном случае при работе ДВС будут сильные вибрации. Это требование распространяется также на обе головки детали. Для выравнивания веса шатунов их взвешивают на очень точных весах. После этого, выбрав самый легкий шатун, подгоняют массу других деталей под него путем снятия части металла на головках детали и с бобышек на стержне.

Конструкционные материалы для шатунов

Каждый автопроизводитель стремиться снизить затраты на производство и уменьшить вес деталей кривошипно-шатунного механизма. Но, ввиду того, что при работе шатуны испытывают высокие нагрузки, уменьшение их массы может отрицательно отразиться на прочности.

Для бензиновых серийных ДВС при массовом производстве шатунов применяется метод литья из специального чугуна. При такой технологии изготовления обеспечивается идеальный баланс между себестоимостью и прочностью детали.

Шатуны для дизельных силовых агрегатов производятся методом горячей ковки или штамповки из легированной стали, так как использование литья для таких ДВС неуместно. Прочность таких изделий гораздо выше, чем у литых, но их стоимость и производство обходится дороже.

В автомобилях с форсированными ДВС и спорткарах используются шатуны из алюминиевых и титановых сплавов. Это позволяет повысить мощность двигателя и снизить его вес. Вес таких деталей на 50 % меньше, чем у стальных и чугунных шатунов.

Болты крепления крышки шатунной головки изготавливают из высоколегированной стали. В отличие от обычной углеродистой стали предел текучести такого материала в 2-3 раза выше.

Причины поломки

Износ деталей – основная причина выхода из строя шатуна. Ремонт верхней головки производится редко, а срок службы втулки эквивалентен ресурсу всего ДВС. Но существуют явления, при которых шатун может изогнуться или полностью разрушаться. Это происходит вследствие столкновения поршня с головкой блока, гидроудара или попадания в камеру абразивных веществ и посторонних предметов.

Подшипники нижней головки изнашиваются по причине неудовлетворительного смазывания. Об этом свидетельствует удлинение шатунных болтов, изменение цвета частей вкладышей (чернеют) и шатунной головки (становится темно-синей), замятие вкладышей. В случае, если смазывание обеспечивалось должным образом, причиной поломки служит разрушение или износ самих подшипников.

Причинами поломки шатуна может быть засорение фильтров, недостаточный уровень моторного масла и его несвоевременная замена, потеря маслом рабочих свойств, попадание в цилиндр загрязнений и абразивов.

Способы ремонта шатуна

Ремонт шатунов возможен в следующих случаях:

При деформации стержня

При износе зазора в верхней головке

При износе зазора и поверхности нижней части головки

Ремонтные работы начинаются с тщательного осмотра деталей. В первую очередь производится измерение овала и диаметра, зазоров в верхней и нижней части шатуна. Для этого используется нутрометр. При нормальных показателях замена шатуна не нужна. При деформации стержня отверстия головок непараллельны, в результате чего происходит перекос цилиндра, износ коленвала, головки шатуна, поршня и стенок цилиндра. Об этом свидетельствует повышение шумности ДВС при работе на высоких оборотах. Существует еще один способ проверки шатуна на деформацию – деталь устанавливается на проверочную плиту и раскачивается.

После осмотра можно производить ремонт. Качество работ напрямую зависит от точности специального оборудования.

Добиться нужного размера зазора нижнего шатуна позволяет снятие некоторого количества металла с поверхности крышки головки. Затем крышку следует установить на штатное место и зафиксировать при помощи болтов.

При расточке отверстия головки нужно учитывать заданный размер детали. Операция выполняется на расточном или универсальном станке. После этого выполняется хонингование.

При увеличенном зазоре под поршневой палец необходимо поменять бронзовую втулку под верхнюю головку. Новая деталь в процессе приработке примет нужный размер. Следует учитывать, что отверстия втулки и головки должны совместиться, иначе моторное масло, выходящее из поршня, не попадет на поршневой палец.

После расточки следует взвесить шатуны и подогнать их по массе. Для этой процедуры используется самая легкая деталь.

Шатунные вкладыши дополнительно следует обработать антифрикционным покрытием MODENGY Для деталей ДВС.

Шатун

Шату́н (англ. connecting rod ) (устар. тяговое дышло) — деталь, соединяющая поршень (посредством поршневого пальца) и шатунную шейку коленчатого вала или движущих колёс паровоза. Служит для передачи газовых сил возвратно-поступательно движущегося поршня к вращающемуся коленчатому валу.

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.

Содержание

  • 1 Виды и классификация шатунов
  • 2 Условия работы и требования к шатуну
  • 3 Устройство шатуна
    • 3.1 Материал
    • 3.2 Механическая и термическая обработка
    • 3.3 Подшипники шатуна
    • 3.4 Балансировка по весу
  • 4 Отказы и неисправности
  • 5 История
  • 6 См. также
  • 7 Примечания

Виды и классификация шатунов [ править | править код ]

Шатуны различают по форме сечения стержня шатуна:

  • двутавровые I-образные и H-образные (в зависимости от соотношения длин полок и перемычки двутавра);
  • прямоугольные;
  • круглые;
  • трубчатые;
  • ромбические.

Круглые обычны в судовых двигателях, по сверлению внутри подаётся смазка или охлаждение; ромбические — в гоночных моторах с большой частотой вращения, где важно улучшение аэродинамики. Простые шатуны тихоходных механизмов имеют сечение прямоугольной формы [1] .

По форме кривошипной головки шатуны бывают:

  • простые;
  • прицепные;
  • 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 [2] .

По виду подшипников в головках шатуна:

  • скольжения (втулки, вкладыши);
  • качения (шариковые, роликовые, игольчатые);
  • с неподвижным пальцем (шарнир в бобышках поршня).

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 [3] .

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 распространение имеют обычные со втулками и плавающим пальцем [4] .

По виду разъема крышки шатуна:

  • разъёмы прямые;
  • косые (разъём под углом, для увеличения допустимого диаметра шейки).
  • разламываемые (разрывные) шатуны — шатун отковывается вместе с крышкой единой деталью, проходят полную механическую обработку, далее охлаждаются для повышения хрупкости, после чего крышку откалывают от шатуна по канавкам концентраторам напряжений. Таким образом соприкасающиеся поверхности шатуна и крышки точно подходят друг к другу, но шатуны и крышки не взаимозаменяемы.

Половинки нижней головки шатуна должны точно, без сдвига прилегать друг другу. Соединение головок — болтовое. В ранних конструкциях шатунные гайки фиксировались отгибными шайбами или проволокой.

По способу центрирования крышки:

  • по шатунным болтам;
  • по штифтам;
  • зубцам [5] ;
  • шипам с последующей мехобработкой отверстия
  • по невзаимозаменяемому хрупкому разрыву.

Условия работы и требования к шатуну [ править | править код ]

Шатун в современных быстроходных двигателях миллиарды раз воспринимает переменные напряжения (это число зависит от быстроходности и ресурса ДВС). К нему предъявляются требования:

  • достаточная усталостная прочность во избежание разрушения;
  • жёсткость для исключения потери устойчивости стержня при сжатии (учитывая возможные разовые перегрузки при авариях);
  • минимальная масса, для снижения динамических нагрузок на шейки коленвала и уменьшения массы противовесов, а также и маховика;
  • технологичность и простота конструкции, определяемые также возможностями станочной обработки;
  • минимальные издержки на материал, обеспечивающие однако 90% прокаливаемость сечения (либо отказ от закалки, если это невозможно на крупногабаритных двигателях) [6] .

Устройство шатуна [ править | править код ]

Материал [ править | править код ]

В качестве материала применяют обычно легированную (40Г, 45Г2, 40ХН, 12ХН3А, 18ХНВА, 18Х2Н4А. ) или углеродистую сталь достаточной прокаливаемости [6] : 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) [7] . В автомобилях ВАЗ применяют сталь 40 селект. Хромоникелевые типа 12ХН3А применяют при необходимости цементации (получения высокой твёрдости) внутреннего диаметра головок, работающих с роликовыми подшипниками. Алюминиевые шатуны встречаются в пусковых двигателях, что позволяет обходиться им без вставных вкладышей, штампованные титановые шатуны применяют на быстроходных гоночных моторах.

Механическая и термическая обработка [ править | править код ]

Поскольку шатун работает в основном на растяжение-сжатие, а не изгиб, сердцевина его сечения должна иметь равную с поверхностными слоями прочность. Этого достигают либо сплошной прокаливаемостью за счёт ограничения толщины сечения (двутавр) с применением необходимого количества легирующих элементов (хром, никель, молибден), либо отказом от закалки с применением нормализованной стали (крупноразмерные ДВС). На материал и необходимую степень закалки может влиять выбор подшипников шатуна: так, подшипники качения требуют высокой твёрдости дорожек, и потому выбирается нужная сталь с последующей цементацией диаметра под подшипник. Шатун всегда получают штамповкой или ковкой для повышения прочности, литьё не применяется.

Для повышения усталостной прочности применяют один из двух методов: полировка поверхности, либо её наклёп путём дробеструйной обработки. На циклическую прочность шатуна влияют также радиус перехода, угол заделки верхней головки шатуна. 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.

Подшипники шатуна [ править | править код ]

Одним из вариантов служат подшипники качения (роликовые или игольчатые), в этом случае тела качения чаще всего имеют сепаратор. Это накладывает также требования по твёрдости к коленчатому валу двигателя. В случае применения вкладышей, последние удерживаются от проворота своими «усами», попадающими в паз головки [8] . Крышки подшипников в любых моделях двигателей нельзя путать между собой.

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. Обычные вкладыши изготовлены из сталеалюминиевой ленты (антифрикционный алюминиевый сплав, обычно содержит также олово), либо свинцовистой бронзы (имеет более высокое допустимое контактное давление) [9]

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 (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 в нём ниже. Как только произойдёт раскрытие стыка, пульсация напряжений многократно возрастает, и болты обрывает очень быстро [10] .

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.

Самые простые по устройству шатуны могут не иметь вкладышей нижней головки (алюминиевые шатуны пусковых двигателей, авиадвигатели дронов, и подобные с ограниченным ресурсом).

Балансировка по весу [ править | править код ]

Шатуны в одном двигателе подбирают по массе. Причём желательно подгонять отдельно массы верхней и нижней головки, используя для подпиливания оставленные приливы на крышке и верхней головке [11] . 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 [12] .

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector