Коллега шатуна и коленвала: «коллега» шатуна и коленвала, 6 (шесть) букв

Даунсайз, надёжность и ВАЗ: как и почему моторы автомобилей становятся меньше?

Большие изнутри, маленькие снаружи

Интересные метаморфозы объема можно проследить на примере «долгоживущих» семейств двигателей, имеющих прямых «наследников». Например, «родословная» фольксвагеновского семейства моторов ЕА888 прослеживается от моторов семейства EA827, которые в 1972 году имели объемы от 1,3 литра. Примерно к 1996 году моторы этого семейства “выросли” до двух литров.

Тот же блок цилиндров стал базой для семейства EA113. У этих моторов появились пять клапанов на цилиндр и даже непосредственный впрыск, но сохранилось межцилиндровое расстояние в 88 миллиметров. Для моторов EA888 блок цилиндров был серьезно переработан для использования цепного ГРМ, но при этом он сохранил прежние габариты. Более того, термин «даунсайз» относился изначально именно к этому семейству моторов: при анонсе двигателя ЕА113 с пятью клапанами на цилиндр и турбонаддувом впервые употребили термин, который стал знаковым на следующие два десятилетия. Правда, единственным последователем “даунсайза” Volkswagen оставался недолго.

Объёмы моторов V6 Mitsibishi 6G7 выросли с двух и трёх литров на 6G71/6G72 до 3,5 и 3,8 литров соответственно у моторов серий 6G74/6G75. Правда, сделали это чуть быстрее — не с 1972 года, а с 1986-го.

Примерно схожий рост объемов при почти неизменной конструкции блоков цилиндров демонстрируют и знаменитые V6 от Nissan серии VG и VQ, которые увеличись в объёме от двух-трёх в 1984 году до 3,7-4 литров в 2005-2007 годах. Рост рабочего объема при одинаковом размере блока получился даже больше, чем у Фольксвагена.

Nissan VQ35HR

Аналогичные изменения произошли со многими другими моторами начала двухтысячных годов. Рост литрового объема на 25% при неизменном размере блока — это очень много. Так как же удалось добиться таких результатов? Конечно же, благодаря увеличению диаметра цилиндра и хода поршня. А вот какой ценой — вопрос сложный.

Теоретически надёжно

Увеличить диаметр цилиндра (иными словами — «расточить» мотор) — решение далеко не новое. Вот только при серийном исполнении оно потребует как минимум выполнения целого ряда условий. И список задач перед конструкторами стоит довольно серьёзный: нужно в обязательном порядке обеспечить равномерное охлаждение цилиндров, достаточную жесткость блока и надёжность газового стыка с ГБЦ. Ну и желательно предусмотреть возможный ремонт блока, заметно усложнённый уменьшением размера межцилиндровой перемычки.

Вопрос с ремонтными размерами решают элементарно: от них просто отказываются. Ставку при этом делают на современные материалы гильз цилиндров, которые обычно имеют высокую износостойкость или теоретически вообще не изнашиваются. Действительно, алюсиловые и никасиловые блоки могут прослужить до пробегов чуть ли не в миллион километров. Правда, только при отсутствии повреждений поршневой группы. Даже чугунные гильзы могут быть крайне прочными, и моторы с ними вполне могут пробежать до значительного износа полмиллиона километров. Вспоминают о необходимости ремонтных размеров в случае износа цилиндров от абразива вследствие неправильной работы поршня. Ещё одна редкая причина необходимости ремонта — изменение геометрии цилиндра при сохранении структуры поверхности. Происходит это из-за высокой степени форсирования рабочего процесса, облегчения деталей или перегрева.

И всё же при высоком качестве сборки мотора, отсутствии неисправностей и выраженных конструктивных просчетов ремонтные размеры не очень нужны. Во всяком случае, так себя успокаивают разработчики, отказываясь от них вовсе или оставляя буквально один минимальный.

Уменьшение межцилиндровой перемычки до минимума требует отказа от каналов охлаждения между цилиндрами в классическом виде и увеличения в этой зоне жесткости материала блока. На современном уровне развития технологий моделирования тепловых и гидродинамических процессов эта проблема вполне решаема. И если раньше старались сверлить каналы между цилиндрами, то сейчас вопросы охлаждения решают оптимизацией потоков охлаждающей жидкости, формой поршней и масляным охлаждением поршней. В случае использования алюминиевых блоков цилиндров на ситуацию благотворно влияет и его высокая, в сравнении с чугуном, теплопроводность.

Ну и, конечно же, заметно увеличились требования к качеству отливки блока и качеству материала гильз, вследствие чего при минимальной толщине они должны выдерживать значительные тепловые и механические нагрузки.

Тонкая межцилиндровая перемычка приводит к снижению надежности газового стыка и ухудшению геометрии цилиндра в верхней части после обжима прокладки. Но тут выручают прокладка ГБЦ из металлопакета, а высокое усилие на стыке за счет использования высокопрочных болтов и установка на «доворот» с программируемым усилием вытягивания болтов. Все это позволяет обеспечить надежность даже при высокой степени форсирования моторов.

В серийном производстве максимально допустимые диаметры цилиндров стали использовать в двухтысячные годы. До этого времени такие решения встречались только только на редких спортивных моторах.

Длиннее — лучше

Второе слагаемое в деле увеличения рабочего объема — это увеличение хода поршня. И тут тоже есть свои сложности. Хотя бы потому, что поршень должен быть максимально компактным, с минимальной компрессионной высотой для сохранения оптимальной длины шатуна (так называемого R/S ratio), с минимальной длиной юбки, чтобы она не задевала за противовесы коленвала в НМТ. Диаметры поршневого пальца и шатунной шейки коленчатого вала должны быть минимальными для уменьшения габаритов нижней головки шатуна, обеспечения минимальной компрессионной высоты поршня и максимального радиуса кривошипа. Впрочем, “длинноходные” моторы давно завоевали право на жизнь, и почти все современные конструкции относятся именно к этому типу.

Для обеспечения максимального радиуса кривошипа при тех же габаритах картера и блока максимально увеличивают коленвал, а в случае достижения предельных размеров стараются уменьшить диаметр шатунных шеек. Все это возможно только при повышении качества литья или при установке кованого коленвала вместо литого.

Также помогают конструктивные меры — например, оптимизация формы внутренних каналов коленвала. Пока такие эксперименты проводят осторожно, и разве что на моторах с очень маленьким картером приходится отказываться от противовесов для оптимизации нагрузок на коленвал.

Соотношение длины шатуна к ходу поршня, обозначаемое в англоязычных источниках как R/S, влияет на механический КПД мотора, боковую нагрузку на поршень, на качество наполнения цилиндра и работу ГРМ. Считается, что оптимальным со всех точек зрения является соотношение 1,75. При увеличении коэффициента работа поршня становится более эффективной, но снижаются мощностные параметры, а меньший коэффициент ведет к увеличению износа поршня и цилиндра, а также к росту боковой нагрузки на сам шатун.

Для обеспечения максимального радиуса кривошипа шатун обычно приходится укорачивать, несколько ухудшая механический КПД мотора. При оптимизации формы поршня, улучшении смазки и качества поршневой группы приемлемый ресурс всё же можно обеспечить, и современные методы проектирования позволяют минимизировать негативные факторы и сохранить ресурс даже при R/S с соотношением менее 1,55.

Переход на Т-образные поршни в массовом двигателестроении произошел еще в девяностые годы. Но сделать его ещё меньше и легче пытаются и сегодня. Эти попытки обычно упираются в проблемы обеспечения терморежима поршневых колец из-за снижения высоты жарового пояса.

Оптимизация формы и материала шатуна позволяют сделать его меньше, одновременно повысив запас его прочности, необходимый при уменьшении R/S.

Впрочем, длинноходному двигателю с низким R/S прочный шатун тоже не помешает, но тут обычно можно обойтись настройкой системы управления двигателем для снижения пиковых нагрузок и увеличения прочности детали за счет изменения технологии изготовления.

Ну а возможному увеличению рабочего объема моторов способствует и переход на закритические алюминиевые сплавы для поршней и блоков цилиндров, снижающий зазоры ЦПГ.

Думаю, теперь понятно, как современные моторы с рабочим объемом 2,0-2,5 литра «упаковывают» в блоки размером с 1,6-литровый мотор 80-90-хх годов. Но давайте теперь посмотрим, а может ли получиться что-то подобное из моторов ВАЗ?

А у ВАЗ?

Ответим сразу — теоретически, да. Межцилиндровое расстояние у моторов ВАЗ для переднеприводных машин составляет целых 89 мм, что на миллиметр больше, чем у фольксвагеновских ЕА113. Диаметр цилиндра при этом равен 82 мм, а ход поршня — 84 мм. Получается рабочий объем в 1,8 литра. У Volkswagen, напомню, 82,5 х 92,8 дают рабочий объем в два литра, а у мотора объёмом 1,8 л размерность 81 х 86,4 мм. Правда, шатун на VW 2,0 20v имеет межцентровое расстояние 144 мм, а на вазовском моторе 1,8 л шатуны используются уже достаточно короткие — 128 мм. Как нарастить объём до двух литров? Можно поставить коленвал с диаметром кривошипа 94,7 мм, сохранив диаметр цилиндра. Впрочем, блок цилиндров ВАЗ при тюнинге в большинстве случаев могут расточить до 84 мм, так что можно обойтись коленвалом с диаметром кривошипа 90,2 мм.

Сейчас среди тюнинговых запчастей для моторов ВАЗ можно найти коленвалы с диаметром кривошипа до 86 мм с шейкой 41,5 мм и 84-миллиметровые поршни, что дает рабочий объем в 1,9 литра. Большие диаметры коленвала не пользуются спросом, потому что «почти серийный» мотор производства ЗАО “Супер-Авто” 21128 1,8 оказался не очень удачным, отметившись большим расходом масла и малым ресурсом. Провал этого мотора объяснили не низким качеством сборки, а уменьшенной длиной шатуна. Впрочем, пока новый серийный мотор 21179, который даже успели форсировать для Весты Спорт, наглядно показал, что R/S совершенно ни при чем, и проблема была, судя по всему, именно в неудачном подборе материалов и/или плохом качестве сборки.

Внёс свою лепту и серийный коленчатый вал моторов ВАЗ, который критикуют за недостаток прочности. Фольксвагеновский коленвал заметно прочнее, и диаметр его шатунных шеек даже у самых поздних версий составляет 48 мм против 41,5 у ВАЗ. Немецкий коленвал рассчитан на крутящий момент более 350 Нм, но в случае с атмосферным вазовским мотором можно обойтись меньшим запасом прочности.

Что в итоге?

“Расточить” имеющийся вазовский мотор — возможно. Однако это не удастся сделать малой кровью: потребуется дальнейший рост высоты блока цилиндров, ибо существующий блок высотой 197,1 мм для увеличения рабочего объема маловат. Переделка такого рода принципиально возможна, а значит, возможен и рост мощности вазовских моторов, что особенно актуально для новых Нивы и Весты.

Коллега шатуна и коленвала

«коллега» шатуна и коленвала

• деталь машины, скользящая по чем-нибудь взад и вперед в прямолинейном направлении

• рыба, другое название — анабас

• анабас или рыба .

• рыба семейства окуневых

• скользящая деталь механизма

• собрат шатуна и коленвала

• скользящая деталь машины

• Рыба семейства окуневых (древнее название — анабас)

Слово из 6 букв, первая буква — «П», вторая буква — «О», третья буква — «Л», четвертая буква — «З», пятая буква — «У», шестая буква — «Н», слово на букву «П», последняя «Н». Если Вы не знаете слово из кроссворда или сканворда, то наш сайт поможет Вам найти самые сложные и незнакомые слова.

Отгадайте загадку:

Меня бьют, колотят, Режут, ворочают, А я всё терплю И всем добром плачу. Показать ответ>>

Меня в лесу оставили, Весь век торчать заставили: В ушанке заячьей — зимой, А летом с бритой головой. Показать ответ>>

Меня ждут, не дождутся, А как увидят — разбегутся. Показать ответ>>

Другие значения этого слова:

Случайная загадка:

Что общего между полицейскими, бабушками и хурмой?

Случайный анекдот:

— Мужики, угостите пивком — сpочно надо анализ сдать.
— Иди, иди. Hе пивом единым.

Знаете ли Вы?

Мозг. Есть люди, которые больше любят тишину, но абсолютная тишина для человека губительна: в *звуковом вакууме* он выдержит не больше 40 часов. Нейрофизиологи вместе с музыкантами утверждают: уши – это ворота мира. Возбуждение, на которое реагируют клетки мозга, отвечающие за слух, в 10 млн раз слабее, чем возбуждение, которое необходимо для передачи в мозг информации о прикосновении к коже. На наше эмоциональное состояние гораздо сильнее влияет то, что мы слышим, чем то, что мы видим.

Сканворды, кроссворды, судоку, кейворды онлайн

Последняя бука буква «н»

Ответ на вопрос «»коллега» шатуна и коленвала «, 6 букв:
ползун

Альтернативные вопросы в кроссвордах для слова ползун

Деталь машины, механизма

Скользящая деталь механизма

Деталь машины, скользящая по чем-нибудь взад и вперед в прямолинейном направлении

Анабас или рыба .

Рыба семейства окуневых

Определение слова ползун в словарях

Толковый словарь русского языка. С.И.Ожегов, Н.Ю.Шведова. Значение слова в словаре Толковый словарь русского языка. С.И.Ожегов, Н.Ю.Шведова.
-а, м. Тот, кто ползет или ползает. Малыш-п. (ползунок). Рыба-п. (способная передвигаться на плавниках по суше). Деталь машины, скользящая взад и вперед по чему-н. в прямолинейном направлении (спец.). ж. ползунья, -и, род. мн. -ний (к 1 знач.; о человеке;.

Энциклопедический словарь, 1998 г. Значение слова в словаре Энциклопедический словарь, 1998 г.
ПОЛЗУН (крейцкопф) деталь кривошипно-ползунного механизма, совершающая возвратно-поступательное движение по неподвижным направляющим.

Википедия Значение слова в словаре Википедия
Ползун — то, что ползёт. Ползун — стёсанность колеса рельсового транспорта, приводящая к биению Ползун — крейцкопф, деталь кривошипно-ползунного механизма, совершающая возвратно-поступательное движение Рыба-ползун

Примеры употребления слова ползун в литературе.

Может, еще Вирелла Она хоть и из ползунов, да только про нее никогда точно не скажешь И еще Шейди, начинающая домушница ее нашли в гавани, плавала там за молом Некоторые даже поговаривают, что и Кота из Римини пришили — ну, это еще один, про которого точно не скажешь Серегил позвенел монетами — Кто, как считают, всех их прикончил?

Пришлось мне сказать небольшую речь о благородной и несчастной расе ползунов, чьих детишек, только вылупившихся из яиц, уничтожают спонсоры.

Мы можем полететь на так называемую кондитерскую фабрику, где убивают маленьких ползунов, — сказал я.

Или если скажу я, что первую паровую машину изобрел не Уатт, а наш уральский рабочий Ползунов, то как к этому отнесутся англичане?

Нападение застало ползунов врасплох, но тот, что оказался ближе к Алеку, успел поднять свою длинную дубинку и отбить удар.

Источник: библиотека Максима Мошкова

В двигателе все детали одинаково нужны и важны. При поломке хотя бы одной запчасти весь мотор выходит из строя. Сегодня мы разберем подробно коленчатый вал, который преобразует возвратно-поступательные движения шатунов и поршней во вращательные.

Устройство

Коленвал состоит из:

• колен;
• коренных и шатунных шееек;
• щек.

Ось коленчатого вала – это коренные шейки, которые проходят ровно по центру. Шатунные шейки исполняют роль крепления и приема давления от шатунов. Шатунные шейки смещены по отношению оси вала и держатся с помощью щек.

Шатунных шеек по количеству столько же, сколько и цилиндров. Но во многих V-образных моторах на 1 шейку опираются 2 цилиндра. Так же можно встретить, когда V-образные двигатели имеют коленвал, в котором на 1 шатун рассчитана 1 шейка, но соединенные шейки тогда сдвинуты на 18 градусов по отношению друг к другу.

Что же касается щек, то они обладают несколькими функциями: соединяют шейки и являются противовесом, чтобы уравновесить шатуны и шатунные шейки. Если противовеса не было бы, то появлялась бы вибрация, а у высокооборотных ДВС, это верный признак указывающий на возможность выхода из строя мотора.

В коленчатом вале основная нагрузка распределяется на щеки и на места соединения шеек. Чтобы распределение было равномерным, данные отрезки изготавливаются галтелью – переход в виде закругленной формы от шейки к щеке.

В результате правильное расположение щек и шеек в коленвале обеспечивает эффективную работу возвратно-поступательного движения во вращательное: уравновешивает ДВС, противостоит изгибающим нагрузкам и предотвращает появление колебаний и вибраций.

Полноопорные и неполноопорные коленвалы

Коренные шейки по размеру больше шатунных, и они служат как осью, так и опорой КШМ (кривошипно-шатунного механизма). Нагрузка передается мотору от коленвала через коренные шейки, они же опираются на коренные подшипники в картере двигателя.

Коленвал делится на 2 вида по типу опоры:

1. Полноопорный. В нем шеек коренных на одну больше, чем шатунных. Коренные шейки находятся с обеих сторон шатунных шеек.
2. Неполноопорный. Коренных шеек меньше, чем шатунных, но по бокам щеки может быть 2 смещенных на конкретный угол шатунных шейки.

Простая конструкция неполноопорного коленвала, а также меньшее количество точек опоры говорит о высокой степени жесткости и прочности, соответственно и тяжести. Именно поэтому в XXI веке чаще используют полноопорные коленвалы, пусть сложнее в производстве, но на выходе легкие и надежные.

Смазка коленвала и других деталей КШМ

Смазка запчастей коленвала очень важна: для опоры коренных шеек и шатунов на шатунные шейки применяют подшипники скольжения (вкладыши), а они не могут правильно функционировать без постоянной смазки.

Чтобы масло поступало к запчастям, внутри коленчатого вала есть каналы. Благодаря давлению, смазочный материал поступает к подшипникам равномерно.

Взаимодействие коленвала совместно с другими запчастями

Нагрузка подается на коленчатый вал через шатуны, тем самым переводя в крутящий момент. Этот самый момент проходит через заднюю часть вала (хвостовик) к маховику и потом к трансмиссии. Через переднюю часть вала (носок) крутящий момент переходит на вал газораспределительного механизма и другие системы двигателя.

Зачастую на носке имеется гаситель колебаний. Это простое устройство состоит из 2 дисков, резиновой прокладки, соединительных пружин и упругого материала, такого как, например, силиконовая жидкость. Такой гаситель при работе мотора уменьшает крутильные колебания вала, что минимизирует риски повреждения.

Производство и материал

Во время работы на коленвал подается большая нагрузка. Для дизельных моторов производят цельной коленчатый вал. А вот сборные коленвалы на практике оказались несостоятельны для высокооборотных моторов, и поэтому их почти не применяют.

В качестве материала изготовления используют сталь или чугун. Коленвал из чугуна выполняют методом отливки, а из стали методом ковки или штамповки. Затем чугунные и стальные коленчатые валы механически обрабатывают, чтобы достичь нужных параметров – балансировка, чистота поверхности и т.д.

Автозапчасти для двигателя и его узлов вы найдете на нашем сайте в разделе «Категория запчастей».

Усталость бывает разная… или о допустимых оборотах и их превышении

«…Причиной разрушения поршня, а затем соударения фрагментов поршня второго цилиндра с клапанами послужило превышение двигателем максимально допустимых оборотов. К такому заключению эксперт пришел, исследовав все возможные причины разрушения поршня второго цилиндра…»

Прочитав этот абзац в заключении одной экспертизы, посвященной исследованию причин поломки двигателя автомобиля MAZDA 6, мы крепко призадумались. И было от чего — все наши попытки вспомнить хотя бы одно разрушение поршня от превышения допустимых оборотов из тысяч виденных случаев поломок, включая самые-самые форсированные гоночные моторы, как-то ни к чему не привели. Ну, не удалось ничего подобного увидеть за 20 лет — что ж, бывает. Мы даже проверили специальные мануалы по дефектам поршней от мировых поршневых корифеев — фирм Mahle и Kolbenschmidt. Но и там таких случаев не нашлось. Почему-то…

Все, что осталось от поршня. Но разрушился он совсем не от превышения допустимых оборотов, а в результате отсутствия стопорного кольца поршневого пальца.

Ладно, не исключаем, что всем нам, включая немецких товарищей, которые конструируют и производят поршни уже добрых лет 80, просто не повезло, а кому-то, наоборот, посчастливилось. Вот и описал коллега-счастливчик такой диковинный процесс — что тут такого?

Но за долгое время работы с моторами выработалась привычка — любые факты не брать на веру, пока они как следует не проверены. Особенно, из заключений экспертов. Так и здесь. Что-то подсказывало, что превышение допустимых оборотов — не такой простой «зверь», которого эдакий «везунчик» с такой легкостью может схватить «за хвост». И мы решили этого зверя проверить — как говорится, «на вшивость».

А этот поршень тоже разрушился, но по причине поломки шатуна в результате масляного голодания.

Итак, поршень современного двигателя. Чтобы понять, как он может разрушиться, необходимо рассмотреть, как и чем он нагружен. Как известно, поршень соединен с шатуном с помощью поршневого пальца, сверху на него периодически действует давление или разрежение в цилиндре — силы давления (разрежения) от поршня передаются на шатун и вращают (тормозят) коленчатый вал. Кроме того, в определенные моменты шатун сам тянет или толкает поршень за палец — в зависимости от положения коленчатого вала на поршень действуют силы инерции. В результате действия сил давления и инерции при качании шатуна возникает сила давления юбки на стенку цилиндра, причем то с одной, то с другой стороны поршня.

Легко догадаться, что все нагрузки на поршень являются периодическими, а многие — вообще знакопеременными. То есть, действуют то в одну, то в другую сторону — к примеру, то сжимают металл, то его растягивают. А это уже существенно. Потому что в отличие от постоянной силы переменные нагрузки вызывают такое неприятное явление, которое называется усталостью металла.

«Тайна века» или о чем эксперты предпочитают не вспоминать

Впервые с загадочным явлением, получившим название «усталостное разрушение», вплотную столкнулись конструкторы авиационной техники, когда в 1-й половине прошлого века жизнь заставила создавать чрезвычайно легкие и прочные конструкции. Оказалось, что многие узлы самолетов, выполненные из высокопрочных материалов, легко выдерживали постоянные нагрузки, в разы превосходившие эксплуатационные. Но затем, через многие часы полетов, происходило внезапное разрушение, причем максимальная нагрузка на детали была во много раз меньше допустимой и проверенной при испытаниях. А чем заканчивается такая поломка крыла, оперения или фюзеляжа самолета, комментариев уже не требует…

Излом детали, разрушенной под действием знакопеременной нагрузки: 1) область зарождения усталостной трещины, 2) линии отдыха, показывающие развитие усталостной трещины, 3) зона долома от превышения предела кратковременной прочности материала в оставшемся сечении детали.

Дальнейшие исследования показали, что в металле в местах резкого изменения сечения (углы, переходы и т.д., получившие название «концентраторов напряжений») происходит зарождение трещин. Данный процесс, обусловленный накоплением дефектов в структуре материала под действием возникающих локальных напряжений (интенсивность сил, действующих в данной точке сечения), зависит как от геометрии и шероховатости поверхности, так и от свойств самого материала.

Появившаяся трещина начинает развиваться, причем весьма медленно, в течение многих тысяч и даже миллионов циклов приложения периодической нагрузки. При этом развитие трещины тоже не идет плавно — пройдя небольшое расстояние, трещина останавливается («отдыхает»), поскольку ее движение вызывает кратковременное уменьшение напряжений в материале. Однако затем процесс повторяется, трещина движется дальше, а сечение детали постепенно уменьшается.

Кривая усталости конструкционного материала — зависимость величины знакопеременной разрушающей нагрузки от количества циклов до разрушения — одна из основных характеристик для расчета усталостной прочности деталей.

Характерно, что усталостная трещина распространяется поперек зерен металла, что обуславливает характерный сравнительно гладкий вид сечения излома детали, на котором нередко видны концентрические линии — так называемые «линии отдыха», по которым происходит кратковременное замедление скорости распространения трещины. Более того, под действием переменной нагрузки трещина смыкается, что вызывает соударение материала и характерную полировку поверхности около места образования трещины. Однако, поскольку оставшееся сечение детали еще достаточно велико, действующие нагрузки пока не могут ее сломать — они только «двигают» трещину дальше.

Трещина растет до тех пор, пока оставшееся сечение детали оказывается слишком маленьким и уже неспособным удержать действующие нагрузки — происходит поломка в результате превышения предела прочности самого материала в оставшемся сечении детали. Это так называемая «зона долома» — в отличие от зоны распространения трещины здесь поломка происходит мгновенно и по границам зерен металла, что обуславливает характерную шероховатость и серый матовый цвет этой зоны.

Типичная картина обломков поршня в поддоне вследствие обрыва клапана.

Посмотрим на излом детали, разрушенной усталостью — зона долома занимает иной раз десятую часть сечения. Это значит, что деталь, возможно, была сломана в результате действия весьма небольшой нагрузки, которая в те же десять раз меньше, чем могла бы выдержать целая деталь. Но выдержать кратковременно. А вот длительное действие малой, но переменной по величине и направлению нагрузки привело к разрушению. Хотя и не мгновенному, а через многие часы работы. И часто по большему сечению детали, где на первый взгляд деталь вообще не могла сломаться.

Клапаны действительно оборвались, но не от превышения оборотов,…

Проведенные в те далекие годы исследования показали, что для создания надежных конструкций мало знать предел прочности материала при постоянной нагрузке — так называемый предел кратковременной прочности. Постоянные нагрузки в реальных условиях встречаются намного реже, чем переменные. А для переменных нагрузок надо знать еще одну характеристику материала — предел усталости, равный по величине такой переменной нагрузке, которая приведет к поломке через заданное число циклов ее действия.

Когда все материалы начали исследовать на усталость, оказалось, что предел усталости любого материала значительно ниже предела кратковременной прочности — к примеру, для многих металлов приблизительно вдвое. Да и то — в идеальных условиях, когда нет концентраторов напряжений, о которых мы упоминали выше. Поэтому еще в те далекие времена — лет 65 назад, во все методики расчета прочности деталей самолетов ввели проверку на усталость. В результате многие загадочные случаи поломок авиационной техники постепенно ушли в прошлое. И не только авиационной — в автомобиле тоже немало узлов, которые работают на усталость.

Что для эксперта хорошо, для немца — смерть…

…а в результате сотен тысяч или миллионов точечных контактов с поршнем, отполировавших край тарелки.

Но вернемся к нашим «баранам», то есть к поршням. Раз на поршень действует знакопеременная нагрузка, то он тоже может быть подвержен усталости. К примеру, от детонации ломаются перемычки между канавками колец и даже появляются трещины на юбке поршней — типичный случай усталостного разрушения под действием нерасчетных переменных нагрузок. Но и расчетная нагрузка тоже не постоянная. Значит, при разработке двигателя конструкторы вынуждены учесть это и проектировать поршень так, чтобы напряжения в материале не превышали предела усталости. По меньшей мере, при нормальной работе. На практике же приходится обеспечивать еще меньший уровень напряжений — на величину так называемого запаса прочности, равного отношению предела усталости к максимальному напряжению (запас прочности задают равным как минимум 1,2-1,3). Это несложно — достаточно сечение с высокими напряжениями сделать немного толще. Или сгладить острые углы и переходы…

Усталостный характер разрушения клапана хорошо виден на изломе стержня.

Посмотрим теперь, как чувствует себя поршень на режиме максимальных оборотов и при полностью открытой дроссельной заслонке. Очевидно, этот режим соответствует максимально допустимым нагрузкам на поршень. Для такого режима напряжения в материале поршня, хоть и максимальны, но должны быть ниже предела усталости с учетом запаса прочности. Тогда максимальное напряжение в любом сечении поршня на этом режиме будет меньше предела кратковременной прочности алюминиевого сплава, из которого сделан поршень, эдак раза в два с половиной, если не в три.

Теперь вспомним, что с ростом оборотов нагрузки на детали растут пропорционально квадрату оборотов. Рассчитаем, насколько надо увеличить обороты, чтобы нагрузки на поршень выросли в 2,5 раза — именно в этом случае поршень сможет мгновенно разрушиться. Используя простой калькулятор, получим, что для такого разрушения поршня обороты должны вырасти не менее чем в 1,6 раза. Если учесть, что современные бензиновые двигатели имеют максимально допустимые обороты в среднем 6500 об/мин, сломать поршень «одномоментно» удастся только в случае, если превысить ни много ни мало… 10200 об/мин!

Ударная эрозия вызвала образование огромных цековок на поршнях, которые в 50 раз больше, чем способен сделать однократный удар тарелки клапана.

Однако что будет при этом с клапанами? Мы полагаем, что приблизительно в районе 7000-7500 об/мин клапаны уже перестанут полностью отслеживать профиль кулачков распределительного вала, а при 8000-8500 об/мин выпускные клапаны уже не успеют вовремя закрыться, и поршни с визгом врежутся в их тарелки. Результат предсказуем — скорее всего, тарелки, отломившись от стержней, просто вылетят в выхлопную трубу. Или упадут в поддон картера. Хотя, вероятно, вместе с обломками поршней.

Вот такая получилась печальная картина — «разрушения поршня от превышения двигателем максимально допустимых оборотов». Печальная — нет, не для двигателя, в котором «самопроизвольного» и «одномоментного» разрушения поршней не получается, а скорее, для горе-эксперта, выдержку из заключения которого мы привели в начале статьи. Несмотря на красивые картинки в его заключении, выдернутые из всевозможных учебников описания гипотетических процессов, химического анализа материала поршня и топлива, и даже цитирование им упомянутых выше немецких источников.

Виновник поломки мотора FORD — производственный дефект (низкое качество изготовления звездочки), а не владелец автомобиля, злонамеренно превысивший некие «допустимые обороты».

Последнее особенно важно — немецкие специалисты привели результаты исследований поломок поршней, описав массу всевозможных причин. Из которых нет ни одной, связанной с превышением допустимых оборотов. Почему — понятно. Зато некий эксперт, посмотрев эти книги (и не только эти), но увидев в них «фиги», блеснул эрудицией и открыл новые «закономерности». Которые с успехом и использовал…

Мы, конечно, понимаем, что в двигателе всякое может случиться. Но из всякого именно разрушение поршня от «превышения» — самое маловероятное. Если не сказать большего. Поэтому доказательство такой причины требует особой тщательности и учета всех сопутствующих факторов. При этом собственное мнение эксперта здесь будет второстепенным, поскольку доказательство весьма сомнительной гипотезы всегда должно подкрепляться самыми «железобетонными» фактами. Практика, тем не менее, показывает обратное…

Как еще эксперты умеют «превышать»

О том, как иные эксперты хорошо научились выдавать «желаемое за действительное», мы уже писали не раз. И даже выявили некоторые закономерности подобной «экспертной» работы, когда почти любую поломку двигателя можно свести к гидроудару в цилиндре или некачественному топливу. Это чтобы владелец автомобиля всегда знал, что он заведомо неправ, поскольку сам ездил по лужам и сам наливал бензин. «Ты виноват уж тем, что хочется мне кушать» — помните?

Однако автомобильная жизнь периодически вносит коррективы, поскольку «почти» не значит «совсем». Например, в моторе гидроудар как-то не очень проглядывается, да и топливо оказалось «правильным» и ГОСТу соответствующим. Но надо же все равно поломку на водителя «повесить» — иначе клиент-автоцентр может обидеться и в следующий раз на экспертизу не пригласить.

Мы полагаем, что именно по этой причине сравнительно недавно в экспертных заключениях появилась уже упомянутая новая «фишка» — превышение допустимых оборотов. Она полностью замыкает круг — теперь ловкачи от экспертизы, жонглируя попеременно гидроударом, «плохим» топливом и превышением оборотов, легко объяснят вам любую поломку. Независимо от реальной причины дефекта двигателя. Выше мы привели один из таких примеров. Еще один аналогичный — ниже, для полноты картины.

Двигатель автомобиля FORD Mondeo разрушился почти так же, как и в предыдущем примере — обломки поршня были найдены в поддоне, а шатун пробил блок цилиндров. Тарелки выпускных клапанов этого цилиндра оказались там же — в поддоне, а остальные выпускные клапаны — гнутыми. Что дало основание экспертам, приглашенным автоцентром, сходу подготовить заключение, где было написано почти слово в слово: «…причиной разрушения деталей двигателя автомобиля ФОРД, с технической точки зрения, явилась нештатная (аварийная) работа двигателя — мгновенное повышение оборотов вращения коленчатого вала до величины большей критической». И это несмотря на целый ряд признаков, указывающих на полное несоответствие такого вывода действительной причине поломки, о чем эксперты предпочли промолчать. Однако владелец автомобиля, заранее предвидя предвзятый результат, не поленился и пригласил на экспертизу действительно, а не мнимо независимых экспертов. И обнаружилась удивительная картина…

Первое, что показал осмотр — огромные выемки (цековки) на поршнях от контакта с тарелками выпускных клапанов. Их размер (15 мм длина и почти 2 мм глубина) был таков, что вначале даже показалось, что это заводские цековки. Однако сравнение поршней с аналогичными от такого же двигателя выявило, что эти выемки были просто «проедены» тарелками клапанов — на краях цековок даже образовались характерные следы пластической деформации металла.

С другой стороны, стержень клапана двигателя имеет весьма малый диаметр — всего 5,5 мм, и простой расчет показывает, что сила удара такого клапана в поршень не превысит и 100 кГ. При таком однократном ударе клапан сразу согнется и сделает на днище поршня только небольшую царапину, приблизительно в 50 раз меньшую по размерам, чем те выемки, что имеются на самом деле.

Далее, важно, что в двигателе данного типа звездочки на валах не имеют шпонок и удерживаются от проворачивания только силой трения на торцах от затяжки болтов. Вот с торцами и выяснилась главная проблема — все детали были «срублены из-под топора», то есть резца, в то время как они должны быть шлифованы (иначе невозможно обеспечить их плотный контакт). А на поверхностях еще и мелкая стружка обнаружилась, от взаимного проворачивания деталей.

Не вдаваясь во все подробности данного случая, укажем только, что звездочка коленвала однажды слегка провернулась в момент включения стартера при холодном запуске, когда нагрузка на нее максимальна. При следующем запуске — еще. В какой-то момент мотор потерял мощность, затем тарелки выпускных клапанов слегка уперлись в поршни, и появился стук. Однако клапаны, испытывая дополнительные и нерасчетные нагрузки при контакте с поршнями, при изгибе не имели остаточной деформации, поэтому двигатель продолжал работать. Дефект постепенно прогрессировал, цековки на поршнях росли под действием ударной эрозии, пока через 1000 км один из клапанов не разрушился от все той же усталости — на изломе стержня клапана картина развития трещины имеет классический вид усталостного разрушения. Ну, а далее, попав между поршнем и соседним клапаном, тарелка заклинила распределительный механизм, что привело к сильному проворачиванию звездочки на коленвалу и деформации остальных выпускных клапанов на следующем обороте.

Очевидно, истинная причина поломки могла быть только в заводском дефекте двигателя и не имела никакой связи с пресловутым «превышением оборотов до величины больше критической». Тем более что превышение оборотов не дает ни дополнительных сил, стремящихся провернуть звездочки на валах, ни глубоких цековок на поршнях. Ни с технической, ни с какой либо еще точки зрения — хотя мы уже видим, что с «политической» точки зрения в двигателе можно придумать все, что угодно. Вот ловкачи-эксперты и суетятся…

Как говорится, все это не было смешно, если бы не было так грустно. Поражает, как некоторые эксперты научились выдергивать из разных умных книг различные «теории», которые не просто далеки от практики, а прямо ей противоречат. Не утруждая себя ни проверкой своих фантастических гипотез, ни реальными исследованиями. Причинно-следственная связь, говорите? Интересно — кого и с кем? Можем, правда, предположить, что у иного эксперта в работе одновременно слишком много дел, вот и не хватает времени посидеть и подумать — проще открыть свои старые заключения и по-быстрому скомпилировать из них что-нибудь эдакое, наукообразное. Тем более, ответственности за подобную халтуру у эксперта ровным счетом никакой.

Жизнь нынче трудная, мы понимаем. Смеем даже предположить, что ребята просто устали. Как металл — видите, даже он иногда устает. Но никакие трудности не могут быть оправданием непрофессионализму, ангажированности или откровенной халтуре. Поэтому мы намерены и далее информировать наших читателей о наиболее показательных случаях и тенденциях в моторной экспертизе.

Александр Хрулев, канд. техн. наук, директор фирмы «АБ-Инжиниринг»

Задание 6 для ТО2.9 по МДК 01.01 Устройство автомобилей

Задание 6 для ТО2.9 по МДК 01.01 Устройство автомобилей

Тема . КШМ и ГРМ. Блок цилиндров, ГБЦ

Лабораторные работа;

1. Л/Р 9 изучение устройства КШМ КАМАЗ 45141

Литература;

КамАЗ-45141: технические характеристики, особенности, устройство ТС (gruzovik.biz)

Камаз 45141 (6×6) самосвал — фото, характеристики, схема, описание (avtoalfa.com)

Кривошипно-шатунный механизм / Руководства по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту. Двигатели КамАЗ 740.11-240, 740.13-260, 740.14-300, 740.30-260, 740.50-360, 740.51-320, 740.50-3901001 КД / Техсправочник / Кама-Автодеталь (kama-avtodetal.ru)

Кривошипно-шатунный механизм КАМАЗ (КШМ) . Интернет-магазин запчастей (mig-kama.ru)

Кривошипно-шатунный механизм двигателя автомобиля КамАЗ, устройство кривошипно-шатунного механизма автомобиля камаз, как устроен кривошипно-шатунный механизм, назначение коленвала, поршней и шатунов (matrixplus.ru)

Начало формы

Конец формы

КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ

Коленчатый вал (рис. Коленчатый вал) изготовлен из высококачественной стали и имеет пять коренных и четыре шатунные шейки, закаленных ТВЧ, которые связаны между собой щеками и сопрягаются с ними переходными галтелями. Для равномерного чередования рабочих ходов расположение шатунных шеек коленчатого вала выполнено под углом 90°.

К каждой шатунной шейке присоединяются два шатуна: один для правого и один для левого рядов цилиндров (рис. Шатун).

1 — противовес коленчатого вала передний; 2 — противовес коленчатого вала задний; 3 — шестерня привода масляного насоса; 4 — шестерня привода газораспределительного механизма; 5,6- шпонка; 7 -штифт; 8- жиклер; 9 — облегчающие отверстия; 10 — отверстия подвода масла в коренных шейках 11-отверстия подвода масла к шатунным шейкам.

Подвод масла к шатунным шейкам производится от отверстий в коренных шейках 10 прямыми отверстиями 11.

Для уравновешивания сил инерции и уменьшения вибраций коленчатый вал имеет шесть противовесов, отштампованных заодно со щеками коленчатого вала. Кроме основныхпротивовесов, имеются два дополнительных съемных противовеса 1 и 2, напрессованных на вал, при этом их угловое расположение относительно коленчатого вала определяется шпонками 5 и 6 (рис.Коленчатый вал).

В расточку хвостовика коленчатого вала запрессован шариковый подшипник 5 (рис.Установка упорных полуколец и вкладышей подшипников коленчатого вала).

Установка упорных полуколец и вкладышей подшипников коленчатого вала: 1 — полукольцо упорного подшипника коленчатого вала верхнее: 2- полукольцо упорного подшипника коленчатого вала нижнее 3- вкладыш подшипника коленчатого вала верхний; 4- вкладыш подшипника коленчатого вала нижний; 5- блок цилиндров 6 — крышка подшипника коленчатого вала задняя 7 — коленчатый вал.

В полость переднего носка коленчатого вала ввернут жиклер 8,через калиброваное отверстие которого осуществляется смазка шлицево валика отбора мощности на привод гидромуфты.

От осевых перемещений коленчатый вал зафиксирован двумя верхними полукольцами 1 и двумя нижними полукольцами 2 (рис.Установка упорных полуколец и вкладышей подшипников коленчатого вала), установленными в проточках задней коренной опоры блока цилиндров,так,что сторона с канавками прилегает к упорным торцам вала. На переднем и заднем носках коленчатого вала (рис. Коленчатый вал) установлены шестерня 3 привода масляного насоса и ведущая шестерня 4 привода распределительного вала. Задний торец коленчатого вала имеет восемь резьбовых отверстий для болтов крепления маховика, передний носок коленчатого вала имеет восемь отверстий для крепления гасителя крутильных колебаний.

Уплотнение коленчатого вала осуществляется резиновой манжетой 8 (рис. Установка маховика и манжеты уплотнения коленчатого вала), с дополнительным уплотняющим элементом — пыльником 9. Манжета размещена в картере маховика 4. Манжета изготовлена из фторкаучука по технологии формования рабочей уплотняющей кромки непосредственно в прессформе.

Установка маховика и манжеты уплотнения коленчатого вала: 1 — маховик; 2- блок цилиндров; 3- коленчатый вал; 4 — картер маховика; 5- подшипник первичного вала коробки передач; 6- шайба; 7- болт крепления маховика; 8- манжета уплотнения коленчатого вала; 9- пыльник манжеты; 10 — штифт установочный маховика

Диаметры шеек коленчатого ваш: коренных 95+0.011 мм, шатунных 80±0,0095 мм.

Для восстановления двигателя предусмотрены восемь ремонтных размеров вкладышей. Обозначение вкладышей подшипников коленчатого вала, диаметр коренной шейки коленчатого вала, диаметр отверстия в блоке цилиндров под эти вкладыши указаны в приложении 1.

Обозначение вкладышей нижней головки шатуна, диаметр шатунной шейки коленчатого вала, диаметр отверстия в нижней головке шатуна под эти вкладыши указаны в приложении 2.

Вкладыши 7405.1005170 Р0, 7405.1005171 Р0, 7405.1005058 Р0 применяются при восстановлении двигателя без шлифовки коленчатого вала. При необходимости шейки коленчатого вала заполировываются. Допуски на диаметры шеек коленчатого вала, отверстий в блоке цилиндров и отверстий в нижней головке шатуна при проведении ремонта двигателя должны быть такими же, как у номинальных размеров новых двигателей.

Коренные и шатунные подшипники изготовлены из стальной ленты, покрытой слоем свинцовистой бронзы толщиной 0.3 мм, слоем свинцовооловянистого сплава толщиной 0.022 мм и слоем олова толщиной 0.003 мм. Верхние 3 (рис.Установка упорных полуколец и вкладышеи подшипников коленчатого вала) и нижние 4 вкладыши коренных подшипников не взаимозаменяемы. В верхнем вкладыше имеется отверстие для подвода масла и канавка для его распределения. Оба вкладыша 4 нижней головки шатуна взаимозаменямы. От проворачивания и бокового смещения вкладыши фиксируются выступами (усами), входящими в пазы, предусмотренные в постелях блока, крышках подшипников и в постелях шатуна.Вкладыши имеют конструктивные отличия, направленные на повышение их работоспособности при форсировке двигателя турбонаддувом, при этом изменена маркировка вкладышей на 7405.1004058 (шатунные), 7405.1005170 и 7405.1005171 (коренные). Поэтому при проведении ремонтного обслуживания не рекомендуется замена вкладышей на серийные с маркировкой 740.100.., так как при этом произойдет существенное сокращение ресурса двигателя.

Крышки коренных подшипников (рис.Установка крышек подшипников коленчатого вала) изготовлены из высокопрочного чугуна марки ВЧ50. Крепление крышек осуществляется с помощью вертикальных и горизонтальных стяжных болтов 3, 4, 5, которые затягиваются по определенной схеме регламентированным моментом (см. приложение 8).

Шатун (рис.Шатун) стальной, кованый, стержень 1 имеет двутавровое сечение. Верхняя головка шатуна неразъемная, нижняя выполнена с прямым и плоским разъемом. Шатун окончательно обрабатывают в сборе с крышкой 2, поэтому крышки шатунов невзаимозаменяемы. В верхнюю головку шатуна запрессована сталебронзовая втулка 3, а в нижнюю установлены сменные вкладыши 4. Крышка нижней головки шатуна крепится с помощью гаек 6, навернутых на болты 5, предварительно запрессованные в стержень шатуна. Затяжка шатунных болтов осуществляется по схеме, определенной в приложении 8. На крышке и стержне шатуна нанесены метки спаренности — трехзначные порядковые номера. Кроме того на крышке шатуна выбит порядковый номер цилиндра.

Маховик1 (рис.Маховик) закреплен восемью болтами 7 (рис.Установка маховика и манжеты уплотнения коленчатого вала), изготовленными из легированной стали с двенадцатигранной головкой, на заднем торце коленчатого вала и точно зафиксирован двумя штифтами 10 и установочной втулкой 3 (рис.Маховик).

С целью исключения повреждения поверхности маховика под головки болтов устанавливается шайба 6 (рис.Установка маховика и манжеты уплотнения коленчатого вала). Величина моментов затяжки болтов крепления маховика указана в приложении 8. На обработанную цилиндрическую поверхность маховика напрессован зубчатый венец 2, с которым входит в зацепление шестерня стартера при пуске двигателя (рис.Маховик ).

При выполнении регулировочных работ по установке угла опережения впрыска топлива и величин тепловых зазоров в клапанах маховик фиксируется при помощи фиксатора (рис.Положения ручки фиксатора маховика).

Положения ручки фиксаторамаховика: а)- при эксплуатации, б) — при регулировке,в зацеплении с маховиком

При этом конструкция имеет следующие основные отличия от серийной:

-изменен угол расположения паза под фиксатор на наружной поверхности маховика;

-увеличен диаметр расточки для размещения шайбы под болты крепления маховика.

Рассматриваемые двигатели могут комплектоваться различными типами сцеплений. На рис. Маховик показан маховик для диафрагменного сцепления.

Установка гасителя крутильных колебаний коленчатого вала: 1 — гаситель; 2 — болт крепления гасителя; 3 — полумуфта отбора мощности; 4 — болт крепления полумуфты; 5 — шайба; 6 — коленчатый вал; 7 — блок цилиндров.

Гаситель крутильных колебании закреплен восемью болтами 2 (рис.Установка гасителя крутильных колебании коленчатого вала) на переднем носке коленчатого вала. С целью исключения повреждения поверхности корпуса гасителя под болты устанавливается шайба 5. Гаситель состоит из корпуса (см. рисунок) в который установлен с зазором маховик. Снаружи корпус гасителя закрыт крышкой. Герметичность обеспечивается закаткой (сваркой) по стыку корпуса гасителя и крышки. Между корпусом гасителя и маховиком находится высоковязкостная силиконовая жидкость, дозированно заправленная перед заваркой крышки. Центровка гасителя осуществляется шайбой, приваренной к корпусу(рис. Гаситель крутильных колебаний коленчатого вала). Гашение крутильных колебаний коленчатого вала происходит путем торможения корпуса гасителя, закрепленного на носке коленчатого вала, относительно маховика в среде силиконовой жидкости. При этом энергия торможения выделяется в виде теплоты. При проведении ремонтных работ категорически запрещается деформировать корпус и крышку гасителя. Гаситель с деформированным корпусом или крышкой к дальнейшей эксплуатации не пригоден.

Поршень 1 (рис.Поршень с кольцами в сборе с шатуном) отлит из алюминиевого сплава со вставкой из износостойкого чугуна под верхнее компрессионное кольцо.

В головке поршня выполнена тороидальная камера сгорания с вытеснителем в центральной части, она смещена относительно оси поршня в сторону от выточек под клапаны на 5 мм.

Боковая поверхность представляет собой сложную овально-бочкообразную форму с занижением в зоне отверстий под поршневой палец. На юбку нанесено графитовое покрытие.

Поршень с шатуном и кольцами в сборе: 1 — поршень; 2 — маслосъемное кольцо; 3 — поршневой палец; 4, 5 — компрессионные кольца; 6 — стопорное кольцо.

В нижней ее части выполнен паз, исключающий при правильной сборке контакт поршня с форсункой охлаждения при нахождении в НМТ.

Поршень комплектуется тремя кольцами, двумя компрессионными и одним маслосъемным. Отличительной его особенностью является уменьшенное расстояние от днища до нижнего торца верхней канавки, которое составляет 17 мм. На двигателях, с целью обеспечения топливной экономичности и экологических показателей, применен селективный подбор поршней для каждого цилиндра по расстоянию от оси поршневого пальца до днища. По указанному параметру поршни разбиты на четыре группы 10, 20, 30 и 40. Каждая последующая группа от предыдущей отличается на 0,11 мм. В запасные части поставляются поршни наибольшей высоты, поэтому во избежание возможного контакта между ними и головками цилиндров в случае замены необходимо контролировать надпоршневой зазор. Если зазор между поршнем и головкой цилиндра после затяжки болтов ее крепления будет менее 0,87 мм необходимо подрезать днище поршня на недостающую до этого значения величину. Поршни двигателей 740.11, 740.13 и 740.14 отличаются друг от друга формой канавок под верхнее компрессионное и маслосъемное кольца, (см. разделы компрессионное и маслосъемное кольца). Установка поршней с двигателей КАМАЗ 740.10 и 7403.10 недопустима. Допускается установка поршней с поршневыми кольцами двигателей 740.13 и 740.14 на двигатель 740.11.

Компрессионные кольца (рис. Поршень с кольцами в сборе с шатуном) изготавливаются из высокопрочного, а маслосъемное из серого чугунов. На двигателе 740.11 форма поперечного сечения компрессионных колец односторонняя трапеция, при монтаже наклонный торец с отметкой «верх» должен располагаться со стороны днища поршня. На двигателях 740.13 и 740.14 верхнее компрессионное кольцо имеет форму сечения двухсторонней трапеции с выборкой на верхнем торце, который должен располагаться со стороны днища поршня.

Рабочая поверхность верхнего компрессионного кольца 4 покрыта молибденом и имеет бочкообразную форму. На рабочую поверхность второго компрессионного 5 и маслосъемного колец 2 нанесен хром. Ее форма на втором кольце представляет собой конус с уклоном к нижнему торцу, по этому характерному признаку кольцо получило название «минутное». Минутные кольца применены для снижения расхода масла на угар, их установка в верхнюю канавку не допустима.

Маслосъемное кольцо коробчатого типа с пружинным расширителем, имеющим переменный шаг витков и шлифованную наружную поверхность. Средняя часть расширителя с меньшим шагом витков при установке на поршень должна располагаться в замке кольца. На двигателе модели 740.11 высота кольца — 5 мм, а на двигателях 740.13 и 740.14 высота кольца — 4 мм.

Установка поршневых колец с других моделей двигателей КАМАЗ может привести к увеличению расхода масла на угар.

Для исключения возможности применения не взаимозаменяемых деталей цилиндро-поршневой группы при проведении ремонтных работ рекомендуется использовать ремонтные комплекты:

-7405.1000128-42 — для двигателя 740.11-240;

-740.13.1000128 и 740.30-1000128 — для двигателей 740.13-260 и 740.14-300.

В ремонтный комплект входят:

-поршень;

-поршневые кольца;

-поршневой палец;

-стопорные кольца поршневого пальца;

-гильза цилиндра;

-уплотнительные кольца гильзы цилиндра.

Форсунки охлаждения (рис. Установка гильзы и форсунка охлаждения поршня) устанавливаются в картерной части блока цилиндров и обеспечивают подачу масла из главной масляной магистрали при достижении в ней давления 0,8 — 1,2 кг/см² (на такое давление отрегулирован клапан, расположенный в каждой из форсунок) во внутреннюю полость поршней.

При сборке двигателя необходимо контролировать правильность положения трубки форсунки относительно гильзы цилиндра и поршня. Контакт с поршнем недопустим.

Поршень с шатуном (рис. Поршень с кольцами в сборе с шатуном) соединены пальцем 3 плавающего типа, его осевое перемещение ограничено стопорными кольцами 6. Палец изготовлен из хромоникелевой стали, диаметр отверстия 22 мм. Применение пальцев с отверстием 25 мм недопустимо, так как это нарушает балансировку двигателя.

причины неисправности и последствия для двигателя

Один из видов привода ГРМ в двигателях внутреннего сгорания — это цепь, которая движется по зубчатому колесу коленчатого вала, приводя в движение зубчатые колеса распредвалов. В зависимости от типа двигателя и ряда других факторов, например частоты вращения коленчатого вала, разрыв цепи ГРМ может оказать негативное влияние на работу автомобиля и привести к серьезным последствиям, вплоть до дорогостоящего ремонта двигателя.

В цепном приводе к дополнительным элементам, ответственным за его правильную работу, относятся направляющие (или так называемые успокоители) и гидравлические натяжители. Они призваны повысить эффективность работы двигателя и предотвратить такие последствия износа цепи, как смещение фаз. Система ГРМ — это сеть взаимосвязанных компонентов, поэтому выход из строя одной детали может представлять большую опасность и повлечь за собой неисправность других. В отличие от ремня ГРМ, который может внезапно выйти из строя, если его не заменить в срок, установленный изготовителем транспортного средства, неисправность цепи проявляется гораздо раньше.

«Разрыв цепи ГРМ может привести к повреждению клапанов, поршней, искривлению направляющих, шатунов, распредвалов и даже повреждению головки блока цилиндров двигателя. Все зависит от того, исключен ли в двигателе риск столкновения поршней с клапанами — в ряде агрегатов отсутствие синхронизации в работе ГРМ не приводит к их столкновению. Размер ущерба зависит не только от конструкции блока, но и от частоты вращения коленвала в момент обрыва привода ГРМ. Как правило, чем выше обороты, тем серьезнее повреждение», — объясняет Томаш Охман из компании SKF.

Разрыву цепи — если он не вызван заводским дефектом — предшествует ее чрезмерный износ. Признаки такой неисправности мы распознаем в первую очередь по слишком громкой работе ГРМ на непрогретом двигателе. Звук, который в этом случае сопровождает работу двигателя, напоминает треск или стук, причиной которого, как правило, служит неисправный натяжитель или чрезмерное растяжение цепи, которое нормально работающий натяжитель не в состоянии компенсировать. Это может привести к ударам цепи о корпус, который ее защищает, или об успокоитель. Интенсивность звучания увеличивается вместе с увеличением оборотов коленвала двигателя. Чтобы проверить это, необходимо несколько раз нажать на педаль газа. После прогрева блока до рабочей температуры звук может немного ослабнуть.

Растяжение цепи также может привести к смещению фаз газораспределения, что проявляется в неровной работе двигателя, слабой реакции на добавление газа, а также в более высоком, чем обычно, расходе топлива. Разрыв чрезмерно изношенной цепи происходит обычно в момент ее натяжения, например, при увеличении оборотов на движущемся на подъем автомобиле. Изношенная цепь может разорваться и в случае буксировки автомобилем прицепа большой массы, который создает высокую нагрузку на двигатель и систему передачи крутящего момента. Как же обслуживать цепной привод, чтобы предотвратить возникновение подобных ситуаций?

При выполнении монтажа автомастерские должны помнить о необходимости устанавливать блокировки распредвалов или коленвала (либо и того, и другого одновременно), предназначенные для данной модели двигателя. Установка неподходящего типа блокировки может привести к смещению фаз газораспределения, а также к возникновению в памяти ЭБУ ошибок, относящихся к положению распредвалов и коленчатого вала. В этом случае двигатель будет работать неправильно, а цепь изнашиваться значительно быстрее.

«Большинство цепей ГРМ требует постоянного смазывания, так как они работают в моторном масле, которое питает также гидравлические натяжители. В связи с этим исправность ГРМ напрямую зависит от качества и чистоты масла. Еще один ключевой момент — это использование проверенных запчастей. Например, продукции компании SKF — в состав наших комплектов входят цепь, натяжители, успокоители, шкивы, подшипники скольжения и все необходимые уплотнения и крепёж, что позволяет выполнить комплексную замену с помощью продукции одной компании, без необходимости заказа дополнительных элементов», — резюмирует Томаш Охман.

Все о датчике коленвала ЗМЗ 405 – 406

Вот и пришло время менять ДПКВ. По идее нет особого смысла делать такую запись, но интернет пестрит массой «симптомов», в то же время, те симптомы, которые проявлялись у меня, я почему-то нигде не встречал. Всё описанное ниже будет опираться на простые факты работы машины, максимум, что будет использовано из оборудования — БК (Бортовой Компьютер). Внутри буду вставлять курсивом простые мелочи, они нужны для справки, чтобы избежать лишних вопросов.

Краткая справка

. ДПКВ — самый главный датчик в системе. Без него Вы просто не поедите. Когда он окончательно выйдет из строя, то у Вас не будет искры, вообще. Именно благодаря этому датчику ЭБУ «знает» в каком положении находится коленчатый вал двигателя. Исходя из этого происходит расчёт впрыска и зажигания. Для примера. Без ДМРВ авто будет еле ехать, тупить, холостые пропадут, но машина поедет. Без датчика температуры также. Мотор тупит, толком не работая. И т.д. и т.п. А вот без ДПКВ он вообще работать не будет. Потому со мной всегда этот датчик.

За всё время жизни авто, а это почти 11 лет и почти 56 000 км пробега. Я менял ДПКВ 2 раза. Вот и пришёл 3 раз. Все эти замены были объедены едиными симптомами. Причём как под копирку. Я постараюсь описать их максимально подробно. Описывать буду в порядке их появления, т.е. в начале тот, который появлялся первым.

Симптом №1

Изредка в памяти ЭБУ сохраняется ошибка №53, статус — накопленная. Видно только по записи в БК.

Симптом №2

Ошибка появляется всё чаще. После запуска мотора может загораться лампа ошибки, но на работе авто это никак не отражается. Ошибка 53, по прежнему присутствует и имеет статус накопленной.

Симптом №3

Машина заводится немного дольше. Т.е. Вам приходится дольше крутить стартером, буквально 1-2 оборота. После запуска в ЭБУ стабильно записана ошибка №53. Со временем симптом прогрессирует.

Симптом №4

Машина может в какой-то из моментов не завестись. После неудачного запуска в памяти ЭБУ ошибка №53, по прежнему накопленная. Симптом также со временем прогрессирует.
Читать дальше: Датчик детонации 405 двигатель газель
Симптом №5

Во время работы мотор может начать подтряхивать, случаются редкие «непонятки», мотор теряет обороты. В эти момент загорается CHEK и тухнет (ЭБУ вновь указывает на ошибку №53).

Подведя итог. ДПКВ просто начинает работать нестабильно. А при пуске, когда обороты низкие и напряжение на магните ДПКВ минимально, его неисправность чаще проявляет себя. Как ни крути ДПКВ магнит — со временем работы его характеристики ухудшаются, показания имеют большую погрешность, а метка ДПКВ, как и остальные зубья, имеют нестабильность (отлично видно по осциллографу).

Я ждать не желал. И потому, как заметил, что запуск авто сопровождается включением CHEK и появлением ошибки ДПКВ — сразу решил заменить.

В принципе у меня в багажнике был новый ДПКВ. Я купил его относительно давно. Уже не помню где и как, помню, что меня устроил производитель и сам ДПКВ. Но всё же я подумал, что нужно купить новый, его в багажник, а тот, который катался со мной, поставить. Но пройдясь по магазинам увидел следующее. ДПКВ сделан кувалдой. Куча неаккуратной выплавки, провод заходящий в ДПКВ не залит и в сам ДПКВ может попасть влага. На упаковке толком ничего не указанно. Магнит грубо обработан и слабо примагничивает. По факту, он должен очень сильно держать металл. Усилие на отрыв должно быть ощутимо. В итоге, ввиду отсутствия времени, решил поставить тот, который был в багажнике. Вот он сам.

Проверка и замена датчика синхронизации ЗМЗ-406

Датчик синхронизации — индуктивного типа (2612.1.113 Bosch или 406.3847113) установлен на переднем торце двигателя внизу, с правой стороны и предназначен для синхронизации работы блока управления с рабочим процессом двигателя.
Датчик представляет собой стержневой магнит с намотанной поверх него обмоткой и заключенный в корпус из высокопрочной пластмассы.

При прохождении зубьев диска синхронизации, мимо торца сердечника на выводах датчика возникает сигнал, несущий информацию о частоте вращения коленчатого вала, а отсутствующие на диске синхронизации два зубца вызывают импульс сигнала, по которому блок управления определяет верхнюю мертвую точку (ВМТ) первого цилиндра.

При выходе из строя датчика синхронизации и его цепей работа двигателя невозможна.

Блок управления занесет в память код неисправности и включит лампу сигнализации КМСУД на приборной панели.

Проверка датчика синхронизации

Выключаем зажигание и отсоединяем «минусовую» клемму аккумуляторной батареи.

Тонкой отверткой или шилом снимаем пружинный зажим колодки.

Отсоединяем разъем датчика синхронизации.

Подсоединяем омметр к центральному и одному боковому выводу.

Измеряем сопротивление обмотки датчика, которое должно быть в пределах 700—900 Ом.

Для дальнейшей проверки исправности датчика снимаем его с двигателя.

В работоспособности датчика можно убедиться, подсоединив к его выводам вольтметр

Быстро подносим металлический стержень к сердечнику датчика — если он исправен, на приборе наблюдаются скачки напряжения.

Неисправный датчик заменяем.

Назначение и принцип действия ДПКВ

Функция прибора определять позицию кардана движка в определенное время для компьютерного управления исполнительными устройствами и согласования функционирования системы газораспределения. Он служит для обеспечения образования импульсов от (60-2) зубьев диска, то есть помечает вращение кардана на секторные отметины. Угловой ход одного зуба, вместе с промежутком до следующего, равна 6 o поворота коленчатого шпинделя. Он функционирует совместно с зубчатым кругом, размещенным на шкиве кардана. Круг имеет 60 зазубрин с пропуском в 2 целых выступа. Вырез на круге служит началом отсчета расположения коленвала. Начало 20-го (за вырезом) зубчика (Нумерация зубцов начинается от выреза по часовой стрелке) отвечает ВМТ первого или четвертого цилиндра.

Как обмануть датчик и завести машину

На примере Ваз 2110 рассмотрим эффективный способ, как можно завести мотор при неработающем датчике коленвала.

Для этого нужно на корпус датчика намотать тонкую медную проволоку, сделать своеобразную обмотку. Проволоку можно взять из любого реле. Вокруг корпуса необходимо сделать 150 мотков, а остаток отвести к фишке, которая подключается к ДПКВ и всунуть концы в разъем вместо датчика коленвала.

Наматывание медной проволоки на корпус датчика

Фиксация проводов на фишке

Перед тем, как наматывать медную проволоку, вокруг корпуса датчика можно сделать 2 витка бумагой или тонким картоном.

Проволока наматывается сверху на бумагу, а потом убирается, таким образом самодельная обмотка нормально станет на корпус.

Если двигатель не запустится, то нужно будет поменять местами проводки подведенные к контактам фишки. Чтобы эти проводки не выпали, их следует временно зафиксировать спичками. Долго с такой конструкцией не стоит ездить, в последствии, вышедший из строя ДПКВ нужно обязательно заменить!

Суть предложенного способа заключается в частичном восстановлении процесса электромагнитной индукции. То есть при поломке штатной катушки (залитой в корпус) таким образом можно сделать элементарную катушку, которая сможет функционировать совместно с центрирующим шкивом коленвала. Как результат, сигнал будет доходить до ЭБУ и двигатель заведется. Подробнее смотрите на видео ниже.

Устройство датчика положения коленвала двигателя

Датчик коленвала состоит из:

• Корпус — пластиковый или алюминиевый с восприимчивой частью
• Сенсорная доля — из магнитной сердцевины и соленоида из медной проволоки на изоляционной бобине
• Фланец — овальной формы с отверстием под болт М6
• Провод связи — экранированный, длинной 610 мм
• Соеджинительная вилка провода — трех контактная, опрессованная с проводом.

• Выход провода отечественного датчика положения коленвала развернут на 90 0 по отношению к линии монтажной дырки.
• Выпуск провода импортного прибора ориентированный в другую сторону от отверстия крепления.

Электрическая схема подключения ДПКВ 23.3847

На рисунке сверху представлена схема подключения датчика положения коленвала двигателя 405, 406, 409, 4213 и 4216 к ЭБУ автомобиля.

Соединительная колодка датчика коленвала 23.3847

На рисунке представлен трех контактный разъем датчика коленвала. Обозначена нумерация контактов и распиновка .

Назначение и принцип работы датчика положения коленвала

Датчик положения коленвала (ДПКВ, датчик синхронизации) является компонентом электронной системы управления двигателем. Поэтому датчик имеется только у современных автомобилей, оснащенных электронным блоком управления (ЭБУ) двигателя.
Функцией датчика положения коленвала является передача сигналов на электронный блок управления двигателем о положении коленчатого вала, а также о скорости и направлении его вращения. Тем самым датчик влияет на функционирование основных систем мотора, в том числе на зажигание, газораспределение, питание и т. д. Основываясь на показаниях, переданных ДПКВ, электронный блок управления решает следующий круг задач:

Сам по себе датчик представляет собой стальной сердечник с обмоткой из медной проволоки, залитый компаундной смолой и помещенный в пластиковый корпус. Особенностью датчика является наличие провода длиной 50-70 сантиметров, заканчивающегося специальным разъемом, который подключается к блоку управления двигателем.

Выделяется 3 основных разновидности ДПКВ.

Чаще всего на автомобилях встречаются магнитные измерители и датчика Холла — многофункциональность этих приборов делает их более востребованными, чем оптические измерители положения коленвала, которые являются устаревшим решением.

Технические характеристики

• Сопротивление датчика коленвала посреди клемм 2-1 равно 880-900 Ом
• Наименьшее отклонение импульса переменного напряжения между клеммами 2 и 1, при оборотах синхронного диска 20 об/мин (20Гц) и промежутке посреди датчика и круга с зубьями 1,5 мм, и сопротивлении нагрузки 10 кОм — не меньше 0,2 В.
• Наибольший размер импульса переменного напряжения между штырями 2 и 1, при скорости вращения синхронного диска 6000 об/мин (6000Гц) и промежутке посреди торца прибора и синхронного диска 0,5 мм, сопротивлении нагрузки 100 кОм — не больше 250 В

Где находится датчик коленвала ?

В этом разделе указано место, где находится датчик коленвала двигалки 405, 406, 409, 4213, 4216. Представлена конкретная точка установки приборчика.

Он смонтирован в передней части сердца машины, справа, внизу на выступе передней крышки блока цилиндров. Прикреплен метизом М6 под голову 10. Нормальный промежуток меж его торцом и зубчиком диска синхронизации обязан равняться 0,5-1,2 мм. Для его стабильного функционирования установите зазор 0,8 мм. Для этого необходимо прошлифовать посадочное место прибора наждачной бумагой. К связке проводков датчик коленвала подключается с поддержкой трехконтактной розетки с рамочной пружиной.

Где стоит ДПКВ на движке УМЗ 4213, 4216

Hасположение датчика коленвала организовано в передней части двигалки, справа, на фланце крышки шестерен распредвала. Номинальный зазор между торцом приборчика и зубом диска синхронизации находится в пределах 0,51-2 мм.

Видео — обзор датчика коленвала.

Датчик положения коленвала: признаки неисправности и проверка ДПКВ

В том случае, если причиной неполадок является датчик коленвала, признаки неисправности могут быть следующими:

Необходимо учитывать, что указанные симптомы могут появляться и в результате других неисправностей. По этой причине перед началом манипуляций с ДПКВ следует исключить другие возможные неполадки. Еще следует добавить, что сбои в работе датчика коленвала могут возникать не постоянно. Другими словами, неустойчивая работа ДВС или проблемы с запуском могут проявляться не всегда, хотя «чек» загорается. В этакой ситуации рекомендуется произвести компьютерную диагностику двигателя автомобиля для более точного определения причины.

Также можно проверить датчик положения коленвала самостоятельно. Для такой проверки существует несколько доступных способов, которые позволяют с относительной точностью определить работоспособность элемента. Устройство заключено в пластиковый корпус, который обычно крепится на кронштейне в месте расположения шкива привода генератора. Также к элементу может быть подключен провод, который имеет большую длину. Использование такого провода обусловлено тем, что место установки ДПКВ является достаточно удаленным.

Если визуальный осмотр ничего не выявил, тогда датчик синхронизации понадобится снять, после чего можно переходить к проверке. Элемент следует осмотреть повторно, что помогает определить повреждения корпуса, сердечника, контактной колодки. Следует добавить, что достаточно часто после простой очистки контактов и сердечников от грязи ДПКВ начинает нормально работать.

В том случае, когда видимых дефектов не было замечено, следует перейти к диагностике датчика при помощи мультиметра. Устройство переводят в режим омметра для замера сопротивления на обмотке ДПКВ. В норме показания должны составлять 550-750 Ом. Также существует способ, при помощи которого фиксируется индуктивность датчика синхронизации, но такая диагностика сложнее для реализации в гаражных условиях и требует дополнительного оборудования (вольтметр, сетевой трансформатор).

Следует отметить, что одним из быстрых способов проверки является установка заведомо исправного или нового датчика синхронизации. Если двигатель заводится и нормально работает после замены, тогда причина очевидна. Еще нужно учитывать, что во время установки датчика коленчатого вала следует правильно выставлять зазор, который присутствует между зубчатым шкивом и ДПКВ. Квалифицированная установка датчика предполагает то, что зазор между сердечником датчика и диском синхронизации составляет 0.5 – 1.5 мм. Регулировка указанного зазора возможна путем установки дополнительных шайб в месте расположения посадочного гнезда датчика коленчатого вала.

Неисправности датчика коленвала двигателя

В этом разделе описаны возможные неисправности датчика коленвала и методика их устранения. Приведены конкретные параметры.

Неисправности датчика коленвала двигалки 409	Способы устранения
1.Нестабильное вращение нагретого движка на порожних оборотах. Лампа чек хаотично загорается при функционирующем агрегате. Самопроверка компьютера принимает код 53.	Проверьте установочный зазор меж ДПКВ и синхронным диском. Он вынужден равняться 0,5-1,2. Правильнее выставить 0,8-0,9 мм. Для этой цели нужно счистить немного посадочное место прибора на выступи крышки. Очищение производить с поэтапной проверкой зазора.. Отремонтируйте вероятные торцевые биения шкива кардана Поменяйте электро датчик на рабочий. Обследуйте соединение экрана с корпусом движителя Протестируйте и устраните поломку высоковольтных проводов сферы поджигания
2.Бензодвигатель не заводится или пускается и останавливается. Само диагностика ЭБУ определяет шифр повреждения 53.	Исследуйте: Вероятную перекоммутирование и повреждение линий 48 и 49 Установочный расстояние промеж ДПКВ и синхронным кругом
3.Бензодвигатель не заводится, не подхватывает. Само диагностика ЭБУ не регистрирует ключей поломок. Когда число оборотов кардана равняется «0» в способе продувки цилиндров воздухом (стартерное вращение мотора при открытой заслонке.	Выясните: Подсоединение прибора к связке проводов Наличие синхронных неисправностей линии 48 и 49 Исправность катушки электро датчика — поменяйте его

Датчик коленвала симптомы неисправности газель

ГАЗ 3302 Газель (2010 год). Неисправности датчика коленчатого вала двигателя
Датчик коленвала – признаки неисправности

Для начала необходимо выделить наиболее понятные и явные признаки неисправностей датчика коленчатого вала:

1. В моторе при динамических нагрузках возникает ощутимая детонация;

2. На холостом ходу обороты идут с признаками неустойчивости;

3. Значительно снижается мощность двигателя без каких-либо показаний на приборах;

4. Во время непосредственной езды существенно снижается динамика автомобиля. Тем не менее данная проблема может свидетельствовать о проблемах и с самым двигателем;

5. Неконтролируемое понижение и повышение оборотов.

Помимо этого, о том, что датчик положения коленчатого вала пришел в негодность и стал неисправным может свидетельствовать банальная невозможность запуска автомобильного двигателя. Следовательно, автолюбителю не обязательно быть профессионалом в различных вопросах об устройстве электронных систем автомобиля, чтобы выявить и определить неисправность.

Симптомы неисправности датчика коленвала

Одним из явных признаков неполадок ДПКВ является полная остановка двигателя. Так получается в результате того, что сбои в его работе не позволяют системе питания своевременно подавать горючее, а система зажигания не способна в заданный момент поджечь топливно-воздушную смесь. Теперь рассмотрим, почему так происходит.

Датчик коленвала посылает сигналы в ЭБУ, сигнализируя о положении коленчатого вала в определенный момент, а также сообщает о направлении вращения вала и указывает частоту вращения. Отметим, что на разных автомобилях как само устройство, так и некоторые функции ДПКВ могут отличаться. Это зависит от типа установленного элемента. Устройства могут быть:

-магнитными индуктивного типа; -датчиками на эффекте Холла; -оптическими датчиками;

Электронный блок управления получает сигналы от указанного устройства, благодаря чему контроллер «знает» положение коленчатого вала по отношению к ВМТ в первом и четвертом цилиндре, а также фиксирует частоту и направление вращения вала. На основе этих данных блок формирует сигналы для управления моментом зажигания, создает управляющие импульсы для инжекторных форсунок, управляет работой топливного насоса и т.д

Датчик положения коленвала: признаки неисправности и проверка датчика

В том случае, если причиной неполадок является датчик коленвала, признаки неисправности могут быть следующими:

-холодный или прогретый двигатель не заводится; -во время работы под нагрузкой возникает детонация; -плавают обороты холостого хода; -снижается мощность двигателя, пропадает динамика; -скачут обороты во время движения, произвольно меняются обороты и т.д.

Указанные симптомы могут появляться и в результате других неисправностей. По этой причине перед началом манипуляций с ДПКВ следует исключить другие возможные неполадки. Еще следует добавить, что сбои в работе датчика коленвала могут возникать не постоянно. Другими словами, неустойчивая работа ДВС или проблемы с запуском могут проявляться не всегда, хотя «чек» загорается. В этакой ситуации рекомендуется произвести компьютерную диагностику двигателя автомобиля для более точного определения причины.

Источник

Как проверить датчик коленвала ?

Для начала, при его снятии, зрительным методом определяем его целостность, не окислились ли выводы на вилке включения. После этого производим его контроль с поддержкой устройств. Есть 3 метода проверки прибора синхронизации .

• 1.Контроль с помощью электрического тестера:
  Ставим переключатель на диод (Звук) и проверяем целостность между клеммами 1 и 2, это положительный и отрицательный вывод на обмотку датчика. При разрыве, отсутствует сигнал — прибор сломан. Третья клемма соединена с экранированной оболочкой. Когда она замыкает на другие выводы то ДПКВ сломан.
• Включаем тестер на показания сопротивления и измеряем его у катушки датчика, меж клеммами 1 и 2. Показания обязаны попасть в границы 650-750 Ом. В этом случае проверяемое устройство рабочее.

2.Измерение показаний индуктивности датчика синхронизации:

Этот тест труднее предшествующего и настоятельно просит конкретных устройств. Катушка, вмонтированная в ДПКВ, в возбужденном положении, при функционирующем движке, содержит собственную индуктивность. Что и нужно замерить. Для сего необходимо владеть надлежащими устройствами: мега омметр;

сетевой трансформатор;

измеритель индуктивности;

вольтметр (желательно цифровой)

Мерить индуктивность обмотки нужно меж клеммами 1 и 2. Она обязана располагаться между значениями 200-400мГн. Когда получен итог крепко различающийся от обозначенного, значит сломан датчик.

Дальше нужно замерить противодействие изолирующей оболочки меж обмоткой катушки. Для сего применяется мега омметр. На нем устанавливается выходное усилие 500В. Полученное показание сопротивления изоляции не надлежит быть меньше 0,5МОм. Когда меньше, значит пробой изоляции катушки и вероятность возникновения межвиткового коротыша. Что подтверждает поломку ДПКВ.

Размагничивание прибора можно выполнить за действуя сетевой трансформатор

3.Тестирование с использованием осциллографа:

Cамый безупречный способ. С поддержкой сей методы возможно узреть контролируемое показание и увидать последовательность возникновения импульса. Испытание ДПКВ возможно выполнять на движке и демонтированном с него. Для испытания необходим осциллограф и программное обеспечивание к нему. Испытание ДПКВ снятом с движителя выполняется в надлежащей очередности: Подключить контакты осциллографа к клеммам катушки ДПКВ. Без разницы какой к плюсу или минусу

Включить программу функционирования с осциллографом

Помахать любым железным объектом перед ДПКВ

Когда датчик положения коленчатого вала рабочий, то при прохождении железного объекта перед ним начнет образовываться график на экране.

Аналоги датчика коленвала 23.3847

Электро датчик положения коленчатого вала BOSCH — 40904.3847010 (BOSCH 0 261 210 302)

Каталожный номер датчика положения коленчатого вала движка

• 23.3847000 — прибор синхронизации 23.3847
• 406.3847060-01 — электро прибор коленчатого шпинделя ДС-1

Замена датчика коленвала на движках 406, 405, 409.

В этом разделе подробно и последовательно расписана замена датчика коленвала двигателя. Все выполняемые операции проиллюстрированы фотографиями, которые облегчают процесс замены ДПКВ.

Источник

датчик коленвала умз 4216 — поиск по DRIVE2

Сравнение датчиков фаз умз 4216 , змз 405,406 — ГАЗ Газель.

Здарова мужики, накипело у меня, устал менять датчики

фаз… Короче говоря из за не большой стоимости всегда покупал
датчики
, честно сказать редкостное г…о. За последние 3 месяца поменял 5 шт.

Датчики . ДПКВ, ДПРВ(ДФ), ДТОЖ, ДД. — ГАЗ 31, 2.9 л., 1997 года.

В этой записи пойдет речь о некоторых датчиках

устанавливаемых на сам мотор. О их необходимости, особенностях установки. ДПКВ —
датчик
положения
коленчатоговала
.
Датчик
положения
коленчатоговала
предназначен для оценки скорости вращения
коленчатоговала
.

Датчик положения коленчатого вала ГАЗель Бизнес

Вчера вечером начались проблемы с запуском. Прогретый двигатель запускался со второй, третьей попытки. Вариантов с ремонтом в 17 часов за городом уже не было, поэтому ничего не оставалось делать как закончить работу и по возможности двигать в сторону дома.

Гидроизоляция датчика коленвала ? — ГАЗ Газель, 2.9 л., 2008.

Датчик

положения
коленвала
опять залило! Это как проклятье! Один раз даже после мойки

ЭБУ выдает «ошибка датчика

положения
коленвала
» А сколько раз я вставал по весне или

Вот ездил однажды на умз

таком.Дык там, как на свечные колпаки капля попадёт-так фсё.

P0336 Ошибка датчика положения коленчатого вала

1. Проверяются провода и сопротивление датчика

положения
коленчатоговала
. Сопротивление может незначительно изменяться при повышении температуры. 2. Выходной сигнал
датчика
должен иметь амплитуду напряжения переменного тока около 0.

Признак неисправности датчика коленвала

Одним из важнейших узлов современного автомобиля является ДПКВ – датчик

положения
коленвала
, признаки неисправности которого сигнализируют водителю о необходимости срочного ремонта данного агрегата.

Ремонт УМЗ – 4216 …

Sigurdja › Блог › Ремонт УМЗ

–
4216
… Sigurdja был 2 недели назад.

Для снижения температуры двигателя до разумной в верхний шланг радиатора была установлена трубка с отводом под датчик

включения вентилятора и установлен
датчик
на температуру 97°-82°. Подключён.

Инжектируем 417-й.(ч.2) — ГАЗ 21, 2.4 л., 1967 года

( Забыл я кстати написать о датчике

температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ). ДТОЖ нужен для мозгов, но с ним если взять провод на стрелку(указатель на приборке) из косы проводов, то стрелка будет работать не правильно. Поэтому нам надо 2
датчика
, один на мозги.

Капремонт УМЗ 4216

Мужик посоветовал смотреть датчики

, мозги и еще что-то там, вопрос с правильностью установки зажигания был отметен, т.к. метки на шестернях
коленвала
и распредвала точно были установлены верно. Ребята свозили мозги мотора на проверку, все ок, поменяли все
датчики
.

Читать дальше: Полезные товары для автомобиля

Ура! ЗАВЕЛАСЬ… и года не прошло! — KIA Sportage, 2.0 л., 2001.

Датчик

синхронизации 35.3847 предназначен для формирования электрического сигнала при изменении углового положения специального зубчатого диска, установленного на
коленчатомвалу
двигателя.
Датчик
используется в составе комплексной системы управления двигателем.

Как проверить Датчик Положения Колленчатого Вала (ДПКВ)

Датчик

положения
коленчатоговала
– всё про
датчикколенвала
Современное чудо инженерной мысли – автомобиль, очень сложно представить себе без обилия электронных систем.

Датчики распредвала и коленвала змз 406. — Сообщество.

Доброго всем времени суток! Если с датчиками

температуры и их производителями все понятно (кроме всеми рекомендованного 405226 брать особо нечего), то с выше указанными
датчиками
я не знаю что выбрать, тема не обмусолена поэтому обращаюсь к сообществу.

Газель ошибка 053. неисправность датчика положения коленвала

Всем добрый день. Подскажите кто в теме. Случился такой казус два дня подряд ездил на газели 406 двигатель притензий к работе не было. Но вот на третий она не завелась. Когда крутишь двигатель схватывает периодически но работать отказывается.

Отчет после прошивки програмного обеспечения УМЗ 4216 — ГАЗ.

ГАЗ Соболь Danunah › Бортжурнал › Отчет после прошивки програмного обеспечения УМЗ
4216
. saigak007 был больше 1 месяца назад.

скинуть с дтож клемму . с любого в принципе датчика

. …с распредвала
коленвала
. ну короче их там много выбери какой нить и найди хорошего.

ДПКВ от Газели — Great Wall Hover, 2.0 л., 2014 года

Начну с того что у меня в каждой машине в запасе лежит датчик
коленвала
. Летом ездил на море взял из Газели
датчик
и бросил в Ховер думал если что фишки обрежу и скручу. Это единственный
датчик
без которого не сдвинешься с места.При заказе вариатора заказал и.

Семь раз отмерь ( датчик положения коленвала ) — УАЗ 3160.

Решил купить новый датчик

, попробовать, а вдруг и пропадет давнишний глюк, с нежеланием заводиться спустя минут 5 после глушения прогретого двигателя, уже привык передергивать разъем
датчика
положения
коленвала
, единственное что помогает.

Система зажигания УМЗ 4216

Электронный блок управления принимает опорные сигналы от датчиков

положения
коленчатоговала
и фаз.

Система зажигания УМЗ
4216
(Газель Бизнес) входит в состав системы управления двигателем и состоит из катушки зажигания, высоковольтных проводов и.

ГАЗ Газель УМЗ 4216

Гидроизоляция датчика
коленвала
?

Коллега! Здоровья вам и всему, что с вами связано. Я недавно оседлал Газель 3302 фермер 4х4 с УМЗ
4216
инжектор евро 3 2012г.

Вопрос по датчику на умз 4213; 4216 — Сообщество «УАЗоводы».

Мотор умз
4216
или
умз
4213Е на
датчике
обсолютного давления мне не понравился.

Когда мне поженят ЗМЗ-40200М и ЗМЗ- 4216

и установят на Волгу помаракую над этой проблемой. У 402-го опоры
коленвала
не вываливаются ниже брюха и поэтому блок более жёсткий.

Продолжаем собирать з/ч на УМЗ 421.Распредвал EvoTech — УАЗ.

Если шатуны и шестерни распредвала и коленвала

тюнингу не поддаются, то вот расредвал

Вкратце из статьи о моторе УМЗ

А274: «Обычно уменьшение объема двигателя при прочих равных

Необходим распредвал на умз
4216
, у нас просто негде взять нормальные запчасти.

Основные функции

Конструкция представляет собой сам датчик, который располагается в специальном корпусе (из пластика или алюминия) и задающий диск. Также предусмотрен стандартный разъем, через который устройство подключается к системе управления.

Предназначен для отслеживания и фиксации рабочих характеристик двигателей (положение и частота вращения). Полученные данные передаются на электронный блок управления (ЭБУ) и позволяют решать широкий спектр задач: от определения положения поршней до контроля топливной системы.

Несмотря на достаточно простое устройство, ДПКВ ЗМЗ 406 является критически важным элементом любого двигателя.

Классификация

В зависимости от того, какой физический процесс используется в основе работы датчика коленвала, выделяют три основных вида:

• Магнитный (индуктивный) — сигнал формируется в момент прохода специальной метки через образованное магнитное поле, не требует отдельного питания, может выступать в качестве датчика скорости. Достаточно прост в использовании.

• Работающий на основе эффекта Холла — сигнал формируется путем перекрытия появившегося поля специальным синхронизирующим диском, дополнительно может выступать в качестве распределителя зажигания. Точность полученных показателей достигается за счет сложной конструкции.
• Оптический — информация для ЭБУ формируется путем прерывания оптического потока, в результате данного процесса возникает импульс напряжения. Задымление или загрязнение могут привести к неточностям результатов.

Проверка датчика

Датчик коленвала марки ЗМЗ 406 работает на основе эффекта Холла, устанавливается в торцевой части головки блока цилиндров. Информация о положении поршня при сжатии, которая поступает на ЭБУ, позволяет соблюдать последовательность впрыска топлива. Неисправность переводит в резервный режим работы всю топливную систему.

О необходимости проверки ДПКВ ЗМЗ 406 свидетельствуют следующие признаки:

• снижение динамических характеристик;
• обороты меняются по неизвестным причинам или «плавают» в холостом режиме;
• физические нагрузки приводят к детонации;
• включена лампа сигнализатора на панели приборов;
• двигатель не запускается.

Перед тем как проверить датчик, следует осмотреть целостность корпуса, проводов, разъемов, а также удостовериться в отсутствии мусора, инородных деталей. Наличие механических повреждений указывает на неисправность. Если видимых повреждений не выявлено, проверку можно выполнить следующими способами:

• Определение сопротивления обмотки. Несложный метод, который дает исчерпывающую информацию. Для проверки понадобится тестер-мультиметр, который необходимо включить в режим омметра. Для исправного ДПКВ полученное значение будет в диапазоне 800–900 Ом.
• Путем измерения индуктивности. Данным способом можно воспользоваться, если мультиметр имеет встроенную функцию проверки индуктивности. Полученные значения должны быть в пределах 200–400 мГн.
• Проверка осциллографом. Такой способ позволит получить полную информацию о состояние и работе датчика.
• С помощью электрической схемы, которую можно собрать самостоятельно. Кратковременный сигнал светодиода при приближении металлического предмета свидетельствует об исправности.

• Установить новый датчик и проверить работу двигателя.

Выбор способа диагностики зависит от наличия необходимого оборудования.

Признаки неисправности датчика

Достаточная простота конструкции датчика приводит к тому, что чаще всего он либо функционирует в штатном режиме, либо не работает вовсе. Периодические сбои в работе ДПКВ встречаются достаточно редко.
Признаки неисправности датчика проявляются следующим образом:

Данные проявления также могут быть характерны для сбоев в работе или неисправности других датчиков, обеспечивающих нормальную работы двигателя. Поэтому для подтверждения того, что проблема кроется именно в датчике положения коленвала, необходимо провести диагностику работы ДПКВ.

Шатуны — обзор

10.6.3 Характеристики трения подшипников поршневого узла

Шатунные малые и большие подшипники представляют собой подшипники в поршневом узле. Они работают в суровых условиях при высоких динамических нагрузках и относительно низких скоростях шейки (например, Zhang et al. , 2004). Их моменты трения важны для точности расчета динамики поршневого узла. Сила трения поршневого пальца напрямую влияет на наклон юбки поршня.Их моменты трения необходимо включить в баланс моментов уравнений динамики поршневого узла. Их моменты трения в подшипниках можно рассчитать либо с помощью упрощенного подхода с использованием эквивалентного граничного коэффициента трения, умноженного на действующую нагрузку и радиус подшипника, либо с помощью более сложного подхода, включающего уравнения трения гидродинамической смазки, представленные в предыдущем разделе.

Сухара и др. (1997) измерил трение в подшипнике выступа поршневого пальца полуфланцевого запрессованного поршневого пальца автомобильного бензинового двигателя.Они обнаружили, что сила трения подшипника поршневого пальца увеличивается с давлением в цилиндре во второй половине такта сжатия, такте расширения и первой половине такта выпуска. Они отметили резкий скачок силы трения при полной нагрузке сразу после ВМТ срабатывания, когда давление в цилиндре было самым высоким. Другой гораздо меньший пик произошел при угле поворота коленвала 90 ° после ВМТ срабатывания, когда шатун изменил направление. Пики силы трения указывали на характеристики граничной смазки поршневого пальца в этих областях.Сухара и др. (1997) обнаружил, что трение поршневого пальца находится в диапазоне от 6,5% (при половинной нагрузке) до 16% (при полной нагрузке) среднего эффективного давления трения (FMEP) юбки поршня и колец, и им нельзя пренебречь. Их результаты очень похожи на результаты аналитического моделирования, когда при моделировании предполагается граничное трение для поршневого пальца (Xin, 1999). Поршневой палец и узкий конец шатуна лишь слегка качаются вперед и назад. Силу трения поршневого пальца можно рассчитать, умножив нагрузку на палец на эквивалентный коэффициент трения.

Очень интересная диаграмма Стрибека была опубликована Suhara et al. (1997 г.) для подшипника поршневого пальца. Они заметили, что коэффициент трения уменьшается по мере уменьшения рабочего параметра во второй половине такта сжатия, что указывает на операцию гидродинамической смазки. Коэффициент трения резко увеличивается по мере дальнейшего уменьшения рабочего параметра в течение первой половины хода расширения, указывая на то, что подшипник поршневого пальца работает в режиме смешанной смазки.Сухара и др. (1997) полагал, что повышающийся высокий коэффициент трения с рабочим параметром во второй половине такта расширения был вызван очень тонкой масляной пленкой, которая не утолщалась при увеличении рабочего параметра. Это свидетельствовало о недостаточных поставках смазочного масла в этом регионе. Они указали, что необходимо сделать упор на усовершенствование конструкции для уменьшения трения как для режима граничной смазки в первой половине такта расширения, так и для режима масляного голодания во второй половине такта расширения.

Небольшое уменьшение шероховатости поверхности может значительно снизить трение поршневого пальца, как указано Suhara et al. (1997) в своем обширном экспериментальном исследовании различных эффектов конструкции на трение поршневого пальца. Улучшение материала подшипника втулки пальца также имеет большое влияние на снижение трения. Уменьшение зазора в подшипнике выступа поршневого пальца, например, для снижения шума, может привести к увеличению трения в режиме граничной смазки из-за более серьезных неровностей контактов, особенно при полной нагрузке и высоком давлении в цилиндре.Чрезмерное уменьшение длины поршневого пальца и толщины стенки по причине уменьшения веса может привести к значительному увеличению нагрузки на агрегат и деформации подшипника выступа пальца. Это может привести к увеличению граничного трения и износа, если не будут приняты другие конструктивные меры для противовеса (например, использование лучшего материала подшипника, уменьшение шероховатости поверхности, улучшение подачи масла).

Внутреннее устройство двигателя: какие детали?

Шатунные подшипники Подшипники шатуна (шатунные подшипники) устанавливаются на шейки шатунов коленчатого вала и имеют на своей поверхности пленку из «белого металла» (свинцового сплава), придающую шейке коленчатого вала более мягкую поверхность.Это сохраняет смазку между двумя поверхностями. Они помещаются между шатунами и коленчатым валом. Подшипники шатуна также представляют собой съемные вкладыши. Зазор подшипника большого конца — это небольшое пространство между подшипником большого конца и шейками коленчатого вала. Как и в случае с коренными подшипниками, он позволяет маслу попадать в подшипник. Вернуться к началу

Распределительный вал Распределительный вал может располагаться в блоке двигателя или в головке блока цилиндров. Лепестки кулачков представляют собой овальные выступы (неровности), обработанные на распредвале.Для каждого клапана двигателя предусмотрен один выступ кулачка. Распределительный вал 4-цилиндрового двигателя будет иметь восемь кулачков, а 6-цилиндровый — двенадцать кулачков. Вращающиеся кулачки распределительного вала открывают каждый клапан. Распредвал иногда имеет шестерню привода распределителя и масляного насоса. Шестерня распределителя системы зажигания может зацепляться с этой шестерней. Эксцентрик (овал) может быть обработан на распределительном валу для механического (с приводом от двигателя) топливного насоса. Он похож на выступ кулачка, но более круглый. При повороте кулачка эксцентрик перемещает рычаг топливного насоса вверх и вниз. Шапки распределительных валов — это точно обработанные и отполированные поверхности кулачковых подшипников. Как и коленчатый вал, распределительный вал вращается на шейках. Масло разделяет подшипники кулачков и шейки кулачков. Вернуться к началу

Подшипники распределительного вала Подшипники распределительного вала поддерживают распределительный вал в головке блока цилиндров так же, как коренные подшипники поддерживают коленчатый вал. Вернуться к началу

Шатун Шатун крепит поршень к коленчатому валу.Он передает движение поршня и давление сгорания на шейки шатуна коленчатого вала. Шатун также вызывает движение поршня во время бессильных ходов (впуск, сжатие и выпуск). Малый конец шатуна охватывает поршневой палец (поршневой палец). Также называемый верхним концом, он содержит цельную втулку. Втулка вдавливается в малый конец шатуна. Крышка шатуна прикручивается к нижней части корпуса шатуна.Его можно снять для разборки двигателя. Шатун или нижний конец шатуна — это отверстие, выточенное в корпусе шатуна и крышке. Подшипник шатуна входит в шатун. Болты и гайки шатуна скрепляют шатун и крышку. Это специальные крепежные детали с высокой прочностью на разрыв. В некоторых шатунах используются винты с головкой под ключ без гайки. Колпачковый винт ввинчивается в сам шатун. Такая конструкция снижает вес шатуна. Вернуться к началу

Коленчатый вал Коленчатый вал использует огромную силу, создаваемую направлением поршней вниз.Он изменяет движение поршней вверх и вниз во вращательное движение. Коленчатый вал входит в нижнюю часть блока цилиндров. Коренные шейки коленчатого вала имеют точно обработанную и полированную поверхность. Они входят в блок коренных подшипников. Шатунные шейки коленчатого вала (шейки шатунов) также имеют обработанные и полированные поверхности, но они смещены относительно коренных шеек. Шатуны прикручиваются болтами к шейкам шатунов. Противовесы сформированы на коленчатом валу для предотвращения вибрации.Вес противодействует весу шатунов, поршней, колец и смещения шейки шатуна. Удлинитель коленчатого вала выступает через переднюю часть блока. На нем предусмотрено место для установки механизма привода распределительного вала, переднего демпфера и шкивов ремня вентилятора. Фланец для крепления маховика находится на задней части коленчатого вала. К этому фланцу крепится маховик. В центре фланца имеется пилотное отверстие или втулка для преобразователя крутящего момента трансмиссии или первичного вала. Двигатели легковых автомобилей обычно имеют 4,6 или 8 цилиндров. Шатунные шейки коленчатого вала расположены так, что на рабочий ход всегда находится по крайней мере один цилиндр. Затем сила всегда передается на коленчатый вал для плавной работы двигателя. Вернуться к началу

Блок цилиндров Блок цилиндров является самой большой частью двигателя. Остальные части либо вставляются в блок, либо прикрепляются к нему. Как следует из названия, это в основном блок из литого металла, обычно из чугуна, но может быть из алюминиевого сплава. Имеет точно расточенные цилиндры для установки поршней. Нижняя часть блока известна как картер, и в ней есть подшипники для поддержки коленчатого вала. Водяные рубашки — это каналы для охлаждающей жидкости через блок. Они позволяют воде и раствору антифриза охладить цилиндры. Пробки керна, пробки для защиты от замерзания или приварные пробки представляют собой круглые металлические пробки с внешней стороны блока. Запечатывают отверстия, оставшиеся в блоке после литья (изготовления). Заглушки предотвращают утечку охлаждающей жидкости из водяных рубашек и действуют как зоны сброса давления в случае замерзания охлаждающей жидкости. Вернуться к началу

Головка блока цилиндров Головка блока цилиндров изготовлена ​​из чугуна или алюминиевого сплава. Он прикреплен болтами к верхней части блока цилиндров, так что он охватывает цилиндры. Камеры сгорания — это небольшие карманы, образованные в головке блока цилиндров. Камеры сгорания расположены непосредственно над поршнями. В этих областях головки блока цилиндров происходит возгорание. Свечи зажигания (бензиновый двигатель) или форсунки (дизельный двигатель) выступают через отверстия в камеры сгорания. Впускные и выпускные каналы залиты в головку блока цилиндров. Впускной канал направляет воздух (дизельный двигатель), воздух и топливо (бензиновый двигатель) в камеры сгорания. Выхлопной канал направляет сгоревшие газы из двигателя. Направляющие клапана — это небольшие отверстия, проделанные в головке блока цилиндров для клапанов. Клапаны входят в эти направляющие и скользят в них. Седла клапанов представляют собой круглые обработанные поверхности в отверстиях портов камеры сгорания. Когда клапан закрыт, он упирается в седло клапана. Показанная головка блока цилиндров предназначена для двигателя с верхним распредвалом. Вернуться к началу

Маховик Маховик — это тяжелое чугунное колесо, прикрепленное к задней части коленчатого вала. Он снижает вибрацию двигателя за счет сглаживания импульсов мощности поршней. Он поглощает энергию во время рабочего хода и отдает энергию во время других тактов, чтобы двигатель работал плавно. Кольцевая шестерня установлена ​​на ободе маховика, чтобы двигатель мог вращаться шестерней стартера во время запуска. В автоматической коробке передач ведущий диск и гидротрансформатор заменяют маховик и выполняют ту же функцию. Вернуться к началу

Передняя крышка Передняя крышка крепится болтами над удлинителем коленчатого вала. Он удерживает масляное уплотнение, закрывающее переднюю часть коленчатого вала. Когда в двигателе используется зубчатый или цепной привод распределительного вала, переднюю крышку можно также назвать крышкой привода ГРМ. Вернуться к началу

Прокладки Прокладка — это гибкий кусок материала или, в некоторых случаях, мягкий герметик, помещенный между двумя или более частями.Когда детали стянуты вместе, любые неровности (деформированные пятна, царапины, вмятины) будут заполнены прокладочным материалом для создания герметичного соединения. Для изготовления прокладок используется множество материалов. Сталь, алюминий, медь, пробка, резина (синтетика), бумага, войлок и жидкий силикон. Материалы можно использовать по отдельности или в комбинации. Следующие прокладки можно найти вокруг головки цилиндров и блока: Прокладка крышки коромысла Прокладки впускного и выпускного коллектора Прокладка головки Прокладка масляного насоса Прокладка поддона Прокладка крышки привода ГРМ 900 Возврат наверх

Поршневые пальцы Поршневой палец, также называемый поршневым пальцем, позволяет поршню качаться на шатуне.Поршневой палец проходит через отверстие в бобышке поршневого пальца и малый конец шатуна. Поршневой палец поддерживается в шатуне маленькими концевыми втулками. Вернуться к началу

Болты с головкой Болты с головкой — это болты, которые удерживают головку цилиндров на блоке цилиндров. Эти болты затянуты таким образом, чтобы прокладка головки могла прилегать к поверхностям головки и блока. В двигателях последних моделей используются специальные болты с головкой, называемые болтами с крутящим моментом до предела текучести.Болты с затяжкой до предела текучести НЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ повторно, поэтому при снятии старых необходимо устанавливать новые. Болты с крутящим моментом до предела текучести головки предназначены для растягивания при установке, чтобы поддерживать постоянное натяжение на прокладке головки. Вернуться к началу

Подшипники с малым концом Подшипник, который входит в маленький (малый) конец шатуна и поршень, проходит через его центр. Вернуться к началу

Коренные подшипники Коренные подшипники представляют собой съемные вкладыши, которые устанавливаются между главным отверстием блока и коренными шейками коленчатого вала.Половина каждой вставки входит в блок. Другая половина входит в крышки коренных подшипников блока. Масляные отверстия в верхней вставке подшипника совпадают с масляными отверстиями в блоке. Это позволяет маслу проходить через блок, коренные подшипники и в коленчатый вал. Масло проходит через коленчатый вал для смазки коренных подшипников и шатунных подшипников. Коренной упорный подшипник ограничивает скольжение коленчатого вала вперед или назад в блоке. В коренном подшипнике сформированы фланцы.Фланцы почти касаются боковых упорных поверхностей коленчатого вала. Обычно только один из основных подшипников служит упорным подшипником. Зазор в коренном подшипнике — это зазор между коренной шейкой коленчатого вала и вкладышем коренного подшипника. Зазор позволяет смазочному маслу входить и разделять шейку и подшипник. Вернуться к началу

Масло Моторное масло, также называемое моторным маслом, используется для образования смазочной пленки на движущихся частях двигателя.Обычно его очищают из сырой нефти или нефти, добытой из недр земли! Синтетические масла (промышленные масла) также доступны. Они могут быть изготовлены не из сырой нефти, а из других веществ. Масляная пленка (тонкий слой масла) разделяет детали двигателя, предотвращая контакт металла с металлом. Без масляной пленки детали будут тереться и быстро изнашиваться. см. Специальную область по обучению вязкости масла. Очень важно понимать необходимость поставки правильного масла во время продажи. Вернуться к началу

Масляный фильтр Масляный фильтр удаляет мелкие частицы металла, нагара, ржавчины и грязи из моторного масла. Защищает движущиеся части от абразивного износа. Элемент — бумажный или хлопковый фильтрующий материал, установленный внутри корпуса фильтра. Это позволит маслу течь, но будет блокировать и улавливать мелкий мусор. Перепускной клапан фильтра обычно используется для защиты двигателя от масляного голодания в случае засорения фильтрующего элемента.Клапан откроется, если в фильтре образуется слишком большое давление. Это позволяет нефильтрованному маслу течь к подшипникам двигателя, предотвращая повреждение основных деталей. Фильтры моторного масла разделяются на две категории: навинчиваемый фильтр и картриджный фильтр. Навинчиваемый масляный фильтр представляет собой герметичный блок, элемент которого постоянно заключен в корпус фильтра. Когда требуется обслуживание, новый фильтр просто прикручивается на место. Это наиболее распространенный вид современных масляных фильтров. Патронный масляный фильтр имеет отдельный элемент и корпус.Для обслуживания масляного фильтра этого типа корпус снимается. Затем внутри существующего корпуса устанавливается новый элемент. Масляный фильтр картриджного типа иногда используется в тяжелых условиях эксплуатации или в дизельных двигателях. Он также снова становится популярным среди европейских производителей, таких как BMW и Mercedes. Вернуться наверх

Масляный поддон или поддон Масляный поддон, обычно сделанный из тонкого листового металла или алюминия, прикручивается болтами к нижней части блока цилиндров. Он содержит дополнительный запас масла для системы смазки. Масляный поддон оснащен резьбовой сливной пробкой для замены масла. Для предотвращения разбрызгивания масла на поддон можно использовать перегородки. Картер — это самая нижняя часть масляного поддона, где собирается масло. По мере того, как масло стекает из двигателя, оно заполняет поддон. Тогда масляный насос может вытягивать масло из поддона для рециркуляции. Вернуться к началу

Масляный насос Масляный насос является «сердцем» системы смазки двигателя; он вытягивает масло из поддона через масляный фильтр двигателя, галереи и к подшипникам двигателя. Масляный насос может приводиться в движение шестерней на распределительном валу двигателя. Он также может приводиться в движение зубчатым ремнем или прямым соединением с концом распредвала или коленчатого вала. Есть два основных типа масляных насосов двигателя: роторные и шестеренчатые. Роторный масляный насос использует набор звездообразных роторов в корпусе для повышения давления моторного масла. Когда вал масляного насоса вращается, внутренний ротор заставляет внешний ротор вращаться. Эксцентричное действие двух роторов формирует карманы, размер которых меняется. На впускной стороне насоса образован большой карман. По мере вращения роторов масляный карман становится меньше по мере приближения к выпускному отверстию насоса. Это сжимает масло и заставляет его разбрызгиваться под давлением. В шестеренчатом масляном насосе используется набор шестерен для создания давления в системе смазки. Вал вращает одну из шестерен насоса. Эта шестерня вращает другую шестерню насоса, которая опирается на очень короткий вал внутри корпуса насоса. Масло на впускной стороне насоса захватывается зубьями шестерни и разносится по внешней стенке внутри корпуса насоса.Когда масло достигает выпускной стороны насоса, зубья шестерни зацепляются и уплотняются. Масло, попавшее в каждый зубец шестерни, нагнетается в карман на выходе из насоса, и создается давление. Масло брызгает из насоса в подшипники двигателя. Вернуться к началу

Сальники Сальники можно использовать для ограничения жидкостей, предотвращения попадания посторонних материалов и разделения двух разных жидкостей. Сальник прикреплен к одной части, в то время как уплотнительная кромка позволяет другой части вращаться или совершать возвратно-поступательное движение (движение). Уплотнения состоят из трех основных частей. Металлический контейнер или футляр, уплотнительный элемент и небольшая спиральная пружина, называемая подвязкой. Уплотнительные элементы обычно изготавливаются из синтетического каучука. Резиновое уплотнение может быть выполнено с жесткими допусками и им может быть придана специальная конфигурация (форма). Также могут быть приданы удельные износостойкие и жаропрочные свойства. В резиновом сальнике уплотнительный элемент прикреплен к корпусу. Элемент трется об вал.Корпус удерживает его на месте и выравнивает. Пружина подвязки заставляет кромку уплотнения соответствовать небольшому биению вала (колебания), в то же время поддерживая постоянное и контролируемое давление на кромку. Следующие сальники находятся на головке блока цилиндров и блоке: Уплотнения распределительного вала Уплотнения коленчатого вала Уплотнение масляного насоса Уплотнение балансирного вала Вернуться к началу

Поршни двигателя Поршень передает давление сгорания (расширяющиеся газы) на шатун и коленчатый вал.Он также должен удерживать поршневые кольца и поршневой палец во время работы в цилиндре. Головка поршня — это верхняя часть поршня. Он подвергается воздействию тепла и давления сгорания. Эта зона должна быть достаточно толстой, чтобы выдерживать эти силы. Он также должен иметь форму, соответствующую форме камеры сгорания, и работать с ней для полного сгорания. Канавки под поршневые кольца — это прорези, выполненные в поршне для поршневых колец. Две верхние канавки удерживают компрессионные кольца. Нижняя канавка поршня удерживает масляное кольцо. Отверстия для масла в нижних канавках позволяют маслу проходить через поршень. Затем масло стекает обратно в картер. Кольцевые площадки — это области между канавками и над ними. Они разделяют поршневые кольца и поддерживают их при скольжении в цилиндре. Юбка поршня — это сторона поршня ниже последнего кольца. Он предотвращает опрокидывание поршня в цилиндре. Без юбки поршень мог взорваться и заклинить в цилиндре. Выступ поршня — это усиленная область вокруг отверстия под поршневой палец.Он должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать большие нагрузки на поршневой палец. Отверстие под поршневой палец выточено через бобышку поршневого пальца для поршневого пальца. Он немного больше поршневого пальца. Вернуться к началу

Толкатель Толкатель передает движение между подъемником и коромыслами. Они нужны, когда распредвал находится в блоке цилиндров. Они НЕ нужны, когда распределительный вал находится в головке блока цилиндров. Толкатели представляют собой полые металлические трубы с шариками или гнездами на концах.Один конец толкателя входит в подъемник. Другой конец прилегает к коромыслу. Таким образом, когда подъемник скользит вверх, шток толкателя перемещает коромысла, что приводит к открытию клапана двигателя. Вернуться наверх

Кольца Поршневые кольца герметизируют зазор между внешней стороной поршня и стенкой цилиндра. Они должны препятствовать попаданию давления сгорания в картер. Они также должны препятствовать попаданию масла в камеры сгорания. В большинстве поршней используются три кольца: два верхних компрессионных кольца и одно нижнее маслосъемное кольцо. Компрессионные кольца предотвращают продувку (утечка давления сгорания в картер двигателя). На такте сжатия давление между цилиндром и канавками поршня удерживается компрессионными кольцами. Давление сгорания толкает компрессионные кольца вниз в их канавках и к стенке цилиндра. Это обеспечивает почти герметичное уплотнение. Основная функция масляного кольца — предотвращать попадание моторного масла в камеру сгорания.Он соскабливает излишки масла со стенок цилиндра. Если в камеру сгорания попадет слишком много масла, из выхлопной трубы автомобиля выйдет синий дым. Кольцевой зазор — это зазор или зазор между концами поршневого кольца. Кольцевой зазор позволяет раскрыть кольцо и установить его на поршень. Это также позволяет сделать кольцо немного большим в диаметре, чем цилиндр. При сжатии и установке в цилиндр кольцо расширяется наружу и давит на стенку цилиндра.Это способствует уплотнению кольца. Вернуться к началу

Коромысло Коромысло может использоваться для передачи движения на клапаны. Они устанавливаются сверху на головку блока цилиндров. Поворотный механизм позволяет качелям качаться вверх и вниз, открывая и закрывая клапаны. Некоторые коромысла изготовлены из литой стали или алюминиевого сплава, другие — из штампованной стали. Они смазываются просверленным отверстием в шпильке головки блока цилиндров. Вернуться к началу

Ремень ГРМ Ремень ГРМ — это зубчатый ремень, армированный резиной, который проходит от шестерни коленчатого вала к шестерням распределительного вала. Вернуться к началу

Цепь привода ГРМ Цепи привода ГРМ бывают разных типов, на рисунке справа показаны два примера. Цепь газораспределительного механизма огибает звездочки на конце коленчатого вала и распредвалов. Вернуться к началу

Зубчатая передача Зубчатую передачу можно найти в двух разных системах синхронизации: зубчатая передача и синхронизация ремня. Зубчатая передача — это момент, когда шестерня коленчатого вала напрямую контактирует с шестерней распределительного вала.Этот тип синхронизации чаще всего встречается в двигателях, где распредвал находится в блоке. Ремень газораспределения — это когда зубчатый ремень проходит через шестерню на коленчатом валу и шестерню на распредвале (ах). Количество зубцов на шестернях таково, что распределительный вал будет вращаться с половиной скорости вращения коленчатого вала. Вернуться к началу

Направляющая для синхронизации Направляющая для синхронизации обычно используется в двигателях с цепной синхронизацией. Направляющая прикручена к двигателю и неподвижна. Его задача — удерживать цепь на звездочках и предотвращать смещение в сторону. Вернуться к началу

Ролик привода ГРМ Ролики ГРМ чаще всего используются в двигателях с ременной системой газораспределения. Холостые двигатели состоят из двух частей, центр прикручен к двигателю и неподвижен. Внешняя часть может вращаться вокруг центра на подшипнике. Так как ремень движется, внешняя часть холостого хода вращается. Работа холостого хода заключается в том, чтобы приводной ремень ГРМ проходил через шестерни. Вернуться к началу

Звездочки ГРМ Звездочки ГРМ используются для привода распределительного вала в двигателе с цепной синхронизацией. Цепь газораспределительного механизма огибает звездочку коленчатого и распределительного валов. Количество зубьев на каждой звездочке рассчитано таким образом, чтобы распределительный вал вращался со скоростью, равной половине скорости коленчатого вала. Вернуться к началу

Натяжитель привода ГРМ Как в ременной, так и в цепной системах ГРМ используется натяжитель.Натяжители делятся на две категории: фиксированные и автоматические. Неподвижные натяжители привинчены к двигателю и регулируются во время установки натяжителя или ремня. Обычно имеется два болта, один для точки поворота, а другой для регулировки. Обычно они представляют собой единый блок, ролик натяжителя прикреплен к опорной пластине. Автоматические натяжные устройства представляют собой два блока. Во-первых, это ролик натяжителя. Он находится на опорной пластине, которая фиксируется в одной точке и может поворачиваться в этой точке. Второй блок — это часть, которая регулирует натяжение ремня. Самый простой из них — пружина. Пружина прикреплена к двигателю и к точке на первом блоке. Последующие примеры имеют гидравлический привод. В этих устройствах жидкость под давлением находится за плунжером, который выталкивает штифт из устройства. Этот штифт прижимается к плоской поверхности первого блока. Это прикладывает натяжение и удерживает ремень натянутым. Попросите взглянуть на натяжители Repco на полке и ознакомиться с ними. Вернуться к началу

Клапаны Клапаны двигателя открывают и закрывают порты в головке блока цилиндров. Обычно на цилиндр используются два клапана: один впускной и один выпускной, хотя современные двигатели стремятся использовать два впускных и два выпускных клапана на цилиндр. Впускной клапан — это больший клапан. Он регулирует подачу смеси (бензин) или воздуха (дизельное топливо) в камеру сгорания. Впускной клапан входит в порт, ведущий от впускного коллектора. Выпускной клапан регулирует поток выхлопных газов из цилиндра. Это меньший клапан. Выпускной клапан входит в порт, ведущий к выпускному коллектору. Головка клапана представляет собой большую дискообразную поверхность, обращенную к камере сгорания. Его внешний диаметр определяет размер клапана. Поверхность клапана — это обработанная поверхность на задней части головки клапана. Он касается седла в головке цилиндров и плотно прилегает к нему. Запас клапана — это плоская поверхность на внешнем крае головки клапана.Он расположен между головкой клапана и торцом. Запас нужен для того, чтобы клапан выдерживал высокие температуры сгорания. Без запаса головка клапана плавится и сгорает. Шток клапана представляет собой длинный вал, выходящий из головки клапана. Шток обработан и отполирован. Он входит в направляющую, проходящую через головку блока цилиндров. Канавки выточены в верхней части штока клапана. Они подходят для небольших держателей или цанг, которые удерживают пружину на клапане. Вернуться к началу

Крышка клапана Крышка клапана представляет собой тонкую металлическую или пластиковую крышку поверх головки блока цилиндров. Его еще можно назвать рокером. Он просто предотвращает утечку масляной струи клапанного механизма из двигателя. Вернуться к началу

Подъемник клапана Подъемник клапана, также называемый толкателем, обычно перемещается по кулачкам и передает движение остальной части клапана.Подъемники могут быть расположены в блоке двигателя или в головке блока цилиндров. Они вставляются в обработанные отверстия, называемые подъемными отверстиями. Когда выступ кулачка превращается в подъемник, подъемник проталкивается вверх в своем отверстии. Это открывает клапан. Затем, когда лепесток вращается в сторону от подъемника, подъемник толкается в своем отверстии пружиной клапана. Это поддерживает постоянный контакт подъемника с распределительным валом. Вернуться наверх

Уплотнения клапана Уплотнения клапана предотвращают попадание масла в камеры сгорания через направляющие клапана.Они могут быть простыми кольцевыми уплотнениями или зонтичными уплотнениями, как показано на рисунке. Уплотнения клапана устанавливаются на штоки клапанов и предотвращают попадание масла через зазор между штоком и направляющими. Без уплотнений клапана масло могло попасть в цилиндры двигателя и сгореть при сгорании. Это может привести к расходу масла и дыму двигателя. Вернуться к началу

Узел пружины клапана Узел пружины клапана используется для закрытия клапана.В основном он состоит из пружины клапана, держателя и двух держателей или цанг. Держатели входят в пазы, прорезанные в штоке клапана. Это заблокирует фиксатор и пружину на клапане.

Путаница с боковым зазором большой штанги: устранение путаницы

В те дни, когда строили гоночные двигатели, когда люди работали в слабо освещенных кузнечных мастерских, развитие лошадиных сил происходило большими волнами. Достижения в области воздушного потока и горения обеспечили мощь стремительно.Сегодня серьезных улучшений немного, и они чаще проявляются в виде этапов эволюции с однозначными приращениями. Этот поиск прогресса привел к раскопкам в ранее неизведанных областях, с особым вниманием к снижению трения как одному из путей к «свободной» мощности.

В недавней истории LS Spinal Tap со скоростью 11000 об / мин мы описали двигатель, построенный Беном Стрейдером из Университета EFI с огромной конструкцией клапанного механизма и помощью Билли Годболда из Comp Cams. Одна фотография двигателя Spinal Tap показала пару узких шатунов, расположенных на шейке шатуна.На фотографии виден явно широкий боковой зазор стержня — 0,360 дюйма (0,120 во всех трех местах на цапфе). Читатель быстро заметил, что это не сработает и что двигатель будет страдать из-за недостаточного давления масла из-за чрезмерного бокового зазора штока.

Этот считыватель просто повторял широко распространенное мнение, что боковой зазор штока определяет поток масла, выходящий из шатунов, и что чрезмерный боковой зазор недопустим. Как мы увидим, это миф о двигателестроении, который, к сожалению, сохранился в 21 веке.

Эта фотография — то, что положило начало этой истории — коленчатый вал и шатун Spinal Tap университета EFI. Обратите внимание, что между шатунами и кривошипом имеется большой боковой зазор. В двигателе Spinal Tap используется шатун с направляющими поршнями, который предназначен для уменьшения трения. Этот метод используется в тысячах двигателей соревнований по всему миру.

Для тех, кто требует, чтобы мы сразу перешли к делу, зазор между парой шатунов не контролирует количество утечки масла через шатуны.Вы можете безопасно вырезать это в камне над рабочим столом. Эксперты форума уже зажигают свои ядовитые клавиатуры, и это нормально. Недостаточно также прямо заявить о своей позиции, не подкрепив это утверждение несколькими фактами.

Мы также избавим вас от необходимости сообщить нам, что Билл Дженкинс, Смоки Юник и Джон Лингенфельтер являются авторами уважаемых книг по двигателям, в которых говорится, что боковой зазор штока определяет поток масла из шейки шатуна.

Это прямая цитата из книги Дженкинса ( The Chevrolet Racing Engine ): «Мы также проверяем боковой зазор обычным способом.Для дрэг-рейсинга или кольцевых гонок мы используем 0,015-0,020 дюйма… открытие зазора за пределами этого допуска приводит к чрезмерному смазыванию стенок цилиндра (затрудняя контроль масла для колец) и увеличивает объем масляного насоса двигателя и / или требования к объему. ”

Все, что я знаю, это то, что в моем мире боковой зазор штока не имеет никакого отношения к тому, сколько масла выходит из подшипников штока. — Джон Каасе

Книга Дженкинса была опубликована в 1976 году, а книга Смоки Юника Power Secrets последовала за ней в 1983 году.Мы пишем это не для того, чтобы эти уважаемые производители двигателей, оба из которых скончались, выглядели неправильно. Более важным моментом является то, что идеи и взгляды меняются по мере развития нашего понимания, и это одна из таких областей. Информация в этих книгах была тем, во что они верили в то время. Эта история расширит то, что на самом деле происходит внутри вашего движка.

Штоки с направляющими поршнями имеют очень узкий промежуток между бобышками пальца, который допускает только минимальное боковое перемещение поршня.Это позволяет производителю двигателя использовать более узкий шатун, который легче и практически исключает трение между шатунами. Это поршень JE, созданный специально для штоков с направляющими поршнями.

Давайте начнем с исследования пути прохождения масла через двигатель. Масляный насос перемещает заданное количество масла в зависимости от его производительности и скорости, с которой он работает. Насосы не создают давления. Вместо этого они перемещают заданный объем жидкости под давлением, создаваемым ограничениями на пути смазки.Эти ограничения уменьшают громкость. Лучший способ понять это — использовать классический пример потока из садового шланга. Когда кран открыт, вода выходит из конца шланга с заданным расходом. Эта скорость может быть выражена в галлонах в час (gph). Если ограничить выпуск шланга большим пальцем, давление в шланге возрастет, а объем потока на выходе из шланга уменьшится.

То же самое и внутри двигателя. Масляный насос нагнетает заданное количество масла с заданной скоростью, и объем ограничен маршрутом, по которому должно следовать масло.Тремя основными точками выхода или утечки являются коренные подшипники, подшипники штанги и область вокруг подъемников. Из этих трех лифты имеют наибольшую площадь, и именно здесь может улетучиваться большая часть масла. Существуют и другие пути утечки, включая масло, которое направляется в клапанный механизм, область вокруг распределителя на старых двигателях и модификации производительности, такие как поршневые масленки, которые направляют масло к нижней стороне поршня и, возможно, масленки пружины. Это часто называют «внутренней утечкой».”

Важно подчеркнуть, что эта история не является осуждением боковых зазоров производственной штанги или рекомендацией по увеличению этой спецификации. Текущие зазоры предназначены для предотвращения чрезмерного затягивания шатунов и возникновения проблем, а также для предотвращения их ударов между щеками кривошипа. Однако, если возникает ситуация, когда одна или две шейки стержня выходят за пределы максимального зазора со стороны приклада, это не обязательно ситуация, требующая инвестиций в новые стержни.

В качестве примера, если на малоблочном Chevy боковой зазор на паре стержней составляет 0,023 дюйма, а стандартная спецификация Chevrolet составляет от 0,008 до 0,013 дюйма, дополнительный зазор не является чем-то особенным. Несмотря на то, что боковой зазор не соответствует требованиям, в результате не произойдет никаких повреждений, если только это не двигатель с высокими оборотами, где чрезмерное боковое смещение может вызвать проблемы.

В этих трех книгах трех очень известных и уважаемых производителей гоночных двигателей утверждается, что боковой зазор штока определяет поток масла.Раньше это было «общеизвестным», однако сегодня мы знаем, что информация была не совсем верной.

Мы наткнулись на заявление на уважаемом форуме по двигателям от джентльмена, который утверждал, что чрезмерный боковой зазор штока является единственной причиной высокого расхода масла двигателем. Подтянул зазор разными шатунами и очистил стенки цилиндров от глазури. Когда восстановленный двигатель перестал использовать масло, он заявил, что решением было уменьшение бокового зазора. Странно то, что никто не уловил того факта, что удаление стекла со стенок цилиндров, скорее всего, было причиной исчезновения проблемы с расходом масла.

Чтобы узнать мнение профессионального производителя двигателей по этому поводу, мы позвонили Джону Каасе (произносится как Ка-зи) в Jon Kaase Racing Engines (JKRE). Каасе, пожалуй, наиболее известен в настоящее время своей версией оригинального Ford Boss 429 для вторичного рынка Boss Nine, а его двигатели Boss Nine способны развивать мощность в 1000 лошадиных сил без наддува. Он также семикратный чемпион Engine Masters и строит двигатели для соревнований IHRA Pro Stock. Достаточно сказать, что он знает толк в гоночном двигателе.

Когда мы высказали мнение, что боковой зазор штока определяет поток масла, Каасе поспешил сказать: «Если это правда, то все стартовое поле гонки NASCAR делает это неправильно!» Он считает, что текущие усилия по созданию двигателей Pro Stock, NHRA Competition Eliminator и NASCAR (среди многих других) направлены на снижение трения за счет использования так называемых поршневых штоков.Такой подход сводит к минимуму смещение штока в сторону за счет небольшого зазора между малым концом шатуна и бобышками поршневого пальца.

Это позволяет производителю двигателей использовать более узкие шатуны и подшипники. Все это направлено на снижение вращающегося веса и использование широких зазоров для минимизации трения между шатунами. Никто не станет предполагать, сколько все это стоит — скорее всего, количество лошадиных сил для маленького блока будет однозначным. Тем не менее, несмотря на эту минимальную отдачу, это нормальная процедура для двигателей соревнований с высокими оборотами, где каждое преимущество должно быть максимальным.

Это копия результатов испытаний, опубликованных в старом каталоге коленчатого вала Callies. Обратите внимание, как зазор подшипника оказывает большое влияние на грузоподъемность, температуру масла и расход масла. Увеличение зазора с 0,0015 до 0,003 дюйма почти в четыре раза увеличивает количество масла, выходящего из подшипника.

Это согласуется с распространенным ныне подходом к уменьшению размера шейки штока для снижения скорости вращения подшипника. Самый популярный диаметр шейки шатунного подшипника в настоящее время составляет 1850 дюймов, по сравнению с Honda 1.Подшипник 88 дюймов. Это также означает, что зазор в подшипнике будет достаточно плотным и составляет, возможно, 0,0015 дюйма или меньше, и использоваться с очень маловязким маслом, таким как 0w20 или даже с маслом 0 вес. Мы воспроизвели три графика из старого каталога Callies Crankshaft, которые показывают, как более узкие зазоры подшипников увеличивают грузоподъемность, но снижают поток. На этот поток также влияет температура масла, при этом более узкие зазоры вызывают более высокую температуру масла. Это одна из причин, по которой необходимо жидкое масло. В 60-х и 70-х годах производители двигателей поступали наоборот, используя более широкие масляные зазоры и тяжелое масло 20w50.

Боковой зазор ничего не значит для потока масла. — Том Либ, SCAT Crankshafts

Strader предупредил, что штоки с направляющими поршнями, безусловно, предназначены только для гонок, поскольку поршни требуют как индивидуальной спецификации малого конца, так и специальной формы юбки для компенсации дополнительной нагрузки. Он также сказал, что что касается ширины штока и подшипника, очень важно поддерживать заданную ширину, чтобы предотвратить боковую нагрузку от «ввинчивания» поршня в цилиндр, что может вызвать краевую нагрузку на подшипники.Именно поэтому гоночные двигатели настолько дороги и сложны в изготовлении.

Что касается расхода масла, это диаграмма, созданная на основе теста Driven Racing Oil, в котором рассматривается зависимость расхода масла от вязкости при температуре масла 250 градусов. Неудивительно, что при использовании разбавителя 0w20 поток масла увеличивается примерно на полгаллона в минуту в большинстве точек об / мин по сравнению с более вязким маслом 5w20. Хотя разница кажется значительной на этом графике, она представляет собой изменение менее чем на 6 процентов от общего потока.

Мы также подумали, что было бы неплохо узнать мнение производителя коленчатого вала и шатуна, поэтому мы поговорили с Томом Либом, владельцем Scat Enterprises. Либ хорошо разбирается в предмете с более чем 50-летним опытом. Как только мы заговорили о том, что боковой зазор шатуна обеспечивает поток масла, он засмеялся и ответил: «Да, все эти парни не в порядке. Боковой зазор ничего не значит (когда дело доходит до потока масла) ». Вместо этого Либ поддержал позицию, согласно которой ограничением утечки масла через магистрали и стержни является зазор подшипника.

Он также подчеркнул, что окружность журнала — еще одна переменная в этом обсуждении. Существует огромная разница в окружности при сравнении шейки шатуна Ford 429/460 с большим блоком на 2,5 дюйма и 1,850-дюймовой шейки, используемой на многих гоночных двигателях с малым блоком. Окружность для 2,50-дюймового подшипника составляет 7,85 дюйма по сравнению с 5,81-дюймовым размером меньшей шейки. Это разница в 26 процентов, при этом большая окружность дает больше места для выхода масла.

Зазоры в отверстиях подъемника играют большую роль в снижении общего потока масла через двигатель и, тем не менее, редко обсуждаются. Этот зазор обычно не проверяется, но с помощью этого специального шкального манометра с разъемным шариком от DiaTest USA мы можем измерить внутренний диаметр отверстия подъемника Chevy 0,842 дюйма с малым или большим блоком. Изношенное или зазубренное отверстие подъемника может вытекать галлоны масла на коленчатый вал. Зазор от 0,001 до 0,0015 считается оптимальным как для производительности, так и для минимизации утечки масла.

Либ также указал на давление масла как на еще одну переменную, которая влияет на количество утечек через стержни. Его точка зрения заключалась в том, что если вас интересует объем масла, выходящего из стержней и магистралей, это давление и то, где вы его читаете, оказывает значительное влияние на поток. При установленном ограничении добавление давления проталкивает больше масла через подшипники.

Либ также указал, что давление масла в передней части двигателя не такое же, как в задней части, рядом с колоколом, где большинство энтузиастов подключаются к цепи.Может быть существенное падение давления в передней части двигателя, поэтому было бы неплохо знать, какое давление находится в передней и задней части двигателя. Незначительные зазоры подшипников увеличивают поток масла при снижении давления.

Во время нашего исследования этой истории мы заметили, что никто из тех, кого мы могли найти, никогда не удосужился провести математические вычисления, чтобы определить истинные размеры, о которых мы здесь говорим.

Математика — не мой любимый предмет — это часто меня совершенно разочаровывает — поэтому я позвонил своему давнему другу и профессиональному инженеру Дону Яну, чтобы тот помог мне.Мы не будем подробно рассказывать, как вычисляются числа, но если вы действительно хотите знать, оставьте комментарий ниже, и я перешлю числа. Сначала мы определили площадь зазора подшипника размером 0,002 дюйма вокруг шейки шатуна небольшого блока размером 2200 дюймов и подшипника. Это краевое отверстие выходило на 0,007 квадратного дюйма для одной стороны стержня. Мы удвоили это, чтобы учесть две опорные кромки, входящие в общую область между стержнями, создавая 0,014 дюйма общего проходного сечения масла.

Это то, что происходит, когда поток масла падает из-за слишком узких зазоров подшипников или из-за недостатка масла, поэтому ошибиться в сторону создания достаточного потока масла — хорошая идея.

Затем мы измерили внешний диаметр стержня малого блока на 2,600 дюйма, а затем определили площадь этой окружности, используя чрезвычайно узкий боковой зазор 0,005 дюйма. Это вычислено для площади 0,040 квадратного дюйма. Таким образом, должно быть очевидно, что даже при очень узком боковом зазоре стержня в 0,005 дюйма площадь между стержнями чуть менее чем в три раза больше площади, которую масло должно выдавливать вокруг подшипников.

Затем мы попробовали зазор подшипника 0,003 дюйма, так как это могло быть зазором, который ранние гонщики использовали бы с маслом 20w50. Это изменение дало 0,011 квадратного дюйма на одной стороне стержня. Обе стороны вместе составляют всего 0,022 квадратного дюйма площади, что по-прежнему составляет примерно половину площади жесткого бокового зазора стержня в 0,005 дюйма. Если мы увеличим боковой зазор стержня до приемлемых значений, площадь между стержнями, очевидно, увеличится, а зазор подшипника стержня — нет.Цифры не врут.

Итак, чтобы подвести итог, нет ничего плохого в использовании заводских боковых зазоров стержня. Они работают десятилетиями. Однако боковой зазор штока не влияет на поток масла, выходящего из подшипников. Вязкость масла, зазор подшипника и температура масла, а также зазор в отверстии подъемника — все это гораздо более важные факторы в отношении количества масла, циркулирующего внутри картера.

Это так просто.

В этой статье рассказывается о стальных шатунах, но алюминиевые стержни требуют гораздо большего бокового зазора, чем стальные.Manley указывает боковой зазор на шатунах от 0,025 до 0,050 дюйма. Более крупная спецификация объясняет большую скорость расширения алюминия, которая примерно вдвое больше, чем у стали 4340.

Вращающийся узел 101: штоки, поршни и кривошип

Представьте себе ускорение от полной остановки до средней скорости, приближающейся к 5000 футов в минуту, и обратно до полной остановки 125 раз в секунду. А теперь представьте, что вы делаете это в среде, где температура дымовых газов превышает 1400 градусов по Фаренгейту. Звучит как ад, и это именно то, что должен выдержать каждый поршень в вашем двигателе, когда вы гудете со скоростью 8000 об / мин (с двигателем с ходом 95 мм). А теперь представьте преобразование поступательного движения поршней в цилиндрах во вращательное движение при воздействии крутящего момента 600, 700 или 800 фунт-фут. Это работа шатуна и коленчатого вала. Очевидно, что поршням, шатунам и коленчатому валу нужна сила, чтобы выдержать исследуемые уровни мощности. Однако минимизация веса вращающегося узла вместе с выбором соответствующих технологий проектирования может привести к дополнительной производительности и надежности.

Текст и фото Майкла Феррары

ДСПОРТ Выпуск №105

---

Что не так со стандартными поршнями, шатунами и кривошипом

Заводская вращающаяся сборка сделана под лозунгом минимизации производственных затрат. В результате большинство поршней, используемых в современных двигателях, являются литыми, в то время как штоки, как правило, проектируются с небольшим запасом прочности, чтобы выдерживать суровые условия увеличения мощности не более чем на 30 процентов во многих случаях.Что касается коленчатого вала, то большинство коленчатых валов японских двигателей изготовлено из высококачественной кованой стали и, как правило, может работать практически с любым уровнем мощности при умеренных оборотах. Однако, когда для конкретного применения требуется больший рабочий объем, высококачественный коленчатый вал с «ходовым движением» может добавить к смеси несколько CC для увеличения выходного крутящего момента и отклика на низких скоростях.

Расчет характеристик поршня, штока и коленчатого вала до сборки двигателя поможет вам определить, как ваш двигатель будет работать после сборки.

Going Light is Right

В зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя (об / мин), хода двигателя и отношения длины штока к ходу кривошипа, ускорение поршня может приближаться к уровням, в 10000 раз превышающим силу тяжести или 10,000 Gs. Если вы когда-нибудь были на аттракционе, имитирующем свободное падение, представьте, что это ускорение, умноженное на 10 000. Это безумие. Поскольку сила равна массе, умноженной на ускорение, сила, которую поршень оказывает на палец, пропорциональна весу поршня и его колец.Сила, которую поршень, кольца и штифт прикладывают к узкому концу шатуна, пропорциональна совокупному весу поршня, поршневых колец и пальца. Если вы можете уменьшить вес поршня, колец и штифта на 10 или 20 процентов, вы уменьшите нагрузку на малый конец шатуна на ту же величину. Вес шатуна плюс вес поршня, колец и пальца будут влиять на нагрузки, воспринимаемые коленчатым валом. Вес самого коленчатого вала имеет наибольшее влияние на «инерцию» вращающегося узла.Более тяжелый коленчатый вал будет иметь те же характеристики, что и более тяжелый маховик. Двигатель будет вращаться более свободно, когда он не находится под нагрузкой.

Шесть способов увеличить мощность

Высокопроизводительный поршень для вторичного рынка может повысить производительность шестью различными способами. Во-первых, поршень с коваными характеристиками может изготавливаться с отверстиями различных размеров для увеличения рабочего объема двигателя. Как показывает практика, процентное увеличение рабочего объема обеспечивает равнопроцентное увеличение крутящего момента и мощности.Во-вторых, поршни с характеристиками вторичного рынка можно заказать с более высокой степенью сжатия, чем исходный поршень. Более высокая степень сжатия улучшает тепловой КПД двигателя. Это позволяет двигателю производить больше мощности при одновременном снижении температуры выхлопных газов. Для большинства применений увеличение полной степени сжатия обычно приводит к увеличению мощности и крутящего момента на четыре процента. В-третьих, кованые поршни на вторичном рынке в сочетании с качественным комплектом поршневых колец, как правило, обеспечивают улучшенное кольцевое уплотнение.Это улучшенное кольцевое уплотнение означает, что давление остается в цилиндре, а не уходит в картер. В результате двигатель снова выдает больше мощности и работает более эффективно. В-четвертых, хорошо продуманный поршень для вторичного рынка высвободит дополнительную мощность за счет уменьшения трения в цилиндре. Часто кованые поршни используют более тонкие наборы колец и имеют профиль юбки, который значительно снижает контакт цилиндра с поршнем. Некоторые производители идут еще дальше и наносят смазку с сухой пленкой на юбки поршня, чтобы еще больше минимизировать трение.В-пятых, более прочный сплав, используемый в кованых поршнях, может выдерживать большее давление наддува в асинхронных двигателях. Повышенное давление наддува в сочетании с правильным количеством топлива и опережения зажигания приведет к увеличению мощности. Наконец, поскольку материал и производственный процесс, используемые для изготовления кованого поршня, превосходят литые поршни, часто можно уменьшить вес поршня. Поршень также может быть сконструирован с использованием более короткого поршневого пальца для дальнейшего снижения общего веса. Более легкий поршень позволяет двигателю более комфортно работать на более высоких оборотах, делая его более отзывчивым.

Шесть способов повысить надежность

Помимо предоставления по меньшей мере шести возможностей для повышения выходной мощности, кованый поршень для вторичного рынка также может предоставить шесть способов повышения прочности и надежности. Во-первых, кованые поршни доступны из материала 4032 (с низким содержанием кремния) или 2618 (без кремния). Оба этих материала обладают превосходными физическими характеристиками по сравнению с алюминиевым сплавом, используемым в большинстве литых поршней. Это означает, что вы начинаете с превосходного материала.Во-вторых, кованый поршень с характеристиками вторичного рынка может изменить положение канавок для колец, чтобы опустить пакет колец вдали от тепла или увеличить размер контакта с кольцом, который подвержен повреждению от детонации. В-третьих, с помощью анализа методом конечных элементов и компьютерного моделирования; Производитель поршней может изменить конструкцию поршня, чтобы обеспечить максимальное соотношение прочности и веса. В-четвертых, в соответствии с этими же принципами производитель высокопроизводительных поршней может увеличить толщину материала в критических областях, таких как области днища и выступов штифта поршня.В-пятых, производитель поршня может установить тепловой барьер на головку поршня, чтобы ограничить теплопередачу через поршень. Наконец, разработчик поршня может использовать поршневые пальцы большего диаметра или с более толстыми стенками, чтобы выдерживать высокие нагрузки и нагрузки, связанные с повышенными требованиями к мощности.

Как собрать гоночные двигатели: Руководство по шатунам

Если не считать длины хода, шатуны являются одним из основных регулируемых компонентов в двигателе для соревнований. Поскольку длина штока (от центра к центру) изменяется, она влияет на движение поршня, так что его можно использовать в качестве основного компонента настройки.Влияя на ускорение и скорость поршня, он определяет скорость, с которой создается разница между атмосферным давлением (над карбюратором) и давлением в цилиндре во время такта впуска. Соответственно, это влияет на основные факторы, влияющие на поперечные сечения впускного и выпускного трактов по уравнению VE, синхронизацию клапана и оптимальную точку воспламенения. Более быстрое воздействие атмосферного давления улучшает наполнение цилиндра и, следовательно, VE, при условии, что размеры впускного тракта и время срабатывания клапана надлежащего размера и синхронизированы.

---

Этот технический совет взят из полной книги, COMPETITION ENGINE BUILDING. Подробное руководство по этой теме вы можете найти по этой ссылке:

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ

ПОДЕЛИТЬСЯ ЭТОЙ СТАТЬЕЙ: Пожалуйста, не стесняйтесь поделиться этой статьей на Facebook, на форумах или в любых клубах, в которых вы участвуете. Вы можете скопировать и вставить эту ссылку, чтобы поделиться: https://musclecardiy.com/performance/how руководство по сборке гоночных двигателей / шатунов /

---

Правильный зазор со стороны штока важен для обеспечения адекватного давления масла и целостности гидродинамического масляного клина на подшипнике.При слишком большом зазоре утечка масла становится чрезмерной, и клин начинает терять свою эффективность в поддержании кривошипа в масляной пленке. Слишком маленький зазор может привести к нежелательному контакту между поверхностью кривошипа и штоком, а также к повышенной температуре масла из-за ограниченного отвода воздуха из подшипников.

Важно понимать, что ускорение и скорость поршня равны нулю в ВМТ и НМТ. Во всех промежуточных точках ускорение и скорость определяются длиной штанги. Для любой заданной длины штока поршень достигает максимальной скорости в точной точке хода относительно угла поворота кривошипа, когда ось штока находится под углом 90 градусов к ходу кривошипа (обычно, но не ограничиваясь этим, угол поворота кривошипа составляет примерно 70-75 градусов). .Эта точка представляет собой самую высокую степень воздействия падения давления в цилиндре и тесно связана с синхронизацией впускных клапанов для оптимального наполнения цилиндра.

Длина стержня как элемент настройки

В некоторой степени более длинные штоки эффективно замедляют скорость прихода и отхода поршня как в ВМТ, так и в НМТ. Это часто называют временем выдержки поршня, и было проведено множество динамометрических испытаний магазина, чтобы доказать, что это не приводит к значительному изменению пиковой мощности.Но они упускают из виду суть. Реальная ценность настройки длины штанги реализуется при формировании диапазона мощности в соответствии с требованиями к характеристикам конкретного приложения. Как правило, длина шатуна может использоваться для увеличения или расширения диапазона оборотов между пиковой мощностью и пиковым крутящим моментом. Это важная функция для согласования характеристик двигателя с автомобилем и его специфическими гоночными требованиями.

Примером может служить использование более длинного стержня (и совместимых размеров впускных отверстий) в сверхскоростном тракте или в системе Бонневилля для смещения пикового крутящего момента ближе к пиковому значению мощности, так что более эффективный крутящий момент применяется в конкретном рабочем диапазоне оборотов.При более медленном выходе поршня из ВМТ, более высокое давление сгорания прикладывается к поршню на большем числе градусов коленчатого вала.

Многие строители согласны с тем, что длина штанги должна быть в 1,7–1,9 раза больше заданной длины хода. Поскольку более длинный шток немного увеличивает время пребывания поршня, он также дает больше времени для того, чтобы давление сгорания достигло поршня, прежде чем оно будет применено к рабочему такту; следовательно, в наиболее желательном для применения диапазоне прикладывается больший крутящий момент. Также обычно признается, что более длинные стержни имеют тенденцию давать немного большую мощность в большинстве высокоскоростных приложений, в то время как более короткие стержни имеют тенденцию увеличивать крутящий момент на нижнем конце из-за более быстрого ускорения поршня и связанной с этим более высокой энергии порта.

Поршень с более коротким штоком быстрее достигает ВМТ и не задерживается надолго, прежде чем быстро отходит. Это полезно в некоторых видах гонок. Поршень быстрее достигает максимальной скорости и при меньшем угле поворота коленчатого вала, что снижает воздействие объема цилиндра в точке максимального перепада давления. Для обеспечения оптимальной эффективности в этих условиях требуется соответствующая синхронизация впускных клапанов. Поскольку поршень быстрее достигает максимальной скорости, впускной клапан можно открыть раньше, чтобы воспользоваться преимуществом разницы давлений в цилиндре.В этот момент открывается меньший общий объем цилиндра, но при раннем инициировании потока поршень гонится по каналу по мере увеличения объема. Это обычно называют более сильным натягиванием поршня на заряд из-за его повышенного ускорения.

Определение требований к синхронизации кулачков для ситуаций, подобных этой, стало еще проще, теперь, когда средний строитель имеет доступ к мощному программному обеспечению для моделирования двигателя на базе ПК, которое иллюстрирует любой заданный угол поворота коленчатого вала для синхронизации событий клапана.Например, более агрессивное действие комбинации коротких стержней подразумевает возможность учитывать немного большие размеры впуска и выпуска (площадь поперечного сечения) для впускного коллектора и коллекторов без ущерба для жизненно важной энергии порта. Моделирование на ПК может подтвердить это. В некоторых случаях вы можете быть ограничены определенной комбинацией коллектора и / или коллектора, фиксированные размеры которой соответствуют определенной длине стержня, которую можно определить с помощью тщательного моделирования на ПК. Учитывая низкую стоимость существующих программ моделирования, нет разумного оправдания тому, чтобы заранее не смоделировать эти концепции на вашем ПК.

Оптимизация длины штока дополнительно раскрывает особенности настройки, которые могут улучшить эффективность сгорания и уменьшить количество отрицательной работы, выполняемой на поршне до ВМТ. С более длинным штоком мгновенное повышение давления в цилиндре при приближении к ВМТ происходит быстрее и сильнее и обычно требует меньшего времени зажигания в зависимости от эффективности камеры. Поскольку время зажигания сокращается, отрицательная работа (поршень борется с повышением давления сгорания перед ВМТ) уменьшается, в то время как увеличенное время выдержки обеспечивает больший рост давления на поршень после ВМТ (положительная работа).

Длина шатуна — один из фундаментальных элементов настройки любого спортивного двигателя. Он регулирует степень воздействия атмосферного давления внутри цилиндра, тем самым влияя на общий объемный КПД (VE) двигателя.

В этой штанге двутавровой балки Scat используются высокопрочные 12-гранные хромомолибденовые ARP-болты. В большинстве гоночных удилищ используются только болты, а не комбинации гаек и болтов. Это снижает вес головного болта. Прочность на растяжение болта составляет 220 000 фунтов на квадратный дюйм.

В этом примере показаны смазочные отверстия с двумя штифтами с каждой стороны стержневой балки. Некоторые строители все еще просверливают отверстие в верхней части, но эта практика, похоже, вышла из моды.

Конструкция, состоящая только из болтов, обеспечивает более плавный переход от стержневой балки. Это устраняет потенциальные подъемники напряжения, которые обычно встречаются на лысках, которые обычно устанавливают головки болтов стержня.

Большая фаска на корпусе шейки шатуна предназначена для соответствия большим радиусам скругления на большинстве гоночных коленчатых валов.Обратите внимание, что вкладыш подшипника имеет соответствующую фаску.

Длина штока также влияет на выбор поршня в той степени, в которой она определяет высоту пальца (высоту сжатия) и, во многих случаях, окончательное расположение пакета колец. Это важное соображение, поскольку для разных гонок требуется разное размещение колец для решения проблем, связанных с возгоранием и нагревом (см. Главу 5). Более длинные штоки имеют тенденцию к уменьшению высоты штифта и часто требуют опорной планки масляного кольца, поскольку отверстие под штифт заходит на канавку масляного кольца.Это увеличивает вес кольцевого пакета, но большинство производителей считают, что преимущество более длинного штока и соответствующей конфигурации поршня перевешивает любые потери массы, по крайней мере, в тех случаях, когда более длинный шток положительно влияет на позиционирование диапазона мощности.

Помимо создания большего времени для повышения давления сгорания и приложения большего крутящего момента к кривошипу, более длинный шток увеличивает скорость горения из-за повышенной плотности заряда. Следовательно, разделение числа оборотов между пиковым крутящим моментом и пиковой мощностью уменьшается, эффективно концентрируя больше крутящего момента в более узком диапазоне, что приносит пользу некоторым приложениям, таким как двигатели Bonneville, овальные спидвей и дрэг-рейсинг, которые работают в узком диапазоне оборотов с соответствующим образом подобранной трансмиссией и задней частью. конечная передача.Кроме того, более длинные штоки обычно требуют соответствующей регулировки впускного коллектора, чтобы приспособиться к более медленному движению поршня вокруг ВМТ. Это часто включает в себя впускные направляющие немного меньшего размера (площадь поперечного сечения) для сохранения энергии порта и в некоторых случаях продвижение кулачка для дальнейшего увеличения крутящего момента.

Хотя замедление кулачка для достижения высокой скорости вращения является традиционно принятой практикой, оно не учитывает положительные эффекты настройки конкретной длины стержня в определенных приложениях. Здесь опять же, компьютерное моделирование часто указывает неожиданные пути к наиболее эффективному сочетанию фаз газораспределения и размеров впускного и выпускного тракта для данной длины штока.

Наконец, обратите внимание, что более длинный шток и соответствующая более высокая высота пальца обычно отражаются в более коротком и легком поршне, что снижает возвратно-поступательный вес.

На другом конце спектра для шоссейных гонщиков и некоторых применений кольцевых гусениц часто бывает выгодно исследовать более короткие штанги и связанную с ними более высокую энергию порта, что может оказаться полезным для некоторых приложений, которые ограничены с точки зрения коллекторов или фаз газораспределения. и добиваются большего крутящего момента на поворотах.В то время как более короткий стержень подвергает меньший начальный объем цилиндра падению давления, он способствует увеличению скорости порта, что способствует эффективности заполнения цилиндра. Это требует изменения фаз газораспределения по сравнению с тем, что подходит для более длинного штока, особенно в том, что касается точки закрытия впуска. Поскольку мгновенное повышение давления больше с более длинным штоком, можно эффективно использовать более позднее закрывающееся впускное отверстие, чтобы получить дополнительное время для наполнения цилиндра.

Напротив, более высокая энергия порта более короткого штока обеспечивает превосходную эффективность заполнения, но требует более раннего закрытия впуска из-за более медленного повышения давления в цилиндре и сокращения времени выдержки в ВМТ.Это имеет тенденцию к более раннему увеличению крутящего момента в диапазоне оборотов и сдвигает пики дальше друг от друга. В качестве бонуса более высокая энергия порта часто способствует усилению отклика дроссельной заслонки. Конечно, с более короткими стержнями поршень имеет тенденцию опережать фронт пламени примерно после 30 градусов от ВМТ, поэтому важно выбрать камеру сгорания с более быстрым сгоранием и соответствующее топливо для ее размещения.

Материалы шатуна

Основными факторами, влияющими на конструкцию шатуна, являются экстремальные силы инерции и давление в цилиндре, определяемые максимальной частотой вращения двигателя, геометрией вращающегося узла и весом.Повышенные обороты двигателя, рабочий объем, масса компонентов и давление срабатывания — все это определяет конструктивные характеристики, заложенные в гоночные удилища. На них дополнительно влияет динамическая нагрузка трансмиссии, такая как пробуксовка колес или винты с обгонной муфтой (вне воды) в случае применения на море. Тем не менее, поломки шатунов сегодня менее распространены, чем в прошлом. Причины включают в себя превосходные материалы, точную подготовку и сборку, а также улучшенный контроль таких факторов, как время зажигания, подавление детонации и защита от превышения числа оборотов.Механические проблемы, такие как жесткость поршневого пальца, смазка и зазоры подшипников, также способствуют снижению общего напряжения в шатуне.

В современном производстве шатунов преобладают два материала: алюминий и кованая сталь. Алюминиевые стержни в основном используются в профессиональных соревнованиях по дрэг-рейсингу, где нагрузки и жизненный цикл относительно короткие, а снижение веса способствует ускорению переходного крутящего момента в узких диапазонах мощности. Их применение расширилось в последние годы, но за исключением дрэг-рейсинга, большинство гоночных приложений все еще полагаются на стальные или титановые стержни.В целях данного обсуждения я сконцентрируюсь на этих основных типах с кратким рассмотрением других материалов.

Высокопрочные крепежные детали имеют отшлифованную область с перемычкой между головкой и резьбовой частью, чтобы обеспечить надлежащее растяжение болта во время окончательной затяжки.

Прецизионно установленные заглушки, как на этом стержне с двутавровой балкой Scat, обеспечивают точное выравнивание крышки и предотвращают смещение крышки при тяжелых условиях эксплуатации или детонации.

Инновационный соединительный стержень Ultra-Lite

Scat имеет отверстие в балке чуть выше шатуна.Это обеспечивает значительное снижение веса, и инженеры определили, что в прочности нет компромисса.

Низшие классы часто указывают заводские кованые стержни, хотя в некоторых случаях используется прессованный порошковый металл вместе с техникой растрескивания на основе OEM, которая физически ломает большой конец стержня пополам по предварительно нанесенной линии. Это создает уникальное совпадение неровных поверхностей излома, которые правильно сочетаются только между исходными половинками с трещинами. Это полезный метод, который обеспечивает абсолютно точное выравнивание крышки стержня и сопротивление движению.Он успешно используется в довольно мощных производственных двигателях, но пока еще не получил широкого распространения в двигателях для соревнований, хотя производители стержней послепродажного обслуживания теперь предлагают технологию стержней с трещинами.

Использование сжатых порошковых металлических стержней этого типа обычно безопасно до примерно 500 л.с. в серийно выпускаемых модифицированных уличных двигателях, но в наиболее серьезных конкурирующих двигателях используются вторичные стержни из алюминия или кованые и стальные заготовки различной конфигурации.

Алюминиевые стержни

Алюминиевые гоночные удилища выкованы из термообработанного алюминиевого сплава 7075 T6, который имеет предел прочности на разрыв 83000 фунтов на квадратный дюйм.Они примерно на 65 процентов легче стальных стержней, но имеют лишь половину прочности стали. К сожалению, значительная часть преимущества в весе приносится в жертву, потому что алюминиевые стержни должны использовать увеличенный объем для сохранения прочности. Соответственно, часто требуются модификации блока, чтобы приспособить больший физический размер большинства алюминиевых шатунов.

Во многих случаях направляющие масляного поддона должны быть отшлифованы для обеспечения зазора штока, и необходимо следить за тем, чтобы большая часть не касалась распредвала.Увеличенный размер штока занимает больше места в картере и по-разному влияет на парусность картера. Для алюминиевых стержней требуется нижний стержневой подшипник с штифтом, чтобы обеспечить правильное выравнивание стержневого подшипника и предотвратить его проворачивание.

Эти удилища в основном используются для дрэг-рейсинга с высокими оборотами, где их меньший вес дает преимущество при кратковременном ускорении. Они обладают превосходными демпфирующими качествами, которые полезны для противодействия детонации, но их срок службы относительно невелик из-за повышенной тенденции к более тяжелой работе из-за многократного растяжения и сжатия.Если вы собираетесь использовать алюминиевые стержни, обратите внимание на следующие требования:

• С учетом повышенного коэффициента растяжения
• Изменить блок для зазора
• Проверка зазора распределительного вала
• Используйте правильные шарнирные подшипники
• Обращаться осторожно, чтобы не порезать поверхность
• Точно установите штифты и обеспечьте достаточную смазку штифта
• Замените штанги после 50-60 прогонов, чтобы предотвратить поломку
• Подумайте, как более массивная форма стержня влияет на ветер

Стальные стержни

Стальные стержни

являются наиболее широко используемыми из-за их размерной стабильности и исключительной долговечности.Большинство стальных шатунов изготавливаются из легированной стали 4130 или 4340. Гоночные стержни обычно изготавливаются из сертифицированного производителем авиационного качества, раскисленного угольной дугой сплава E4340, который имеет предел прочности на разрыв до 186 000 фунтов на квадратный дюйм. Хотя обычно рассчитывается путем деления максимальной нагрузки на исходную площадь поперечного сечения компонента, предел прочности на разрыв можно рассматривать как величину силы, необходимой для разрыва стержня на балке.

Начало повышения давления сгорания (отрицательная работа или крутящий момент) в некоторой степени действует как амортизатор для поршня при приближении к ВМТ, таким образом, помогает поглощать силы и перегрузку, которые возникают, когда поршень меняет направление в ВМТ. .Эта подушка предотвращает свободный ход поршня через ВМТ и имеет тенденцию смягчать перегрузку при реверсировании поршня, потому что поршень фактически работает против некоторого давления в цилиндре в этот момент — еще один тонкий баланс, который влияет на чистый крутящий момент.

Во всех двигателях предусмотрен зазор между поршнем и головкой блока цилиндров для компенсации растяжения штока в ВМТ. Степень растяжения или эластичности определяется частотой вращения двигателя, весом поршня, соотношением стержней и характеристикой материалов шатуна, известной как модуль упругости.Проще говоря, «модуль» описывает коэффициент нагрузки, указывающий на известный диапазон характеристик деформации для данного материала, в результате чего деформированная часть возвращается к своей исходной форме при снятии нагрузки. Разрушение детали обычно происходит при превышении модуля упругости при повторяющейся нагрузке. Либо шток постоянно растягивается, вызывая контакт поршня с головкой блока цилиндров и последующий отказ, либо зазор между поршнем и головкой недостаточен, чтобы приспособиться к известному модулю упругости основного материала штока.В этом случае также происходит контакт поршня с головкой, обычно с большой бойней.

Стальные стержни растягиваются меньше, чем алюминиевые. Соответственно, оба типа имеют предпочтительный диапазон зазора, который учитывает известные или (в некоторых случаях) ожидаемые факторы растяжения.

Общепринятый минимальный зазор между поршнем и головкой для алюминиевых шатунов составляет около 0,055 дюйма в зависимости от частоты вращения двигателя и динамики соответствующих компонентов. Чем ближе вы его побрите, тем больше вы столкнетесь с отказом компонентов в случае чрезмерного увеличения оборотов или другой неожиданной неисправности.Это не означает, что многие строители не подбрасывают их достаточно близко, чтобы оставить следы на крышках поршней там, где они слегка целовались с головкой. Если вы видите это, вы должны рассматривать это как проблему не только из-за несоответствующего контакта компонентов, но и из-за воздействия, которое оказывает на кольцевое уплотнение, и потери давления в цилиндре, которая может произойти из-за разгрузки кольца из-за неожиданного сотрясения. .

Стальные стержни обычно допускают зазор между поршнем и головкой около.035 дюймов, но это часто увеличивается на 0,010 до 0,015 дюйма для приложений с высокими оборотами или тех, которые используют легкие кривошипы, которые более склонны к отклонению хода кривошипа как в радиальном направлении, так и вдоль направления движения поршня.

Характеристики стержневой активности

Помимо проблем с растяжением стержней, строители также учитывают характеристики материала стержней при нагрузке сжатия, особенно в условиях детонации, которая может сломать слишком жесткий стержень или многократно забить подшипники стержня до точки отказа.В то время как отказ подшипника обычно происходит при сжимающей нагрузке, большинство отказов стержня на самом деле происходит при растягивающей нагрузке, когда стержень разрывается при реверсе поршня в ВМТ, особенно на такте выпуска, где нет противоположного давления, чтобы смягчить переход. Чаще всего это происходит примерно на 1–1 / 2 дюйма вниз по балке от штифта. Или он выходит из строя в точке шарнира, где луч расширяется до конца. Отказ стержневого болта случается редко, если не применяется неправильный крутящий момент и / или растяжение болта.

Чаще всего шатун все еще прикреплен к коленчатому валу с разрывом при растяжении на балке. Учтите также, что спаренные стержни на общем ходу кривошипа имеют возможность передавать эффекты детонации (за счет распределения нагрузки) в одном цилиндре на соседний стержень, что может вызвать чрезмерное напряжение или временные проблемы со смазкой, которые могут раскрутить подшипник или заедать стержень. .

Также мало сомнений в том, что шатуны поглощают радиальный прогиб коленчатого вала и некоторую степень вибрационного воздействия при циклической нагрузке.Это может не проявиться на динамометрическом стенде, но в конце длинной прямой дистанции, после 250 кругов или непосредственно перед 5-мильным маркером на длинной трассе в Бонневилле, напряжение на штанге может проявиться. Это опровергает важность надлежащего демпфирования коленчатого вала и точной балансировки или (во многих случаях) балансировки для плавной работы двигателя в пределах эффективного рабочего диапазона (RPM) отдельного двигателя.

Еще одна проблема, вызывающая беспокойство, — это соотношение между штоком и поршневым пальцем. Даже самые лучшие стержни могут быть распущены из-за неосторожной установки штифта или неправильного выбора штифта.Хотя для предотвращения дребезжания поршня по пальцу желательны более узкие зазоры, изгибающие силы вызывают повреждение пальца, которое может разрушить поршень или сломать шток. Модуль упругости поршневого пальца должен быть достаточным, чтобы противостоять изгибу вдоль оси пальца, а также радиальной деформации в отверстии пальца, когда палец временно приобретает яйцевидную форму и заедает отверстие пальца или втулку штока, часто с неприятными последствиями.

Чрезмерный изгиб вдоль оси штифта обычно приводит к заеданию штифта в маленьком конце стержня.Даже если состояние недостаточно серьезное, чтобы вызвать заклинивание пальца, оно приводит к дополнительному сопротивлению трения и повышению температуры, что со временем может привести к выходу пальца из строя. Для решения проблем с поршневыми пальцами могут быть предприняты многочисленные шаги, особенно в высокоскоростных двигателях с большой мощностью, где деформация пальцев более распространена.

При выборе поршней важно работать в тесном сотрудничестве с поставщиком поршней, чтобы обеспечить наилучшую возможную конфигурацию пальца (см. Главу 5). Желательно сделать вывод как можно более легким, но не за счет искажения вывода.Увеличенная толщина стенки часто используется вместе с сужающимся внутренним диаметром, который утолщается к центру штифта и опирается на бобышки штифта внутреннего типа, которые позволяют сделать штифт более коротким.

Производители поршней

занимаются этим регулярно и обычно имеют хорошее решение, если вы можете предоставить точную информацию о длине хода, типе и длине штока, материале коленчатого вала и штока, материале втулки пальца и предполагаемой скорости двигателя. В частности, производители теперь предлагают алмазоподобные покрытия и другие способы нанесения покрытий, которые значительно уменьшают заедание отверстия пальца.Эти покрытия имеют очень низкий коэффициент трения (в сочетании с правильным хонингованием отверстия под палец), что может практически устранить проблемы со пальцами запястья. Это особенно верно в случаях, когда используются масленки для пальцев на блоке для обеспечения дополнительной смазки пальцев и охлаждения поршня.

Зазор между штоком и поршнем

Одним из факторов, который может способствовать отказу двигателя, является зазор между верхней частью шатуна и нижней стороной верхней части поршня.Это особенно заметно на гоночных поршнях с низкой высотой сжатия, обусловленной большей длиной штока. В этом случае шток перемещается высоко в поршне и имеет больше шансов столкнуться с нижней частью поверхности деки, форма которой часто повторяет верхнюю часть поршня для достижения однородной толщины. Форма малого конца штока и его толщина над отверстием под палец также влияют на это соотношение.

Для обеспечения достаточного рабочего зазора необходимо тщательно проверить каждый узел штока и поршня.К счастью, в большинстве гоночных поршней используются плавающие штифты, которые позволяют легко проверить этот зазор перед сборкой. Есть два места, где шток может задевать нижнюю часть поршня. Во-первых, верхняя часть штока соприкасается с нижней стороной поршневой платформы. Второй — это верхний радиус по обе стороны от отверстия под палец штока, где может возникнуть столкновение с радиусом выступа поршневого пальца относительно поршневой деки.

Чтобы проверить эти зазоры, нанесите воронение на нижнюю часть поршня и внутренний радиус выступов штифта.

Последовательность — ключ к затяжке болтов стержня. На их растяжение до нужных характеристик сильно влияет используемый смазочный материал. Некоторые производители по-прежнему используют обычное моторное масло, но большинство используют смазочные материалы, такие как Ultra-Torque от ARP, который специально разработан для обеспечения постоянной нагрузки и точного растяжения.

Измерьте расстояние между упорными поверхностями со стороны шейки штока, чтобы определить доступный боковой зазор штока. Сравните этот размер с общей шириной обоих стержней.

Измеритель растяжения болта тяги ARP — один из важнейших инструментов в арсенале производителя двигателей. Используйте его при изменении размеров стержней, установке стержней с новыми болтами, выполнении окончательной сборки стержней в двигателе и проверке состояния болтов при демонтаже двигателя. Удобный язычок для пальца позволяет легко вставить инструмент между ходами кривошипа во время сборки двигателя.

Комбинированное измерение обоих стержней сравнивается с измерением между упорными поверхностями на каждой стороне шейки стержня для определения бокового зазора стержня.Это также можно проверить, вставив соответствующий щуп между стержнями во время сборки макета.

Присоедините шток к поршню, соблюдая правильную ориентацию, и поверните шток в обе стороны, пока он не коснется внутренней части юбки. Сдвиньте поршень вправо и влево и повторите, приближая к каждому выступу пальца. Снимите штифт и стержень и проверьте посинение на наличие следов контакта. При выполнении этой операции внимательно наблюдайте при ярком свете, поскольку зазор может быть недостаточным, даже если он физически не указывает на контакт с воронением.Вам потребуется минимальный зазор не менее 0,050 дюйма, что можно проверить, пропустив большую изогнутую канцелярскую скрепку между поршнем и штоком. Если вы заметите следы и / или недостаточный зазор со скрепкой, вы сможете увеличить зазор, слегка отшлифуя нижнюю часть поршня.

Обязательно проверьте толщину деки поршня перед выполнением этой операции. Если вы наблюдаете натяг на выступах штифта, вы часто можете снять фаску на маленьком конце штока, чтобы получить зазор. Многие производители шатунов предлагают сужение малого конца для решения этих проблем.Обязательно перепроверьте зазор после выполнения любой из этих работ. Если вы модифицируете штангу, убедитесь, что вы повторно проверили малый концевой груз для правильной балансировки.

Написано Джоном Бэктелом и опубликовано с разрешения CarTechBooks

ПОЛУЧИТЕ СДЕЛКУ НА ЭТУ КНИГУ!

Если вам понравилась эта статья, вам понравится вся книга. Нажмите кнопку ниже, и мы отправим вам эксклюзивное предложение на эту книгу.

Шатуны Направляющие • Muscle Car DIY

Шатуны подвергаются большей нагрузке, чем любой другой компонент двигателя.Выбор самого сильного удилища для достижения поставленной цели абсолютно необходим. У вас есть выбор из множества материалов: металлический порошок, кованая сталь, алюминий, титан, стальная заготовка и алюминий. Шатуны предлагаются в конфигурациях двутавровых и двутавровых балок, и вам необходимо учитывать вес, баланс и размерные факторы. Болты шатуна также подвергаются огромным нагрузкам, и они не должны выходить из строя. Как мы все знаем, если шатун выходит из строя, двигатель может перейти в утиль за доли секунды.Так что выбирайте с умом и не выбирайте недорогие удочки.

---

Этот технический совет взят из полной книги СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ БЛУЭПРИНТИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ: ПРАКТИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО ПО ПРЕЦИЗИОННОМУ ДВИГАТЕЛЮ. Подробное руководство по этой теме вы можете найти по этой ссылке:

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ

ПОДЕЛИТЬСЯ СТАТЬЕЙ: Пожалуйста, не стесняйтесь делиться этой статьей на Facebook, на форумах или в любых клубах, в которых вы участвуете. Вы можете скопировать и вставить эту ссылку, чтобы поделиться: https: // musclecardiy.ru / performance / how-to-blueprint-motors-connected-rods-guide /

---

Типы штанг Шатуны

доступны в различных материалах и различных конструктивных решениях. Стержни для двигателей легковых автомобилей более старых моделей обычно изготавливались из чугуна. Для производства высокопроизводительных двигателей в некоторых двигателях штоки обычно изготавливались из кованой стали. Сегодня большинство стержней OEM-производства изготавливаются из порошкового металла (часто называемого стержнями PM), а в некоторых случаях используются стержни из кованой стали.

Стержни из порошкового металла

Прутки из порошкового металла изготавливаются аналогично литью или ковке. Специализированная порошкообразная смесь сплавов помещается в форму, нагревается (плавится и течет), а затем подвергается сжатию. В результате получается удивительно прочный продукт, для которого требуется только хонингование большого и малого концов и нарезание резьбы болтом (дополнительная внешняя обработка не требуется). Вместо того, чтобы иметь отдельные корпус стержня и крышку (как у литых или кованых стержней), стержни PM изготавливаются как одно целое.

Последовательность этапов обработки создает отверстие под палец, отверстие кривошипа и поверхности болтов. Колпачок также отделен прорезью, облицован и прикреплен, чтобы окончательно определить размер головки.

Шатун из заготовки обеспечивает гораздо большую прочность, чем чугунный стержень.

После того, как порошковая смесь сформирована в фильере, смесь нагревается до температуры более 1500 градусов по Фаренгейту и выковывается под давлением более 750 тонн. Поковка из порошкового металла затем подвергается термообработке и финишной обработке.Здесь видны стержни, попадающие в печь для термообработки. (Фото любезно предоставлено Howards Cams)

После того, как соединительный стержень PM сформирован в форме, крышка создается путем ее отламывания в зажимном приспособлении. Это также называется конструкцией с защелкивающейся крышкой. Хотя этот процесс обеспечивает очень точное сопряжение колпачка и стержня, размер стержня PM нельзя изменить традиционными методами. Если требуется изменение размера, можно просто отточить большие концы большего размера и выбрать подшипник с большим наружным диаметром.

Этот крупный план сопрягаемой поверхности колпачка стержня из порошкового металла с «треснувшей крышкой» показывает неровность поверхности.Две изломанные поверхности идеально совмещаются при установке колпачка, обеспечивая точную регистрацию колпачка.

Крупный план поверхности сопряжения стержня колпачка из порошкового металла с трещинами. Соблюдайте осторожность при работе со стержнями из порошкового металла. не нарушайте неровности сопрягаемых поверхностей. Если вы взорвете их, коснетесь их напильником или уроните стержень на пол, вы испортите зеркальные сопрягаемые поверхности, и стержень придет в негодность. Профиль этих сопрягаемых поверхностей (на седле стержня и на крышке) должен оставаться абсолютно неповрежденным и неповрежденным.

Кованный порошком стержень исключает большинство этапов обработки и формовки, поскольку первоначальная кованая форма чрезвычайно близка ко всем конечным размерам. При разрушении конца стержня образуется крышка. Стержень удерживается в приспособлении, участок линии разъема зарубается, а колпачок буквально отламывается.

В отличие от стержня и крышки, каждая из которых плоско обработана на стыковых поверхностях, стержни PM имеют неровные поверхности на стыковых участках. Преимущество этого заключается в том, что он создает идеальное соединение между стержнем и крышкой, поскольку во время разделения не происходит потери материала.Колпачок точно подходит к штанге (зеркально отображаемые поверхности). Колпачок теперь предназначен для своего оригинального стержня, и при соединении и затяжке болтов линия разделения невидима невооруженным глазом. Это обеспечивает идеальное выравнивание колпачка и стержня, без пространства для маневра и без необходимости искать пазы или ключи.

Помимо экономии на производственных затратах, неровные сопрягаемые поверхности, возникающие при разрыве колпачка, обеспечивают точное сопряжение колпачка со стержнем, которое идеально выравнивает колпачок во время сборки.Металлургия стержня предотвращает удлинение канала ствола во время процесса гидроразрыва, поэтому не нужно беспокоиться о создании овального отверстия с большой головкой. Кроме того, благодаря конструкции из спрессованного порошкового металла, при разрушении не образуются трещины под напряжением или слабые участки.

Неравномерные сопрягаемые поверхности излома обеспечивают «тесное сцепление» между стержнем и крышкой. Это практически исключает смещение крышки (вращение крышки относительно стержня) и боковое перемещение крышки относительно стержня.Сдвиг крышки может привести к ускоренному износу поверхностей подшипника и, в крайнем случае, задиру подшипника. Боковое движение может привести к высокому напряжению сдвига в болтах шатуна при высоких оборотах двигателя (об / мин).

Штоки

OEM PM обычно подходят для мощности до 400 л.с. Кроме того, переходите к кованым стержням. Обратной стороной стержней PM является то, что их нельзя ремонтировать традиционным способом. Фактически, шлифовка сопрягаемых концов уменьшает диаметр головки шатуна и создает некруглую форму, а затем их необходимо отточить до заданного диаметра.У стержней PM недостаточно материала для такой резки. Однако, в зависимости от области применения двигателя, вы можете просто отточить большие концы до диаметра отверстия увеличенного размера, а затем установить подшипники OD большего размера. Если стержень PM поврежден, вам часто нужно подбросить его и купить другой. Они не предназначены для ремонта.

Поскольку сопрягаемые поверхности колпачка и стержня представляют собой точное зеркальное отображение, после полного затягивания колпачка линии разъема практически исчезают.

Хотя стержни PM традиционно использовались только в двигателях OEM, теперь вы также начинаете видеть высокопроизводительные стержни PM послепродажного обслуживания.Например, компания Howards Cams объединилась с GKN и теперь предлагает кованые стержни из порошкового металла с чрезвычайно плотной и ненаправленной структурой зерен.

Высокотехнологичный базовый порошок смешан с некоторыми легирующими элементами. Плавление, распыление и отжиг контролируются в соответствии со строгими стандартами. Металлическая смесь уплотняется (в штампах) под огромным давлением, превышающим 1500 градусов по Фаренгейту. Горячая штамповка на 750-тонном прессе завершает структуру металла.

Это новое поколение стержней PM представляет собой гибрид PM и поковки.Хотя штоки PM уровня OEM обычно выдерживают около 400 л.с., новые штанги Howard с 5/16-дюймовыми болтами ARP 2000 способны выдерживать более 585 л.с., но для них требуются болты штанги L19. Эти удилища выдержали даже более 800 л.с.

OEM PM — практичный выбор для уличных двигателей мощностью до 500 л.с. Недавно я построил 5,3-литровый двигатель LS с железным блоком, который я увеличил до 327 куб. В карбюраторной форме (одиночный 650 куб.футов в минуту) двигатель выдавал 425 л.с. и не имел никаких проблем.Если вы планируете сборку с высокими эксплуатационными характеристиками, хорошим выбором будут кованые удилища для вторичного рынка от Scat, Eagle, Lunati, Callies, Crower, Oliver и т. Д. Если вы собираетесь использовать тяги PM, вы не должны рассчитывать на мощность более 400 л.с., и ваш двигатель будет надежным.

Восстановленные штанги БДМ

Основная проблема при восстановлении стержней с треснувшим колпачком традиционным способом связана с неровными сопрягаемыми поверхностями стержня и колпачка. Эта неровная поверхность обеспечивает точное прилегание крышки к штоку, предотвращая любое смещение крышки во время сборки.

Однако, если сопрягаемые поверхности подвергаются механической обработке или шлифовке для уменьшения диаметра отверстия большого конца стержня при подготовке к повторной шлифовке до нужного размера, вся центрирующая способность теряется. Это разрушает уникальную блокировку Cap-torod. Так как стыковка с блокировкой не остается, потому что не используются установочные выступы, можно установить колпачок немного смещенным от центра из-за небольшого диапазона допусков болтов к отверстиям для болтов колпачка. В результате крышка может быть установлена ​​не по центру слева направо (сбоку) или под углом по отношению к оси отверстия с большим концом.Хотя бы только по этой причине, не рекомендуется повторная зачистка сопрягаемых поверхностей стержня и крышки.

Другая причина, по которой изменение размера этих стержней может создать проблему, — относительно тонкий материал крышки. После того, как сопрягаемые поверхности отшлифованы до плоского состояния, новое меньшее и некруглое отверстие с большим концом может потребовать такого большого увеличения, чтобы создать круглое отверстие, чтобы материал крышки мог быть уменьшен в достаточной степени, чтобы создать потенциально слабую зону. Обратите внимание, что в процессе создания плоских сопрягаемых поверхностей может потребоваться уменьшить сопрягаемые поверхности на.040 дюймов или более, что может привести к комбинированному уменьшению отверстия на 0,080 дюйма или более. Драгоценный маленький материал крышки может остаться после изменения размера.

Если необходимо изменить размер, не трогайте неровные поверхности сопряжения с трещинами. Вместо этого заточите головку шатуна до размера увеличенного размера, чтобы можно было установить подшипники штока с увеличенным наружным диаметром. Однако подшипники увеличенного размера доступны не для всех случаев использования колпачков с трещинами. Вы можете найти их с внутренним диаметром стандартного размера и внешним диаметром 0,010 дюйма больше; или с внутренним диаметром меньшего размера (для размещения кривошипа заземления меньшего размера) и с увеличенным наружным диаметром для размещения увеличенного конца шатуна.

Если подшипник с наружным диаметром увеличенного размера не подходит для вашего конкретного применения, замените его новым стержнем. В некоторых случаях новый стержень может быть недоступен как отдельная деталь. В качестве примера можно привести двигатели Dodge / Plymouth 2.0 SOHC и DOHC, где полный узел шток / поршень / палец должен быть приобретен у автопроизводителя, поскольку отдельные штоки или поршни не предлагаются. Таким образом, в ситуации, когда шатун штока деформирован и подшипник с наружным диаметром увеличенного размера недоступен, вы вынуждены платить за полный узел шток / поршень / палец, даже если исходный поршень полностью исправен.

Высококачественные шатуны вторичного рынка, кованые или заготовки, обычно поставляются с высококачественными, высокопрочными болтами для стержней. Как правило, производители стержней предоставляют спецификации крутящего момента, а также диапазон растяжения болта стержня, предоставляя вам возможность выбора метода. Даже при использовании литых, кованых или порошковых стержней OEM, если вы используете качественные послепродажные болты для стержней, которые поставляются с рекомендациями по растягиванию, затяжка путем растяжения (а не крутящего момента или крутящего момента плюс угол) возможна.

Кованые стержни

Кованые стальные стержни представляют собой слиток или заготовку из легированной стали. Фактически, высокопроизводительные кованые стержни послепродажного обслуживания обычно изготавливаются из хромомолибденовой стали 4340. Стальной слиток обычно нагревают в печи примерно до 2200 градусов по Фаренгейту во время обычной ковки стали, после чего сталь становится очень пластичной. Затем слиток помещают в штамп для ковки и выжимают его до получения приблизительной формы желаемого профиля. При ударе или прессовании это сжатие осуществляется под давлением 240000 фунтов.Это увеличивает прочность сплава за счет уплотнения, сжатия и выравнивания молекул. Размер слитка намного больше, чем требуется в матрице, поэтому он начинается со слитка, который весит примерно в два раза больше, чем желаемый конечный продукт. Во время процесса ковки / прессования излишки материала вытесняются из штампа на линиях сопряжения. Этот избыток позже срезается в штампе для обрезки. В зависимости от производителя стержни могут быть подвергнуты индукционной закалке, дробеструйной обработке и / или криогенному снятию напряжений и термообработке.Отдельные производители часто используют свои собственные формулы.

Каждый стержневой болт сначала устанавливается на упоры инструмента, а калибр обнуляется. Это обеспечивает контрольную точку (пока болт находится в расслабленном состоянии). Здесь показан датчик растяжения GearHead. Обратите внимание на удобное отверстие для большого пальца на корпусе заготовки. Во время тестовой установки, окончательной сборки и любых будущих демонтажных работ всегда сохраняйте болты стержня с их исходным стержнем (держите их в порядке), чтобы вы могли повторно измерить каждый болт, чтобы определить, можно ли его еще использовать и не потерял ли он часть своей первоначальной эластичности. .

Стержни двутавровой балки

имеют выемки на торцах балки. Часто обсуждается прочность двутавровой балки по сравнению со стержнями двутавровой балки, а также теоретические характеристики каждой конструкции балки для удаления паразитного масла во время работы двигателя. Для экстремальных оборотов двигателя и приложений с повышенным давлением в цилиндрах, таких как закись азота / принудительная индукция, часто рекомендуются конструкции с двутавровой балкой. Крупные производители удилищ обычно предлагают оба стиля.

В отличие от литых или кованых шатунов OEM, высококачественные шатуны послепродажного обслуживания производятся с гораздо более высоким уровнем точности и единообразия.Обратите внимание, что колпачок этого стержня с двутавровой балкой имеет ребра жесткости, но не имеет увесистой «балансирной подушки». Сегодняшние качественные удилища изготавливаются с такими жесткими допусками по размерам и весу, что крайне редко требуется какая-либо работа по корректировке баланса, отсюда и отсутствие дополнительного металла (то есть колодки) на крышке удилища. Балансировочные колодки распространены на старых стержнях OEM, обеспечивая площадь массы, которую можно уменьшить, чтобы правильно сбалансировать набор стержней.

Кованые стержни имеют грубую форму и должны быть обрезаны, затем подвергнуты закалке и отпуску.Перед обработкой они должны быть отпущены, потому что процесс может изменить форму детали. Стержни могут деформироваться на 0,060 дюйма. Хотя процесс может отличаться от производителя к производителю, стержень обычно закаливают в растворе гликоля. После закалки стержень подвергается окончательной механической обработке для придания окончательной формы. Затем стержень подвергается снятию напряжений, поэтому он устойчив к образованию трещин под напряжением. Эти детали запекаются в печи при температуре от 400 до 600 градусов по Фаренгейту для снятия напряжений, возникающих в процессе обработки.Во время этого процесса тщательно контролируемые циклы нагрева и охлаждения должным образом отверждают металл. Затем шток подвергается окончательной механической обработке для получения отверстий малого и большого диаметра. И наконец, устанавливается окончательная твердость поверхности.

При осмотре кованых стержней вы можете обнаружить что-то, похожее на большую разделительную линию. На самом деле это не линия разлуки. Эта линия устанавливалась, когда из штампа выталкивали лишнюю сталь, а затем после ковки ее обрезали. В конечном итоге была произведена чистовая обработка, но эта линия осталась.В некоторых случаях ковкая сталь выдавливается из матрицы горячим молотком или прессованием, а затем механическая обработка удаляет излишки. В результате не остается никаких следов обрезки.

В других случаях область обрезки может быть обработана не так тщательно, поэтому вы можете слабо видеть линию в области обрезки. Кованые детали могут слегка показывать, что в процессе изготовления использовалась матрица. Некоторые признаки обрезки являются обычным явлением и не создают никаких проблем. Большинство качественных кованых стержней на вторичном рынке обрабатываются с высокой точностью, и при этом исключаются любые следы линий разъема.

Алюминиевые стержни

Кованые алюминиевые стержни обычно изготавливаются из алюминиевого сплава 7075 или 7075-Т6. Они могут быть изготовлены из кованых плоских заготовок или кованого алюминия, подвергнутого прессованию. Распространено мнение, что алюминиевые стержни имеют относительно короткий срок службы (из-за усталости) и не подходят для уличных применений, где не происходит рутинного демонтажа. Но это неправда. Алюминиевые прутья можно использовать для улицы.

Это алюминиевый стержень BME для малоблочного Chevy. Обратите внимание на прецизионно отполированные поверхности (это устраняет подъемники напряжения и помогает избавиться от паразитического прилипания к маслу). Также обратите внимание на зубчатые сопрягаемые поверхности с точным зеркальным отображением для совмещения колпачка со стержнем. (Фото любезно предоставлено Bill Miller Engineering)

Штанги для заготовок

Стержни для заготовок изготавливаются из легированной стали и алюминия. Благодаря возможностям современной обработки с ЧПУ теперь можно обрабатывать шатуны из сырья.Однако на самом деле ложа представляет собой сталь с плотным зерном, изготовленную методом ковки. Таким образом, в действительности для изготовления стальных прутков для заготовок используется кованая сталь, которая затем обрабатывается на станке с ЧПУ до конечного состояния.

Стержни для заготовок дороже кованных из-за более высокой стоимости стального сплава и времени обработки. Поскольку эти стержни обрабатываются на станке с ЧПУ, они производятся с очень точным весом, размерами и спецификациями.

Титановые стержни

Титан обладает невероятным соотношением прочности и веса.Он изготовлен из заготовки из сплава Ti6AL4V и примерно на 33% легче кованого стального прутка сопоставимого размера. Например, полный титановый стержень может быть легче, чем только большой конец стального стержня сопоставимого размера. Меньший вес возвратно-поступательного движения приводит к более быстрым оборотам и большей мощности из-за уменьшения паразитной массы. Титановые стержни намного дороже кованой стали.

Эти стержни уменьшают вращающуюся массу, что является заметным преимуществом при оборотах двигателя выше 5000 об / мин или около того.В гоночном двигателе это дает реальные преимущества, но в уличном — это пустая трата денег. Также титан — хрупкий материал, чувствительный к царапинам. Небольшие царапины на поверхности могут привести к трещинам от напряжения, которые могут привести к поломке стержня.

Титан с точки зрения трения / механической обработки является довольно «липким» и при трении часто покрывается галечностью. Беспокойство вызывает большая часть удилища. Чтобы предотвратить это состояние, титановые стержни должны быть отполированы и / или покрыты твердым покрытием, например нитридом хрома (более подробную информацию см. В главе 6).

Относительные затраты на материалы

Кованая или заготовка из стали подходит для подавляющего большинства уличных и гоночных применений. Там, где желательно дальнейшее снижение веса, доступны прутки из кованого алюминия / заготовок из алюминия по более высокой цене.

Для двигателей с высокими оборотами, где действительно важна экономия веса, титановые стержни часто являются лучшим вариантом, но они со временем устают больше, чем сталь. При использовании в гонках их необходимо заменять чаще, чем стальные стержни.

Титановые стержни

также очень дороги, что является важным фактором при ограниченном бюджете.

Алюминиевые стержни легче стали и почти такие же легкие, как титан, но стоят меньше титана и больше стали. Алюминиевые стержни имеют тенденцию быть более массивными и обычно требуют большего зазора между блоками.

Межцентровое расстояние

Межцентровая длина (CTC) — это фактическое расстояние от центра отверстия под палец шатуна до центра отверстия подшипника штока.(См. Главу 5 для получения подробной информации о вычислении этого размера.)

Длина штанги является фактором, определяющим комбинацию, необходимую для достижения определенного хода, относительно высоты блочной деки.

При проектировании вы хотите, чтобы у каждого поршня была одинаковая ВМТ, чтобы получить одинаковую степень сжатия в каждом месте отверстия. Во время контрольной установки установите кривошип, шатуны и поршни с подшипниками, но без колец. Медленно поверните кривошип, чтобы привести каждый поршень в ВМТ, и измерьте расстояние от верхней части компрессионной деки поршня до поверхности деки блока.

Измеритель внутреннего диаметра штока (показанный здесь датчик на хонинговальном станке Sunnen) позволяет точно и быстро измерить диаметр отверстия подшипника штока, а также проверить биение отверстия. После калибровки калибра для требуемого диаметра отверстия большой конец штока помещается на калибр для проверки диаметра отверстия. Это показывает, правильный ли диаметр отверстия, размер меньше или больше.

Небольшие отклонения в допусках кривошипа, шатунов и поршней могут привести к разнице в высоте ВМТ.Переставляя штоки в другие места цилиндров, вы можете оптимизировать компоненты. Например, смешивайте и сопоставляйте штоки / поршни, пока не получите наиболее сбалансированные размеры. Да, это требует времени и придирчивости, но это часть проекта: попытка оптимизировать все размеры, вес и зазоры.

Зазор между поршнем и штоком

Маленький конец штока не должен касаться какой-либо части поршня. На стенде протестируйте сборку каждого штока с поршнем с помощью пальца и проверьте зазор между верхом штока и нижней стороной поршня.Как правило, это не проблема, если только вы не используете стандартные штоки OEM с большими балансировочными прокладками в верхней части штока и нестандартные поршни. Поверните малый конец штока на штифт на запястье и убедитесь, что имеется достаточный зазор с нижней стороны поршня. Даже с учетом теплового расширения у вас должен быть зазор не менее 0,080 дюйма.

Также проверьте зазор между малым концом штока и выступами поршневого пальца (где шток скользит по пальцу кисти). Даже если у вас есть допуск на верстак, это не гарантия того, что у вас будет разрешение при установке пакета.Во многих конструкциях двигателей балка штока не отцентрирована под поршнем (небольшое смещение), когда шток устанавливается на кривошип.

Проверьте, установите шток / поршень на установленный коленчатый вал. Переверните блок двигателя на подставке вверх дном. Двигайте стержень вперед и назад, чтобы увидеть, насколько близко маленький конец стержня подходит к выступам штифта. У вас должен быть зазор не менее 0,060–0,80 дюйма. Если малый конец касается выступа штифта, отрежьте немного от выступа штифта или сузьте маленький конец стержня, чтобы приспособиться к этому.

Проблемы с зазором чаще возникают при использовании алюминиевых стержней, потому что они толще. Ни в коем случае не балансируйте коленчатый вал до тех пор, пока не будут выполнены все предварительная сборка и отладка.

Зазор между штангой и блоком

Это должно вызывать беспокойство только при использовании коленчатого вала с ходовым механизмом (или, возможно, при использовании более толстых алюминиевых стержней). Установив кривошип и проверяя поршни / штоки, медленно поверните кривошип, чтобы проверить зазор шатуна в нижней части всех цилиндров.Если стержни соприкасаются или если зазор слишком мал, отметьте блок и измельчите материал, чтобы получить зазор. Вообще говоря, зазор между штоком и блоком должен быть не менее 0,080 дюйма.

Зазор между штоком и распределительным валом

Когда кривошип вращается и стержни движутся в сторону ВМТ, большие концы стержней приближаются к распределительному валу. Особенно в случае длинноходового кривошипа, кулачка с большим подъемом и / или более толстых стальных или алюминиевых стержней существует опасение, что стержни могут ударить по кулачкам.Во время контрольной установки медленно вращайте кривошип и следите за натиском штока на кулачок. Если вы чувствуете сопротивление, остановитесь. Используя тонкий фонарик, вы сможете визуально проверить наличие просвета.

Распределительный вал вращается со скоростью, равной половине скорости коленчатого вала, поэтому убедитесь, что проверили не менее четырех оборотов коленчатого вала. Чтобы проверить зазор, можно нанести полоску глины толщиной 0,125 дюйма на сторону стержней, у нижней балки, около линии разъема крышки стержня. Обязательно очистите поверхность стержня от масла перед прикреплением глины.

Когда вы вращаете кривошип, любая область плотнее толщины глины оставляет отпечаток и оставляет след. Если вы обнаружите какие-либо следы контакта, используйте лезвие бритвы, чтобы вырезать кусок глины и тщательно измерить толщину прессованной глины. Вам нужен зазор около 0,060 дюйма. Если шток упирается в выступ кулачка, удалите материал штанги в области контакта, переустановите, повторно установите и снова проверьте зазор.

Если требуется больший зазор, у вас есть два варианта: удалить материал со стержня или заменить распределительный вал с меньшей базовой окружностью.Если вы перейдете на кулачок с меньшей базовой окружностью, вам понадобятся более длинные толкатели. Когда-то получение такой камеры было настоящей проблемой, требующей больших затрат и времени. Но с сегодняшними возможностями ЧПУ большинство производителей кулачков могут относительно быстро производить то, что вам нужно.

Если вы решили разгрузить штанги, делайте это осторожно, чтобы не ослабить участки с внутренней резьбой болта штанги. Кроме того, на стержне не должно быть острых краев и следов заточки / царапин. После шлифования необходимого разгрузки соберите и еще раз проверьте зазор.Заземление необходимо тщательно отполировать, чтобы удалить все потенциальные источники напряжения.

Опять же, никогда не выполняйте балансировку кривошипа до тех пор, пока не будет проверен весь зазор. Не забудьте отметить все стержни и их крышки номерами отверстий. После того, как шток будет подогнан и зазор проверен в определенном месте отверстия, оставьте его в этом месте.

Зазор подшипника штока

Измерить диаметр шейки шатуна коленчатого вала микрометром. Не полагайтесь только на опубликованные спецификации, прилагаемые к кривошипу.Запишите этот диаметр для каждой шейки стержня. Никогда не предполагайте, что все журналы были заземлены одинаково. Установите пару новых шатунных подшипников на шатун и крышку. Сначала убедитесь, что седла штока и крышки чистые и сухие — между подшипником и седлом не должно быть масла. Установите колпачок штока и в тисках для штока затяните оба болта штока до указанного значения (независимо от того, используете ли вы крутящий момент или затягиваете путем растяжения).

Измерить шатунную шейку коленчатого вала микрометром и записать показания.Установите шатунные подшипники в шатун и полностью затяните крышку шатуна согласно спецификации. Откалибруйте калибр с круговой шкалой по зарегистрированному диаметру шейки штока. Используйте калибр для внутреннего диаметра, чтобы проверить установленный диаметр подшипника в штоке. Любая разница в диаметре отверстия (плюс или минус) показывает существующий масляный зазор. Обязательно измеряйте диаметр подшипника в положениях «12 часов» и «6 часов» под углом 90 градусов к линии разъема.

Предполагая, что вы уже проверили, что отверстие шатуна штока соответствует спецификации, если масляный зазор слишком узкий или слишком свободный, для большинства применений доступны подшипники меньшего или большего размера.

Обязательно проверьте зазор между кромкой подшипника шатуна и галтелями коленчатого вала. Вместо того, чтобы пытаться увидеть это с установленным на блоке коленчатым валом, поместите коленчатый вал на пару чистых V-образных блоков на столе. Установите шатунные подшипники на седло шатуна и крышку. Перед установкой шатуна на коленчатый вал используйте фломастер, чтобы закрасить край подшипника, обращенный к галтелю шейки.

Установите шатун на шейку шатуна коленчатого вала. Полностью установите стержень напротив галтели и вращайте стержень вперед и назад относительно галтеля.Снимите шатун с коленчатого вала и осмотрите отмеченный край на наличие контрольных отметок, указывающих, трулся ли подшипник о галтель. В этом случае опорную кромку можно осторожно снять с помощью скребка для подшипников.

Боковой зазор штока

Боковой зазор относится к переднему и заднему зазору пары шатунов на шейке шатуна коленчатого вала. Установив кривошип в блоке, с установленной парой шатунов и поршней, а также со шатунами на общей шейке, раздвиньте большие концы шатуна в стороны (прижимая оба к их галтелям и создавая зазор между ними).Используйте щуп для измерения зазора. Приемлемый диапазон для бокового зазора составляет от 0,014 до 0,020 дюйма для стальных стержней и, возможно, немного больше для алюминиевых стержней (с учетом теоретической скорости расширения), от 0,017 до 0,022 дюйма. Всегда проверяйте, что рекомендует производитель.

Никогда не предполагайте, что боковой зазор штока правильный, независимо от того, имеете ли вы дело с новыми или бывшими в употреблении шатунами и / или шатунами. Всегда проверяйте боковой зазор, вставляя чистый щуп между двумя большими концами стержня.Не забудьте вручную развести стержни, вставляя калибр. Всегда обращайтесь к спецификациям боковых зазоров для данного двигателя, но в целом у вас должен быть зазор не менее 0,012 дюйма или около того.

Расчет балки

Шатуны обычно имеют двутавровую или двутавровую конструкцию. Обозначения относятся к форме поперечного сечения стержневой балки. Стержни двутавровой балки имеют гладкую твердую поверхность по сторонам балки и выемки вдоль каждой стороны граней балки.Стержни двутавровых балок имеют плоские твердые поверхности на гранях балки и канавки (углубления) по сторонам балки.

Какой стиль лучше? Теоретически стержни с двутавровыми балками прочнее, но на самом деле стержни с двутавровыми балками могут быть легче, но по прочности не уступают стержням с двутавровыми балками. С точки зрения ветра (прилипание масла к штоку во время работы двигателя) двутавровая балка теоретически лучше. Однако бывают исключения, потому что могут применяться специальные или «маслоотводящие» покрытия, чтобы способствовать меньшему прилипанию паразитного масла к стержням любого стиля.Во многих случаях выбор между двутавровой балкой и двутавровой балкой сводится к доступности производителя и / или предпочтениям производителя двигателя.

Все большие головки шатунов имеют плоскую обработанную поверхность с одной стороны и скошенную кромку с противоположной стороны. В этом примере показана плоская сторона. Сторона с фаской всегда обращена к галтелю шейки коленчатого вала, а плоские стороны всегда обращены друг к другу (от стержня к стержню) на общей шейке. Кроме того, никогда не переключайте крышки удилищ в наборе удилищ. Оригинальный колпачок, который был прикреплен к удилищу производителем, всегда должен оставаться на том же самом удилище.Производители удилищ обычно помогают путем лазерной обработки совпадающих цифр на стержне и колпачке для облегчения идентификации.

Пример стержня с X-образной балкой. Это одна из новых X-образных штанг Howards Cams для тяжелых условий эксплуатации для импортных турбо-приложений. Обратите внимание на осветляющие канавки на гранях и сторонах балки. Это обеспечивает уменьшенный возвратно-поступательный вес при сохранении прочности штанги. (Фото любезно предоставлено Howards Cams)

Здесь показана скошенная сторона большого конца той же штанги.Обратите внимание, насколько выражена фаска на этой стороне. Сторона с фаской должна быть обращена к галтелю кривошипа (область, где шейка штока встречается с основанием противовеса кривошипа).

Большинство высокопроизводительных шатунов имеют конструкцию с плавающим штифтом, которая позволяет штифту запястья свободно вращаться как в отверстии поршневого пальца, так и в отверстии малого конца штока. На головке штока установлена ​​бронзовая втулка.

Другой тип стержня — это X-образная балка, которая также доступна для различных автомобильных газовых двигателей.X-образная балка представляет собой своего рода смесь двутавровой и двутавровой балок, и у нее есть облегченные канавки на гранях балки и сторонах балки. Это обеспечивает значительную экономию веса, а также увеличивает площадь поверхности балки, обеспечивая меньший вес при сохранении прочности.

Затяжка болтов стержня

Один из самых простых и недорогих способов продлить срок службы шатунов и шатунных подшипников — использовать только самые качественные болты шатуна. Это означает, что вам следует купить ARP, A1 или другой производитель производительности.

Стержневые болты можно затягивать одним из трех способов: с использованием метода «крутящий момент плюс угол», приложения крутящего момента или контроля растяжения болта.

Независимо от того, какой метод затяжки вы выберете, рекомендуется использовать измеритель растяжения. Независимо от того, какой у вас тип стержневых болтов (OEM или вторичный рынок), сначала измерьте и запишите общую свободную длину каждого стержневого болта (когда он новый и снят). Обязательно запишите, на какой шток будет устанавливаться каждый болт (цилиндр номер 1, -2 и т. Д.). Во время любой будущей разборки двигателя (или когда появится такая возможность) повторно измерьте свободную длину каждого болта и сравните ее с исходной (новой) свободной длиной, которую вы записали. Если болт удлинился (растянулся) более чем на 0,0005 дюйма, замените болт, поскольку он начал терять свои упругие свойства. Никогда не предполагайте, что старый болт тяги все еще пригоден к эксплуатации.

Момент затяжки плюс угол

Метод «крутящий момент плюс угол» может использоваться только с болтами штатной тяги, если в спецификациях требуется положительный крутящий момент для конкретного двигателя.Если вы используете болты штанги с характеристиками вторичного рынка, в большинстве (если не во всех) случаях производитель предоставляет спецификации крутящего момента и диапазон растяжения (предоставляя вам выбор методов затяжки).

Момент затяжки

Если вы намереваетесь использовать метод определения крутящего момента, производители болтов обычно предоставляют два значения крутящего момента: одно для моторного масла в качестве смазки, а другое — для конкретной молибденовой смазки. Значения крутящего момента с молибденом всегда немного ниже, потому что молибден снижает трение резьбы и нижнее трение (если вы используете молибден, но затягиваете в соответствии со спецификацией масла, вы рискуете перетянуть).Молибден предпочтительнее, потому что он значительно снижает трение и обеспечивает более точное (и постоянное) значение крутящего момента. При смазке болта штока перед установкой обязательно нанесите смазку на резьбу болта и на нижнюю часть головки болта штока.

Контроль растяжения болта

Помните, что болты предназначены для растяжения, когда они входят в свое упругое состояние (вы хотите, чтобы это «живое» упругое состояние обеспечивало достаточное усилие зажима). Однако, если болт тяги перетягивается и превышает расчетное упругое состояние, болт немедленно ослабевает.Если стержневой болт был растянут за пределы допустимого диапазона упругости, его необходимо заменить.

Если вы проектируете двигатель, вы, скорее всего, строите высокопроизводительный или гоночный двигатель, и вам следует использовать послепродажные высокопроизводительные болты шатуна. Этот процесс затяжки используется всеми основными производителями гоночных двигателей.

Каждый стержневой болт сначала устанавливается на упоры инструмента, а калибр обнуляется. Это обеспечивает контрольную точку (пока болт находится в расслабленном состоянии).Здесь показан датчик растяжения GearHead. Обратите внимание на удобное отверстие для большого пальца на корпусе заготовки. Во время тестовой установки, окончательной сборки и во время любых будущих демонтажных работ всегда сохраняйте болты стержня с их исходным стержнем (держите их в порядке), чтобы вы могли повторно измерить каждый болт, чтобы определить, можно ли его еще использовать и не потерял ли он часть своего оригинала. эластичность.

Сегодняшние высококачественные болты шатуна, работающие на вторичном рынке, всегда имеют углубления на обоих концах болта (на головке и на конце стержня).Эти углубления обеспечивают точные установочные контакты для измерителя натяжения.

После обнуления манометра (на ослабленном болте стержня) болт смазывают и затягивают динамометрическим ключом в соответствии со спецификацией крутящего момента производителя стержня или болта. Затем, используя датчик растяжения (все еще в обнуленном состоянии после первоначальной проверки свободной длины болта), болт проверяется, чтобы определить, насколько он растянулся. В этом примере болт тяги растянулся на 0,005 дюйма. Хотя это более трудоемкая процедура, чем простая затяжка до заданного значения крутящего момента, достижение точной зажимной нагрузки болта стоит проблем, особенно для гоночного двигателя, требующего огромных вложений.Важно понимать, что при затяжке болты растягиваются. Затягивая болт до оптимальной зажимной нагрузки, оставаясь в пределах его диапазона упругости, многие производители гоночных двигателей предпочитают затягивать, контролируя растяжение болта, а не конкретное значение крутящего момента. Мониторинг растяжения болта исключает потенциальные переменные затяжки по крутящему моменту, такие как трение резьбы, трение контакта под головкой болта и калибровка / точность динамометрического ключа.

Не следует просто затягивать болты штока для достижения определенного значения крутящего момента.Вместо этого используйте технику прецизионной затяжки болтов шатуна. Для этого во время процесса необходимо использовать измеритель натяжения болтов. Значения крутящего момента для болтов шатуна на вторичном рынке могут отличаться на целых 10 фунт-футов от партии к партии из-за различий в термообработке и материалах. Болт необходимо измерить, чтобы получить максимальную прочность болта и круглость шатуна. Измерение растяжения болта позволяет точно достичь заданных зажимных нагрузок, а не просто использовать динамометрический ключ.

Разумеется, при работе с серийными двигателями, которые используют характеристики крутящего момента с положительным углом (например, 20 фут-фунт с последующим дополнительным поворотом на 90 градусов), следуйте процедуре OEM. Затяжка болтов шатуна с использованием метода контроля растяжения действительно применима только к двигателям с высокими рабочими характеристиками, которые имеют послепродажные высокопроизводительные болты шатуна, и производитель болтов предоставил справочную информацию о величине растяжения.

Между производителями двигателей ведутся споры относительно допустимости растяжения болта измерительной штанги из-за возможного сжатия материала штанги, когда крышка штока прикреплена к штоку.Хотя это может произойти, датчик растяжения остается оптимальным методом точного определения зажимной нагрузки шатунного болта.

Варианты способа затяжки

Думайте о болте и других подобных крепежных деталях как о пружине с высоким сопротивлением. Чтобы получить наилучшее усилие зажима от болта, нельзя перетягивать его или превышать предел текучести. При затяжке ниже предела текучести болт обеспечивает постоянное и точное зажимное усилие, необходимое для сборки двигателя с высокими рабочими характеристиками.Вы можете повредить резьбу стержня из-за чрезмерного затягивания, а болты могут иметь неравное усилие зажима. Это может привести к выходу болта из строя и к тому, что отверстие под болт станет некруглым.

Штанговые болты

OEM обычно обеспечивают предел прочности на разрыв примерно от 150 000 до 160 000 фунтов на квадратный дюйм. Различия в производстве болтов могут сильно повлиять на допуски, и в результате максимальный ход растяжения болта может составлять от 0,003 до 0,006 дюйма. Используйте измеритель растяжения болта и характеристики крутящего момента, чтобы достичь идеального растяжения болта для конкретного применения.Если вы просто используете спецификации крутящего момента, вы можете получить неравное усилие зажима стержневого болта.

Производители производят стержневые болты высшего качества для достижения гораздо более жестких допусков на разрыв. ARP рассчитывает предел растяжения и текучести для всех болтов, а его комплекты болтов включают в себя все технические характеристики, чтобы вы могли безопасно и правильно достичь правильного усилия зажима. В инструкциях указано конкретное растяжение каждого болта. ARP заявляет, что базовый предел прочности на растяжение составляет 190 000 фунтов на квадратный дюйм. Фактические рейтинги для некоторых конкретных продуктов значительно выше.

Вы всегда должны стремиться к постоянному и точному моменту затяжки болтов шатуна. Вы должны использовать один и тот же метод для затяжки болтов на всех этапах процесса сборки двигателя. Различные или неточные методы затяжки могут привести к неравномерной или недостаточной затяжке болтов. В свою очередь, это может привести к повреждению формы отверстия шатуна. Например, если один техник использует одно значение крутящего момента для восстановления шатунов, используя только значение крутящего момента, в то время как другой механик применяет метод растяжения болта, конечным результатом может стать некруглое отверстие.Эти два метода производят разные колебания трения. Таким образом, более высокая зажимная нагрузка может быть достигнута с использованием метода растяжения, в отличие от использования только крутящего момента болта (без учета фактического растяжения болта). Кроме того, только 80% крутящего момента можно приложить к болту без смазки из-за повышенного трения.

Эта крышка стержня снята со стержня. Перед снятием стержня с инструмента я временно и свободно заменил болты стержня, просто чтобы облегчить задачу удержания крышки вместе со стержнем (чтобы легче избежать ошибок несоответствия крышки).

Как вы можете видеть, отклонения могут быть вызваны тем, как были растянуты болты штока (результаты основаны на величине крутящего момента или растяжении болта), и как изменяется смазка резьбы (если болты сначала затягивались одним типом смазки, а затем затягивались с помощью другой тип).

Когда двигатели собираются вручную, такое пристальное внимание к значениям растяжения болтов и крутящего момента необходимо для достижения высочайшего качества сборки. Методичная сборка двигателя, нацеленная на высочайший уровень точности, должна использовать метод растяжения, а не метод крутящего момента.

Коэффициент трения

Если болт затягивается с учетом только значения крутящего момента, вы не обязательно сможете достичь желаемого предварительного натяга из-за переменной силы трения. Учитывайте материал самого шатуна, который вам не подвластен. Когда вы затягиваете болт, головка болта стремится врезаться в стержень, что немного сжимает материал крышки шатуна. Твердость материала крышки стержня варьируется в зависимости от стержней OEM, а также стержней из кованой стали, титана и алюминия.Контролируя растяжение болта, вы устраняете эту переменную, стремясь достичь требуемого усилия зажима.

Тиски для шатуна определенно стоит вложенных средств. При снятии крышки шатуна с нового шатуна или при затяжке болтов шатуна, когда шатун снят с кривошипа, необходимо закрепить шатун. Использование обычных настольных тисков может серьезно повредить штангу; образование заусенцев, выбоин или чего-то еще хуже может привести к трещинам под напряжением и выходу из строя. Специально разработанные тиски для штанги позволяют закрепить штангу без повреждений.

Специальный разделитель крышек удилищ — еще один специальный инструмент, который следует рассмотреть. При необходимости снять колпачок стержня на ранее собранном стержне, общий подход состоит в том, чтобы сначала ослабить болты стержня, а затем ударить по головкам болтов стержня пластиковым молотком, чтобы сместить колпачок. Этот метод груб и всегда может привести к падению удочки. Такой разделитель крышки стержня, как этот, позволяет легко и точно отделить крышку стержня. Большой конец стержня надевается на разрезное кольцо инструмента.Затем шпиндель вращается, перемещая половинки втулки друг от друга. Это плавно снимает колпачок со стержня.

Проще говоря, используя метод контроля растяжения, вы устраняете переменные, связанные с трением резьбы и твердостью материала стержня. Если указанная производителем величина растяжения для данного болта штанги составляет от 0,005 до 0,006 дюйма, и вы затягиваете, например, измеренным растяжением 0,0055 дюйма, вы знаете, что достигли необходимой зажимной силы, при этом ни один из них не был недостаточным. затягивание или чрезмерное затягивание.

Требования к крутящему моменту

Затягивая любой резьбовой крепеж, вы боретесь с трением в резьбовом зацеплении. Нижняя сторона головки болта или гайки трется о сопряженную поверхность. В результате теряется значительное количество энергии крутящего момента. Несмотря на то, что вы можете приложить указанное количество крутящего момента, в соответствии с динамометрическим ключом, вы действительно не знаете, какое именно усилие зажима создается. Это еще один пример того, почему имеет смысл затягивать критические болты тяги методом растяжения.

Когда вы полагаетесь на крутящий момент для достижения зажимной нагрузки, вы максимизируете свои усилия, сводя к минимуму потери на трение. Очень важно убедиться, что резьбовые отверстия в блоке чистые и не содержат мусора, заусенцев и других загрязнений.

Не используйте метчик для очистки внутренней резьбы в блоке цилиндров.

Они предназначены для создания резьбы путем удаления материала. Чтобы очистить существующие резьбовые отверстия, начните с процедуры очистки (например, заправки блока в горячем состоянии).Никогда не считайте, что все резьбовые отверстия чистые, просто промыв блок.

Очистите каждое отверстие вручную с помощью растворителя, винтовочной щетки и сжатого воздуха (всегда надевайте защитные очки). Если состояние резьбы подозрительно, вы можете использовать метчик для восстановления резьбы. Метчик для формовки предназначен для преобразования резьбы, в отличие от метчика, который удаляет материал. Специальные метчики для формовки можно приобрести через специализированные источники снабжения машинистов и инструменты для ремонта двигателей.

Цифровой динамометрический / угловой ключ, хотя и является довольно дорогим инструментом, обеспечивает точность и экономию рабочего времени; нет необходимости останавливаться и переходить на угловой гаечный ключ.Если вы регулярно выполняете заводскую затяжку с крутящим моментом / углом, подумайте о покупке одного из них.

Одним нажатием кнопки вы можете быстро установить значение крутящего момента (в футо-фунтах, дюймах-фунтах или Нм).

Нажав другую кнопку (режим изменения), вы быстро установите угол наклона. Одной из приятных особенностей этого типа гаечного ключа (показан Snap-On) является то, что вы можете фактически затягивать с храповым механизмом даже в угловом режиме, не теряя контрольной точки. Довольно ловко.

Если в спецификациях по затяжке болтов штанги требуется крутящий момент плюс угол (типичный для многих современных OEM-болтов штанги), цифровой динамометрический / угловой гаечный ключ облегчит эту работу. Нажмите кнопку, установите крутящий момент и затягивайте, пока гаечный ключ не издаст звуковой сигнал. Нажмите другую кнопку, чтобы установить требуемый угол, и снова затяните, пока гаечный ключ не издаст звуковой сигнал. Здесь показано затягивание болта штока (с новыми болтами штанги OEM) на двигателе GM LS с помощью цифрового динамометрического / углового ключа Snap-On.

Если болты штанги OEM требуют затяжки с крутящим моментом плюс угол, сначала используйте динамометрический ключ, чтобы затянуть до указанного момента.Затем продолжайте вращать болт на указанное количество градусов. Доступны недорогие металлические или пластиковые угловые датчики, которые крепятся к головке храповика или бруса. Этот простой адаптер, прикрепляемый между трещоткой и головкой, позволяет визуально контролировать угол затяжки. Когда инструмент прикреплен к крепежу, обнулите калибр. Продолжая затягивать, просто наблюдайте за стрелкой калибра. Как только он достигнет желаемого угла, остановитесь.

Если вы затягиваете динамометрическим ключом, всегда беритесь за ручку в центре.Кроме того, старайтесь держать ключ как можно ровнее (под углом 90 градусов к болту), а другой рукой закрепите головку ключа. Затягивайте медленно / постепенно, пока не достигнете желаемого значения крутящего момента. Избегайте резких рывков и рывков, которые могут привести к небольшому перетягиванию.

Специально разработанная смазка для узлов крепления предназначена для значительного уменьшения трения (на резьбе и нижней стороне головки болта) во время затяжки или затяжки за счет растяжения. Не используйте смазку другого типа.Затяжка болтов штанги — критический аспект сборки двигателя, и здесь негде срезать углы!

При нанесении сборочной смазки на болты штока равномерно нанести покрытие на резьбу болта.

Также нанесите покрытие монтажной смазкой на нижнюю часть головки болта. Помните, что трение возникает между резьбой и между головкой болта и крышкой штока.

При использовании высокоэффективных болтов крепления головки блока цилиндров и болтов основной крышки после продажи всегда используйте смазку для резьбы, указанную производителем болта, и следуйте рекомендациям по крутящему моменту.Между моторным маслом и смазочными материалами на основе молибдена существует большая разница в смазывающей способности. Смазка на основе молибдена обеспечивает гораздо меньшее сопротивление трению.

Если болт рассчитан, скажем, на 60 фут-фунт крутящего момента с маслом, но резьба смазана молибденом, вы перетягиваете болт. Если болт рассчитан на 60 фут-фунтов с молибденом, и вы используете вместо него масло, вы недостаточно затягиваете. Обращайте особое внимание на инструкции, прилагаемые к любому набору неоригинальных головок или основных болтов.

Проверка шатуна

Практически во всех случаях я рекомендую устанавливать новые болты шатуна для высокопроизводительных сборок или восстановления запасов.Просто не стоит рисковать с использованными и, возможно, перетянутыми болтами. Независимо от того, устанавливаете ли вы новые или бывшие в употреблении шатуны, вы всегда должны проверять каждый из них на предмет межосевой длины, диаметра отверстия шатуна, диаметра отверстия малого конца и любого овального отверстия шатуна. Для использованных стержней также проверьте на предмет изгиба стержня, перекручивания стержня и трещин.

При измерении диаметра и овальности отверстия под шатуны крышка должна быть полностью установлена, а болты штока должны быть полностью затянуты с крутящим моментом (или растяжением болта), указанным производителем.Кроме того, всегда используйте указанную смазку для резьбы болтов. Это особенно важно, если вы затягиваете для достижения значения крутящего момента.

Тот же калибр диаметра штока используется для проверки отверстия под палец. При использовании полностью плавающих стержней послепродажного обслуживания диаметр рассчитывается исходя из рекомендованного масляного зазора до пальцев кисти.

Каждый шатун (особенно используемый) всегда следует проверять на предмет деформации, используя стенд для выравнивания штока. Здесь стержень проверяется на изгиб.Обратите внимание, что верхняя наковальня опирается на штифт для запястья. Поместив стержень в приспособление для центрирования инструмента, используйте щуп между поверхностью штифта запястья и верхней проверочной базой.

То же приспособление используется для проверки стержня на скручивание, при этом верхняя наковальня контактирует со стороной стержня стержня. Любой измеренный изгиб или скручивание, превышающее 0,003 дюйма, является поводом для беспокойства.

Величина крутящего момента (и зажимная нагрузка) различаются для масла и смазки на основе молибдена. Если вы используете болты штанги OEM, которые предназначены для затяжки методом крутящего момента плюс угол, необходимо выполнить следующую процедуру.

После измерения отверстий шатуна на некруглость (и если отклонение составляет менее 0,002 дюйма), отверстия могут быть восстановлены путем шлифования материала с сопрягаемых поверхностей штока и крышки, затем снова собраны и отшлифованы. по размеру.

Стержни

PM имеют уникальную неровную поверхность сопряжения, которую нельзя нарушать. Если стержень PM выходит за пределы круглой формы не более чем на 0,002 дюйма, отверстие шатуна может быть заточено до большего размера, при условии, что для данного применения доступны стержневые подшипники с увеличенным наружным диаметром.В противном случае стержни нельзя использовать повторно, и их необходимо заменить.

Некоторые послепродажные рабочие стержни могут иметь зубчатую сопрягаемую поверхность, которая фиксирует колпачок на стержне. Эту конструкцию также нельзя восстановить путем шлифования материала с сопрягаемых поверхностей. Требуется хонингование до небольшого размера и использование подшипников большего размера. Если какие-либо отверстия на головке шатуна выходят за пределы круглого сечения более чем на 0,002 дюйма, стержни следует выбросить и заменить.

Написано Майком Мавригианом и опубликовано с разрешения CarTechBooks

ПОЛУЧИТЕ СДЕЛКУ НА ЭТУ КНИГУ!

Если вам понравилась эта статья, вам понравится вся книга.Нажмите кнопку ниже, и мы отправим вам эксклюзивное предложение на эту книгу.

Mopar Engine Performance Guide: Коленчатые валы и шатуны

Основная функция коленчатого вала — преобразовывать движение поршней вверх и вниз во вращательное движение, которое можно измерить как крутящий момент и мощность в лошадиных силах. Каждый малоблочный кривошип имеет пять коренных подшипников и четыре шейки с двумя шатунами на шейку.

---

Этот технический совет взят из полной книги, КАК ПОСТРОИТЬ БОРДЫ МАЛОБЛОКНЫХ БЛОКОВ НА НАДДУВОМ И ТУРБОНАДДУВОМ.Подробное руководство по этой теме вы можете найти по этой ссылке:

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ

ПОДЕЛИТЬСЯ ЭТОЙ СТАТЬЕЙ: Пожалуйста, не стесняйтесь делиться этой статьей на Facebook, на форумах или в любых клубах, в которых вы участвуете. Вы можете скопировать и вставить эту ссылку, чтобы поделиться: https://mopardiy.com/mopar-engine коленчатые валы и шатуны /

---

Коленчатый вал — это еще одна деталь двигателя, которую следует отнести в мастерскую для проверки.В механической мастерской можно отремонтировать практически любой коленчатый вал, если он еще цел. Самая распространенная проблема заключается в том, что со временем через двигатель проходят небольшие частички грязи, и грязь царапает шейки. Механический цех или кривошипно-шлифовальный станок обычно может устранить это повреждение путем тщательной шлифовки шейки кривошипа меньшего размера. Обычно для этой операции требуется 0,020 дюйма. Кривошип тогда называется кривошипом 20-20, что означает, что обе шейки главной и стержневой шейки имеют размер меньше 0,020 дюйма. Вы используете с ним подшипники меньшего размера 0,020 дюйма.

Кривошипы производственные

Измерение хода часто используется для классификации мелкоблочных кривошипов. Шатуны Mopar A и Magnum делятся на две группы. Ход 3,31 дюйма для 273, 318, 340 и 5,2 л — одна группа; ход 3,58 дюйма для 360 и 5,9 л — другое.

Кривошип с ходом 3,31 дюйма весит около 54 фунтов; Кривошип с ходом 3,58 дюйма весит около 58 фунтов. Литые кривошипы обычно легче кованых. У длинноходового кривошипа 360 также есть увеличенный диаметр сети на.310 дюймов. Изогнутая уплотнительная поверхность на конце картера номер 5 меньше на масляном поддоне большой магистрали 360.

Малогабаритные кривошипы усложняются по отношению к внешней балансировке. Все кривошипы 360 / 5.9L имеют внешнюю балансировку, но 5.9L использует меньший вес, чем 360. 318 не имеет внешней балансировки ни в A-образной версии, ни в версиях Magnum. Кованый кривошип 340 (1968–1971) не сбалансирован внешне, но литой кривошип 340 (1972–1973) внешне сбалансирован.

При создании двигателя учитывайте свои целевые показатели производительности.Коленчатые валы серийного производства подходят для мощных уличных работ мощностью до 600 л.с. Если вы планируете построить гоночный двигатель, начните с гоночного блока и используйте кривошип (обычно кованый или заготовочный).

Кованые и литые коленчатые валы имеют внутреннюю балансировку и установлены в 318 серийных двигателях. При внешней балансировке коленчатого вала несимметричные грузы добавляются к гасителю колебаний и маховику / гидротрансформатору / гибкой пластине. Двигатель A обычно добавлял вес к передней части гидротрансформатора; Семейство Magnum добавляет вес гибкой пластине.В случае механической трансмиссии вес снимается путем сверления отверстий в маховике со стороны двигателя.

Для двигателей Magnum и A предлагается всего несколько серийных коленчатых валов. У этого литого 3,31-тактного кривошипа есть номер отливки на втором противовесе слева. Во всех уличных и улично-полосных агрегатах используется кривошипная рукоятка с ходом 3,31, и она обычно может выдерживать от 500 до 600 л.с. Но есть вероятность, что если вы планируете создать такую ​​большую мощность, вам понадобится ход поршня не менее 3,58 дюйма. Кованый коленчатый вал Eagle идеально подходит для высокопроизводительных приложений.Этот кривошип с ходом 3,31 дюйма должен быть хорош для любого уличного или уличного / дорожного пакета. Клиенты, которым нужна модель с высокими оборотами и высокой производительностью, вероятно, захотят иметь более длинный ход, по крайней мере 3,58 дюйма. Ключ для кривошипов после хода — если цапфы полностью закруглены. Заводские кривошипы имеют подрез, а рабочие кривошипы часто имеют полный радиус, а полный радиус требует, чтобы подшипники имели зазор по бокам, предлагаемый Sealed Power. Главная шейка 5 — это самая широкая шейка на кривошипе, и поэтому она является наименее загруженным в зависимости от нагрузки на площадь.Там же находится заднее уплотнение. Он находится слева от опорной поверхности. Опорная поверхность гладкая, а на задней поверхности уплотнения есть смазочные пазы, прорезанные под углом примерно 45 градусов. Канавка заднего уплотнения представляет собой участок трапециевидной формы, вырезанный в блоке под поверхностью уплотнения. Он шире вверху и уже внизу. В этой области находится задний уплотнитель. Если на новом кривошипе эти смазочные пазы будут слишком глубокими или края останутся слишком острыми, неопреновое (резиновое) уплотнение будет протекать.Для этого требуется канатное уплотнение, которое входит в ту же канавку. Смазочные отверстия шейки кривошипа есть в каждой шейке, в большинстве случаев по несколько на шейку. Кривошип получает масло от главной масляной камбуза до главных цапф. Оттуда кривошип подает масло на шейки шатунов. Обычно на каждую шейку приходится два отверстия, по одному на каждый стержень. Каждое из этих отверстий происходит от одной из сетей. Заводские кривошипы в основном позволяют механической обработке войти в цапфу, а затем добавляют небольшой радиус. Шатуны для вторичного рынка сделали еще один шаг вперед и сузили вход в направлении вращения (влево и вправо, как показано).Это способствует попаданию масла в подшипники. Это верхняя половина вкладышей коренных подшипников. На верхних вкладышах имеется отверстие для смазки и канавка, которая помогает распределить масло по подшипнику. Прорезание шатуна ослабляет шатун. Большая часть нагрузок на подшипник приходится на нижнюю гильзу, потому что поршни пытаются вытолкнуть кривошип из нижней части, поэтому верхняя гильза, находящаяся в блоке, относительно несильно нагружена. Это означает, что канавка на самом деле не ослабляет подшипник и очень важна для попадания масла на подшипник.Запечатанная сила и Клевит — два хороших выбора.

Очень трудно отличить кованый кривошип от литого. Если у вас литой шатун и на одном из противовесов есть номер отливки, вы в хорошей форме. Кованые кривошипы обычно не имеют 5-, 6- или 7-значных номеров на противовесе, которые можно использовать для идентификации. Базовый процесс ковки имеет тенденцию стирать любые числа, поэтому они очень округлые и их трудно читать. У литых кривошипов обычно острые края, а у кованых — нет.

Чтобы отличить кривошип на 360 градусов от группы с ходом 3,31, измерить диаметр коренного подшипника и найти 2,81 дюйма, вероятно, проще, чем измерить ход 3,58 дюйма.

Высокопроизводительные уличные кривошипы

Наиболее важным атрибутом кривошипа послепродажного обслуживания является то, что он часто имеет больший ход, так что вы можете создать комплект толкателя и, таким образом, добавить больше кубических дюймов в двигатель. Другим преимуществом является наличие версии, которая недоступна иным образом, например, кривошипа 360 (3.Ход 58 дюймов) с малой сетью (размер 318/340).

Большинство заводских кривошипов литые, но кованые кривошипы прочнее и подвергаются большему износу. Чугун легче стали, если все характеристики совпадают. Литые шатуны от таких производителей, как Scat и Eagle, весят от 54 до 56 фунтов. Кованые кривошипы с такими же ходами от Scat, Eagle, K1 и Callies весят от 58 до 60 фунтов.

Проблема в том, что все эти производители кривошипов предлагают легкие и сверхлегкие варианты кованых кривошипов; однако в них не указаны весовые характеристики для этих опций.Вес снимается с кривошипа механической обработкой. Если вы планируете использовать двигатель с высокими оборотами (более 7000), вам следует подумать о более легком кованом кривошипе.

Гоночные шатуны

Настоящие гоночные шатуны для малых блоков бывают всех размеров и стилей. Хотя большинство гоночных кривошипов, как правило, изготавливают из кованых или заготовок, на вторичном рынке выпускаются литые кривошипы, поскольку их производство намного дешевле.

В начале гонок с малым блоком гоночные шатуны изготавливались с фланцем кривошипа с восемью болтами, как и в гоночном блоке Hemi.Это добавляет сложности к общему пакету двигателей клиентов, поэтому в последующие годы шатуны с шестью болтами также использовались в приложениях с максимальной производительностью.

Маховики и гибкие пластины доступны для любого фланца. Большинство высокопроизводительных или гоночных шатунов используют специальный ход для достижения определенного смещения. Ход поршня 2,96 дюйма был разработан, чтобы дать двигателю 340 рабочий объем 305 кубических сантиметров, который требовался санкционирующим органом Trans-Am. Это то, что использовал гоночный двигатель 305 Trans-Am 1970 года.

У каждого стержня должно быть отверстие для смазки, и это отверстие должно быть соединено с главной цапфой. Эти отверстия просверливаются под углом, который должен быть рассчитан производителем, чтобы начинаться и заканчиваться в правильных местах. Обратите внимание, что на шейке стержня, которая находится чуть ниже направляющей, на ней находится только один стержень и крышка стержня, затем к основной крышке цапфа не имеет канавки (поднутрения) рядом со стороной кривошипа. Он переходит от шейки штока к стороне кривошипа по плавному радиусу, который называется кривошипом полного радиуса.Этот тип кривошипа предназначен для гонок и, как правило, очень популярен на вторичном рынке, потому что он прочнее, чем с поднутрением. При использовании кривошипов с полным радиусом поворота вкладыши подшипников необходимо закруглить.

Во втором случае кривошипно-шатунный механизм учитывает инерцию или крутящий момент. Кованый гоночный кривошип может быть изготовлен с меньшим весом и меньшей инерцией.

Литой кривошип немного легче из-за материала, но не такой прочный, как кованый. В общем, величина хода более важна, чем количество лошадиных сил.С ходом 3,58 дюйма мощность более 600 л.с. может означать кованый шатун, но вы, вероятно, выбрали кованый шатун раньше, потому что он легче. Обязательно сбалансируйте любую новую и более легкую рукоятку.

Материал

Заводские кованые кривошипы, изготовленные из прочного сплава 1050 или 1053 и низкоуглеродистой стали, прочны и легко обрабатываются в очень больших количествах. На вторичном рынке была разработана кузнечная сталь из специального сплава, которая на 65% повысила прочность по сравнению с низкоуглеродистой сталью. Когда гоночные обороты и мощность росли, сила требовала увеличения.

Чтобы удовлетворить эту потребность, для кривошипов была введена специальная легированная сталь под названием 5140, которая обеспечила увеличение прочности на 6,5% по сравнению с базовой сталью 1050. Затем рынок запчастей перешел на материал 4340, который обеспечил примерно 75-процентный прирост по сравнению с базовым уровнем 1050. Эти высокоуглеродистые стали (5140 и 4340) обладают большей прочностью, но их труднее обрабатывать, и они быстро изнашивают инструменты, что делает их пригодными для небольших объемов работ / гонок.

Большинство производителей двигателей выбрали кованые кривошипы 4130 (125 000 фунтов на квадратный дюйм) или 4340 (145 000 фунтов на квадратный дюйм) из-за их прочности и долговечности.Коленчатые валы 4340 поддерживают мощность до 1500 л.с., поэтому, если вам не нужен кривошип с заготовкой, кованый коленчатый вал 4340 подходит для экстремальных и гоночных сборок. Числа прочности основаны на данных о прочности на разрыв SAE.

Кривошипы для заготовок Кривошип для заготовок начинается с большого круглого стального бревна (слитка), а затем на стане с ЧПУ его полностью обрабатывают до требуемых размеров. Этот процесс позволяет очень легко изменить ход; Таким образом, вы можете изготовить специальный одноразовый коленчатый вал с точными размерами, которые вам нужны.

В случае кованого кривошипа возможны небольшие регулировки, но эти изменения очень ограничены ковкой. Если вам нужна особая длина хода, например 2,88 или 4,25 дюйма, возможно, вам нужен кривошип.

Кривошип из заготовки может использоваться для мощного уличного / полосового двигателя, но это дорогие кривошипы, которые используются в гоночных двигателях из-за их высокой прочности. Следует учитывать вес, если требуется более легкий кривошип в гоночном двигателе. Moldex — один из ведущих производителей кривошипов для заготовок, но его веб-сайт ограничен; Winberg, Callies, K1 и Scat опубликовали дополнительную информацию на своих веб-сайтах.Они могут сделать практически любую вариацию малоблочного кривошипа Mopar.

Например, двигатель Trans-Am имел диаметр цилиндра 4,04 дюйма (запас 340) и ход поршня 2,96 дюйма. Предположим, вы хотите построить двигатель 295 ci из базового пакета Trans-Am; ход должен составлять 2,88 дюйма, а такая длина недоступна. Если вы хотите его продублировать, необходимо приобрести кривошип для заготовки. Более длинные ходы, чем те, которые предлагаются в доступных поковках, более вероятны, например, 4,050 дюйма или более.

Измерение ширины шейки штока на кривошипе с помощью нониуса довольно просто, и эта ширина пригодится для оценки бокового зазора штока.Трудно измерить боковой зазор штока непосредственно до окончательной сборки двигателя, что может быть слишком поздно для устранения любой потенциальной проблемы.

Мнения расходятся относительно того, прочнее ли коленчатый вал в виде заготовки, чем кованый кривошип. Одно можно сказать наверняка, коленчатые валы заготовок прочнее литых и в большинстве случаев выдерживают до 1500 л.с. Но изготовление коленчатого вала из заготовки может стоить до 3000 долларов.

Если вам не нужно сконструировать коленчатый вал из заготовки для специального применения, вам, вероятно, лучше подойдет кованый коленчатый вал.Самым большим преимуществом кривошипа для заготовки является возможность создания двигателя с уникальным ходом.

Журналы полного радиуса

Почти во всех шатунах используются шатуны полного радиуса; все производимые кривошипы, как литые, так и кованые, используют цапфы с подрезкой. Цепь полного радиуса делает кривошип намного сильнее. Кривошипы с вынутым радиусом облегчают сборку двигателя, что очень важно, когда вы строите 50 двигателей в час или 1500 двигателей в день. Подшипники должны учитывать полный радиус либо путем индивидуального радиуса подшипника, либо путем получения информации от производителя подшипника для цапф с полным радиусом.

Подготовка кривошипа

Когда вы покупаете новый коленчатый вал, вам не нужно много подготовительных работ перед его установкой, но вы должны внимательно осмотреть его на предмет зазубрин, царапин и любых повреждений. Вам также необходимо проверить несколько измерений. Я рекомендую быстро проверить осевой люфт кривошипа, установив упорные подшипники №1, -5 и -3 и опуская кривошип на место, затянув три основных крышки и проверив осевой люфт с помощью индикатора часового типа.

Техник использует специальную машину для балансировки вашего кривошипа, шатунов, поршней, демпфера и гибкой пластины / маховика.Вам необходимо сбалансировать сборку, и вы не можете менять детали после установки номеров баланса. Иногда демпфер (крайний справа) и гибкая пластина / маховик (примерно в центре) необязательны. Если вы можете предоставить все необходимые грузы, производитель сможет уравновесить кривошип. В случае бывшего в употреблении кривошипа, если штоки остаются прежними, а поршни рассчитаны на рабочий вес, балансировка может быть необязательной. Однако многие поршни производительности легче, и вы можете перебалансировать их для более легкого оборудования.В механическом цехе можно вставить кривошип в V-образные блоки для измерения хода. Однако, если вы хотите измерить его самостоятельно, проще всего это сделать в двигателе. Установив один узел поршень-шток (кольца опционально), поверните поршень до НМТ (нижняя мертвая точка) и используйте нониус со шкалой для измерения от верха блока до верха поршня. Используйте линейку в верхней части блока, чтобы нониус оставался прямым. Поверните поршень до ВМТ и измерьте расстояние от верха поршня до верха блока (высота деки поршня).Вычтите два числа обводки. (Фотография предоставлена ​​Р. Коффелем) Квалифицированный местный механический завод должен проверить балансировку вашего нового коленчатого вала (в данном случае это кованый кривошип Eagle). Большинство кривошипов заземлены на предполагаемую общую упаковку, но большинство двигателей несколько отличаются, поэтому могут возникнуть проблемы, которые ваш местный магазин обнаружит, потому что у них есть реальное оборудование. Если предполагались сверхлегкие поршни и использовались только легкие поршни, противовес кривошипа может иметь отверстие для осветления, которое не требуется.Мастерская запрессовывает чугунно-стальную пробку, отрезает ее до нужного размера, а затем приваривает (темное пятно вверху слева от первого противовеса). Производители послепродажного обслуживания обычно используют номера, выбитые на лицевой стороне кованых шатунов, для идентификации.

В большинстве случаев новый шатун идет отполированным. В некоторых случаях использованный шатун можно отполировать, чтобы удалить очень легкие царапины и нормальный износ; потом переустановил.

Ремонт

Если износ высокий и / или есть царапины, которые слишком глубоки, чтобы их можно было отполировать, кривошип обычно отправляют в ремонт, то есть на шлифовку его меньшего размера.Это может быть 0,020 дюйма. Обычно кривошип затачивают на 0,020 / 0,020 дюйма меньшего размера, а затем используют подходящие подшипники меньшего размера.

Если кривошипу требуется более серьезный ремонт и размер шлифования заниженного диаметра составляет 0,040 или 0,060 дюйма, вам следует подумать о повторной термообработке кривошипа с помощью процесса, называемого нитрованием. Заточка кривошипа более чем на 0,020 или 0,030 дюйма приводит к стиранию большей части твердости поверхности кривошипа. Процесс нитрования может повысить твердость.

Канавки для смазки

Задняя поверхность основного уплотнения, непосредственно перед фланцем кривошипа, содержит небольшие канавки, вырезанные под углом к ​​средней линии кривошипа.Эти канавки есть почти во всех серийных кривошипах. Шатуны вторичного рынка могут иметь или не иметь этих канавок. Компания Chrysler заменила оригинальное тросовое уплотнение в конце 1960-х годов, а более новое резиновое (неопреновое) уплотнение с кромкой, которая должна указывать в центре двигателя, не требует этих канавок. Если вы найдете новый шатун с канавками и острыми краями, канавки следует отполировать, чтобы защитить заднее уплотнение от повреждений.

На новом кривошипе, если канавки вырезаны слишком глубоко или края канавок слишком острые, резиновое заднее основное уплотнение может не уплотняться, и из двигателя будет протекать масло.Решение — использовать тросовые пломбы, но их сложно найти. Тросовые уплотнения использовались так давно, что большинство производителей просто вставляли резиновое уплотнение в различные комплекты прокладок. Вы можете приобрести новое канатное уплотнение в компании Best Gaskets, среди других поставщиков.

Модификации кривошипа

Производители кривошипов предлагают особые модификации. Некоторые модификации обладают преимуществами в отношении сопротивления воздуха и инерции вращения, но они могут быть очень дорогими. Когда дело доходит до облегчения рукоятки, я предпочитаю уменьшить диаметр противовесов, потому что они снимают наибольший вес.

Кромка ножа также делает рукоятку легче. Чтобы этот подход был полезным, вы должны включить в уравнение высокие обороты. Для большинства людей обрезка кромки ножа не стоит затрат, но более легкая рукоятка по конкурентоспособной цене того стоит!

После того, как блок и кривошип подготовлены, вам следует проверить осевой люфт кривошипа при окончательной сборке, чтобы убедиться, что он находится в пределах спецификации. Кривошип поворачивается так, чтобы один из плоских противовесов был поднят вверх и был доступен доступ. Установите циферблатный индикатор так, чтобы стрелка была параллельна средней линии кривошипа, а указатель — на плоской поверхности противовеса.Используйте большую отвертку между противовесом и перегородкой и отведите рукоятку назад. Обнулите индикатор, а затем переведите рукоятку вперед. Показания на индикаторе — это осевой люфт кривошипа. На основной крышке справа от центра есть специальные винты с головкой под ключ, используемые с поддоном для натяжения. Если будет использоваться поддон для защиты от ветра, потребуются эти специальные болты с головкой. Если вы планируете использовать толкатель (кривошип с длинным ходом), вам, возможно, придется зазор между вращающимся узлом и поддоном для защиты от ветра.Это относится и к специальным скребкам для вторичного рынка и ветрозащитным лоткам таких компаний, как Milodon.

Подшипники

Для малого блока предлагаются подшипники только двух размеров: стандартный 273-318-340 и большой основной 360. Подшипники изготавливаются из трехметалла, алюминия или баббита, но триметалл сегодня наиболее популярен. Clevite, Sealed Power, Mahle, King и Dura-Bond производят подшипники для малых блоков Mopar.

Большинство из них выпускают вариант трехметаллического подшипника (типичная смесь медь-свинец), но некоторые производители предлагают смесь алюминия.Mahle предлагает покрытие из молибрафита, которое может улучшить износостойкость.

Некоторые подшипниковые компании предлагают подшипники с радиусом закругления для использования с шатунами полного радиуса. Большинство производителей подшипников предлагают различные подшипники меньшего размера для отремонтированных шатунов (обычно размер меньше 0,020 дюйма).

Гасители вибрации

Базовая конструкция демпфера имеет внешнее кольцо из стали / чугуна, которое крепится к ступице с помощью резинового изолятора (тонкая полоска). Когда двигатель вибрирует, внешнее кольцо поглощает эти колебания и в основном гасит их.Вы всегда должны выбирать гаситель вибрации, подходящий для конкретного двигателя, в данном случае Mopar A или Magnum. Хотя это и не обязательно, лучше всего подходят демпферы SFI; к ним относятся версии от ATI, TCI или BHJ.

Я рекомендую держаться подальше от алюминиевых амортизаторов (сплошных) или любых монолитных амортизаторов. Если демпфер SFI для вашего двигателя недоступен, используйте производственный демпфер для уличного использования. Уличный двигатель или улично-полосовой двигатель должен иметь демпфер, и доступно множество вариантов.Любая уличная / полосовая механическая коробка передач должна иметь демпфер SFI, а любой двигатель, работающий на 7000 об / мин или выше, должен иметь демпфер SFI. Ведущие производители — ATI, TCI, BHJ, Pro / Race и Fluidampr. Каждая единица уникальна.

Для двигателей

Race требуются легкие демпферы, но для уличных или уличных / полосных двигателей не требуется демпфер малой массы. TCI Rattler весит чуть более 8 фунтов и отличается уникальной конструкцией.

Предложения Pro / Race более традиционные со стальным внешним кольцом и серийным весом более 11 фунтов.

Амортизатор BHJ также имеет конструкцию в виде внешнего кольца (аналогичную производственной) и весит чуть менее 8 фунтов с опцией комбо чуть более 6 фунтов.

ATI предлагает большинство моделей с двумя или тремя дисками / кольцами, установленными внутри корпуса. Снаряд

может быть изготовлен из стали (8,75 фунта) или алюминия (6,25 фунта). Обе версии с тремя кольцами плюс есть версии с двумя кольцами на 7 и 5,45 фунтов соответственно. Я не рекомендую версии с двумя кольцами для уличного использования.

Fluidampr заметно отличается от других и имеет примерно производственный вес.

Демпферы

должны быть настроены для конкретного оборудования двигателя: хода, оборотов двигателя и т. Д. Я считаю, что Fluidampr лучше всего подходит для нестандартного оборудования двигателя, уникальной длины хода или уникальных кубических дюймов и т. Д. Некоторые производители демпферов решают проблемы внешнего баланса двигателей 360 и 5,9 л (они не совпадают) за счет добавления небольшого веса в области ступицы.

Демпфер 318 (справа) симметричный; в основном круглый диск.На внешнем кольце есть метка ГРМ и шесть болтов, позволяющих прикрепить передний шкив. Кованые демпферы кривошипа 273 и 340 в основном такие же, как и у 318. В оригинальных двигателях Magnum 5.2L использовался аналогичный демпфер, но в более новых версиях использовался цельный демпфер и передний шкив, который очень тяжелый и с ним трудно работать. Демпфер внешней балансировки 360 находится слева, а вес добавлен к верхней части демпфера. В демпфере внешней балансировки 360 / 5.9 можно снять внешний вес с веса противоположной стороны (см. Стр. 33).Выемка на лицевой стороне демпфера от примерно часа до примерно семи часов снимает вес, уравновешивающий двигатель, точно так же, как добавление веса к демпферу в четыре часа. использоваться на двигателях с внешней балансировкой. Демпферы Race были сделаны намного легче, но более легкий вес имеет тенденцию оказывать большее давление на подшипники. В некоторых очень популярных двигателях производители фактически разрабатывают (или настраивают) демпфер для конкретного двигателя и диапазона оборотов, который двигатель в настоящее время использует.Шатуны — это подробные детали. Поскольку все производственные штанги имеют одинаковую длину (6,123 дюйма), вы можете использовать номер поковки для идентификации или вы можете взвесить сборку и сравнить вес.

Несимметричный демпфер 360 в основном круглый, но имеет смещенный вес. Груз помещается в широкий фланец на передней части демпфера, который простирается только на 200–250 градусов, или в желоб, залитый в переднюю поверхность внешнего кольца на угол менее 180 градусов.

Эти несимметричные демпферы также несколько толще стандартного демпфера 318/340.В оригинальном 5.9-литровом Magnum использовался демпфер, аналогичный тому, что был в 5.2-литровом. В более новых версиях использовался большой цельный демпфер и передний шкив.

Шатуны

Шатуны являются важной частью вращающегося узла. Вес стержня (в граммах), материал (сталь, титан или алюминий), сплав (кованая сталь или высокоуглеродистая сталь для стальных версий), стиль (двутавровая или двутавровая балка) и удержание штифта (прессованное или плавающее) все важны.

Производственные версии

В области производимых шатунов малых блоков особо нечего выбирать, потому что все они изготовлены из кованой стали и имеют размер 6 шт.123 дюйма в длину. Уловки заключаются в том, что стержень 318 легче, а стержень 340 имеет втулку на маленьком конце, чтобы принять плавающий штифт. Все производственные штанги используют 3/8-дюймовые болты и гайки для крепления крышки к балке штанги.

Для высокопроизводительных применений используйте болты ARP вместо болтов стандартной штанги в любой производственной штанге. С хорошими болтами и стоковая штанга в порядке. Высокие обороты вызывают проблемы с прессованными штифтами, но стандартные штоки обычно хорошо держатся.

Высокоэффективные стержни вторичного рынка

Выбор правильного шатуна — одно из наиболее важных решений, которые вы принимаете при создании двигателя.Шатуны Mopar предлагаются в исполнении с двутавровыми и двутавровыми балками, а также в кованых или заготовках. Литые стержни (не используемые в малогабаритных блоках Mopar) подходят для базовых мощных уличных двигателей мощностью до 500 л.с., но помимо этого вам необходимо рассмотреть кованый шатун. Заготовки штанги обычно используются для гонок мощностью 800 л.с. Алюминиевые стержни также кованы и используются в двигателях с наддувом, но не требуются в версиях для улицы / полосы. Они ограничены гоночными двигателями. Другой игрок — титановый, но он также предназначен только для гонок.

Для двигателей, рассчитанных на частоту вращения более 7500 об / мин, я рекомендую высокопроизводительную удочку от Eagle, Scat, K1, Carrillo или Manley. Вы не должны смешивать и сочетать стержни; их нужно устанавливать в комплекте. Мой первый выбор — двутавровая балка Scat весом 585 г с 7/16-дюймовыми болтами и винтами с головкой под ключ; он обеспечивает достаточную прочность для любого пакета сборки улицы / полосы. Во всех производственных стержнях используются болты 3/8 дюйма, за исключением стержней K1, в которых используются болты 7/16 дюйма для большей прочности. Однако эти болты увеличивают вес штанги в сборе.

В некоторых случаях стержень двутавровой балки немного легче, чем гоночный стиль двутавровой балки. Удочка двутавровой балки Eagle весит 605 граммов; версия с двутавровой балкой весит 680 грамм. Стандартная тяга с двутавровой балкой Manley весит 555 граммов, но его мощность ограничена 550 л.с. стержень двутавровой балки «Pro» (более тяжелая поковка) весит 670 грамм и рассчитан на 700 л.с.

На самом деле H — это сверхпрочная удочка, предназначенная для экстремальных характеристик и гонок. Имейте в виду, что Scat и Carrillo не публикуют веса для своих стержней двутавровых балок.Стержни двутавровой балки K1 весят 656 граммов с 7/16-дюймовыми болтами. Однако я не думаю, что для этих уличных применений требуются 7/16-дюймовые болты, но они являются хорошим плюсом, если не добавляют веса, как облегченная конструкция Scat.

Dyers и другие производители стержней для заготовок предлагают стержни с двутавровой балкой четырех категорий: легкие (585 граммов), сверхлегкие (575 граммов), сверхлегкие (540 граммов) и тяжелые (600 граммов). Штоки для заготовок лучше всего подходят для двигателей специального назначения, таких как двигатели Race 305 с ходом 2,96 дюйма.

Стандартный 6,123-дюймовый шток с таким ходом делает поршень очень тяжелым; поэтому вы используете более длинный шток заготовки, что позволяет использовать легкий поршень. Обычно алюминиевые стержни используются в гоночных двигателях с наддувом. Их можно было бы рассмотреть для других гоночных двигателей, которые часто перестраиваются в рамках обычного технического обслуживания. Если вы хотите потратиться на более легкие удилища, доступны несколько легких стальных стержней, которые являются лучшим выбором.

Сегодняшние стержни из легированной стали изготавливаются из стали 8640, 5140 или 4340; Удилище 4340 зарекомендовало себя как самое прочное и популярное.Замена только стального сплава не влияет на общий вес. Однако во многих случаях использование более прочного материала позволяет использовать более легкую поковку, что снижает вес.

Например, стержень 273/318 был легкой поковкой, и инженеры Chrysler перешли на более тяжелую поковку (более толстую) с введением двигателя 340, потому что он давал больше мощности и, как ожидается, работал на более высоких оборотах.

Около 15 лет назад компания Mopar Performance сделала удилища максимальной производительности из высокопрочной стали 4340; они предлагались в стиле легкой ковки (273/318) и тяжелой ковки (340/360), которая примерно на 6 процентов тяжелее стандартной ковки, поэтому давайте предположим, что она на 12-20 процентов прочнее, чем легкая ковка.Материал 4340 обеспечивает увеличение прочности на 65 процентов, а это означает, что легкая поковка 4340 может быть на 45 процентов прочнее, чем тяжелая поковка. Это были отличные удилища для гоночных машин Stock и Super Stock.

При установке на шатун поршень должен иметь зазор между башнями двухпоршневых пальцев (по одной с каждой стороны). Этот серийный поршень имеет 1/4 дюйма с каждой стороны. У поршневых или гоночных поршней этот зазор имеет тенденцию становиться намного меньше и, в некоторых случаях, может потребоваться проверка.На самом деле это не требуется для производственных или сервисных пакетов. Обратите внимание на круглое отверстие в каждой башне штифта для смазки штифта. Каждый производитель использует свой метод смазки пальцев: большой конец штока удерживает вкладыши подшипников штока, а болты удерживают крышку на балке, которая, в свою очередь, удерживает шток на кривошипе. Ключом к тому, что все это происходит правильно, являются болт и гайка штока (слева). Штанги серийного производства используют метод крепления штанги болтом и гайкой. Обратите внимание на номер поковки на балке (справа).У него восемь цифр, так что это, вероятно, стержень Magnum. В двигателе A использовались семизначные номера поковок. Поковка 340 — единственный шатун A-двигателя, который имеет втулку для использования с плавающим штифтом. Втулку трудно увидеть после ее установки, но вы можете увидеть небольшой шаг обработки в отверстии под палец, которое является только концом втулки. Эту втулку нельзя добавлять к стандартной поковке, используемой в двигателях 273/318, потому что вокруг малого конца недостаточно материала для поддержки обработки втулки.

4340 удилищ — отличные удилища, которые были доступны от 5 до 10 лет, но их трудно найти сегодня. Если вы не покупали их новыми, вы можете использовать неоригинальные удилища, например, от Eagle и Carrillo.

Гоночные удилища

Несмотря на то, что сегодня в производстве производятся только две штанги с малым блоком, многие штанги для вторичного рынка доступны: алюминиевые, титановые и заготовки. Стальные стержни изготавливаются из высокоуглеродистых сталей, таких как 8640, 5140 и 4340, а также из многих разновидностей семейства 1050. Большинство этих материалов сначала выковывают в стержни, а затем подвергают окончательной механической обработке.Стержни для заготовок отличаются, потому что в них используется другой материал и другой процесс обработки. Хотя все производимые штанги основаны на базовой конструкции двутавровой балки, гоночные штанги также используют стиль двутавровой балки.

Алюминиевые стержни Carrillo сначала кажутся громоздкими, потому что у них большая и толстая балка. Алюминиевый материал позволяет им иметь толстую поверхность без веса, который он нес бы, если бы был сталью. Двигатели с наддувом очень сильно давят на шатун, а площадь поперечного сечения (толстая балка) помогает удерживать шатуны вместе в этом экстремальном случае.Scat и другие производители вторичного рынка предлагают гоночные удилища, изготовленные в соответствии с техническими условиями эксплуатации, за исключением веса. Шток имеет втулку на малом конце, в то время как на большом конце используется болт, ввинчиваемый в конец балки, а не болт и гайка. Кроме того, ни на одном из концов стержня нет балансирных шайб. Стержень двутавровой балки имеет выступы слева и справа, которые составляют двутавровую балку. В стержнях этого типа обычно используется небольшое просверленное отверстие чуть ниже выступа штифта около четырех часов, чтобы масло попадало на плавающий штифт.Типичные стержни с двутавровой балкой (от Carrillo, Scat, K1, Eagle) распространены в гонках. У них есть прорези или желоба на каждой стороне и плоская поверхность вверх и вниз. На головке шатуна используется болт в креплении крышки в виде балки. На крышке производственной штанги имеется выемка для установки и смазка. На левой боковой поверхности линии разъема небольшая коническая выемка определяет место вкладыша подшипника. На противоположной стороне есть небольшая выемка (выемка), прорезанная по всей поверхности через отверстие для болта. Отверстие важно, потому что оно помогает смазывать стенки цилиндров.Гоночные стержни могут не иметь этой функции из-за ожидаемых более высоких оборотов в минуту и ​​гораздо более высокой парусности, связанной с повышенными оборотами. Все производимые стержни имеют идентификационную метку на линии разъема для крышки и цилиндра, в котором они установлены. Эти номера или отметки штампуются на обработанной плоской поверхности. Однако в более новых двигателях используются стержни с символами, а не с цифрами. Два символа должны совпадать, и вы должны записать, какой символ входит в какой цилиндр, или вы должны поставить цифру на колпачке, чтобы указать, в какой цилиндр он входит.

Вес штанги

Большинство производителей послепродажного обслуживания публикуют вес своих стержней. Обработка стержня двутавровой балки на 0,050 дюйма с каждой стороны делает стержень легче. Это также делает стержень слабее. Это означает, что вы должны быть очень осторожны с более легкими стержнями. Производители уже прошли через большинство из этих сценариев раньше и могут предоставить надежные рекомендации.

Длина стержня

Стержень малого блока имеет длину 6,123 дюйма. Более короткие стержни (6.00 дюймов) легче, а более длинные стержни (6,25 дюйма) тяжелее. Более длинные стержни имеют тенденцию давать большую мощность, а более короткие стержни имеют тенденцию способствовать крутящему моменту. Например, на кривошипе с ходом 2,96 дюйма, используемом в двигателе Trans-Am, вы могли бы использовать шток диаметром 6,00 дюймов. Шток был бы легче, но поршень должен был быть длиннее для соединения с более коротким штоком, а более длинный поршень был бы тяжелее.

На сегодняшний день все обычные мелкоблоки Mopar, включая 3,31, 3,58, 3,72 и 4,00 дюйма, используют одинаковые 6.123-дюймовый шток, потому что высота поршня регулируется в соответствии с конкретным штоком. Таким образом, для большинства сборок требуется только новый комплект поршней, и это гораздо менее затратный подход.

Ход поршня 4,00 дюйма дает передаточное число стержня 1,53, что все еще приемлемо. Если ход увеличивается до 4,25 или около того, вы по-прежнему используете шток длиной 6,123 дюйма и более короткий поршень (высота сжатия 1,46 дюйма до примерно 1,33 дюйма). Гоночные двигатели, вероятно, изменяют как длину штока, так и высоту сжатия поршня, но для уличных двигателей это не требуется.

Удержание крышки Очевидным подходом является использование болта и гайки стержня. Однако в случае удилищ с высокими характеристиками и гоночных удилищ гораздо более популярным является использование болта, который ввинчивается непосредственно в балку удилища; без орехов. Обычно, когда это делается, отверстие просверливают насквозь. Крепежные болты также 12-гранные.

Сборка шатуна и болты

Новые штанги поставляются уже подготовленными к установке. Ваш механический цех может проверить некоторые вещи, такие как диаметр большого и малого наконечников, длину стержня и, возможно, ширину стержня.Большая часть подготовки шатуна вступает в игру, когда вы планируете повторно использовать стандартные шатуны.

Всегда заменяйте болты приклада в любой штанге, которая будет использоваться повторно. Стержневые болты теряют свою прочность на разрыв, и после растяжения усилие зажима уменьшается. Когда болты выходят из строя, то же самое происходит и с двигателем. Новый стержень продается с новыми болтами, поэтому это не относится.

Стальные стержни, такие как стержень двутавровой балки, могут использовать 12-гранный болт, ввинчиваемый в балку. Типичная обработка проходит через стержень, но не всегда нарезается резьбой.Штанги вторичного рынка обычно принимают втулку для плавающих штифтов на малом конце. Удилище с двутавровой балкой предназначено для использования с плавающими штифтами; он имеет тенденцию смазывать штифт с небольшим отверстием, просверленным в верхней части стержня (дальний левый конец), как показано на этом стержне Eagle.

Высокопрочные стержневые болты доступны из нескольких источников, таких как ARP, а также бывают нескольких марок, включая Hi-Perf 8740, Hi-Perf Wave 8740 и ProWave ARP2000.