Шатуны на велосипед: конструкция, типы, способы крепления

Кривошипно-шатунный механизм. Из чего сотсоит и как работает?

В соответствии с предназначением кривошипно-шатунный механизм (сокращенное название – КШМ) воспринимает давление газов, возникающих при сгорании топливно-воздушной смеси в цилиндрах двигателя, и преобразует его в механическую работу по вращению коленчатого вала.

Кривошипно-шатунный механизм состоит из следующих основных элементов:

1)поршни;2)шатуны;3)гильзы (втулки) цилиндров;3)коленчатый вал;4)маховик.

Поршень воспринимает давление расширяющихся при высокой температуре газов и передает его на шатун. Поршень изготавливается из алюминиевых сплавов. Возвратно-поступательное движение поршня осуществляется в гильзе цилиндра.

Поршень состоит из единых головки и юбки. Головка поршня может иметь различную форму (плоскую, выпуклую, вогнутую и др.), в ней также может быть выполнена камера сгорания (дизельные двигатели). В головке нарезаны канавки для размещения поршневых колец. На современных двигателях используется два типа колец: маслосъемные и компрессионные. Компрессионные кольца препятствуют прорыву газов в картер двигателя. Маслосъемные кольца удаляют излишки масла на стенках цилиндра. В юбке выполнены две бобышки для размещения поршневого пальца, который соединяет поршень с шатуном.

Шатун передает усилие от поршня к коленчатому валу, для этого он имеет шарнирное соединение и с поршнем и с коленчатым валом. Шатуны изготавливаются, как правило, из стали путем штамповки или ковки. Шатуны двигателей спортивных автомобилей отлиты из сплава титана.

Конструктивно шатун состоит из верхней головки, стержня и нижней головки. В верхней головке размещается поршневой палец. Предусматривается вращение поршневого пальца в головке шатуна и бобышках поршня. Такой палец имеет название «плавающий». Стержень шатуна имеет двутавровое сечение. Нижняя головка выполнена разборной, что позволяет обеспечить соединение с шейкой коленчатого вала. Современной технологией является контролируемое раскалывание цельной нижней головки шатуна. Благодаря неповторимой поверхности излома обеспечивается высокая точность соединения частей нижней головки.

Коленчатый вал воспринимает усилия от шатуна и преобразует их в крутящий момент. Коленчатые валы изготавливаются из высокопрочного чугуна и стали. Коленчатый вал состоит из коренных и шатунных шеек, соединенных щеками. Щеки выполняют функцию уравновешивания всего механизма. Коренные и шатунные шейки вращаются в подшипниках скольжения, выполненных в виде разъемных тонкостенных вкладышей. Внутри шеек и щек коленчатого вала просверлены отверстия для прохода масла, которое к каждой их шеек подается под давлением.

На конце коленчатого вала устанавливается маховик. В настоящее время применяются т.н. двухмассовые маховики, представляющие собой упруго соединенных два диска. Через зубчатый венец маховика производится запуск двигателя стартером.

Для предотвращения крутильных колебаний (чередующееся закручивание и раскручивание коленчатого вала) на другом конце коленчатого вала может устанавливаться гаситель крутильных колебаний. Гаситель колебаний состоит из двух металлических колец, соединенных через упругую среду (эластомер, вязкое масло). На внешнем кольце гасителя крутильных колебаний выполнен ременной шкив (звездочка цепи).

В совокупности поршень, шатун и гильза цилиндров образуют цилиндро-поршневую группу или просто цилиндр. Современный двигатель может иметь от одного до 16 (Bugatti Veyron) и более цилиндров.

Различают следующие компоновочные схемы расположения цилиндров в двигателе:

1)рядная (оси цилиндров расположены в одной плоскости);2)V–образная (оси цилиндров расположены в двух плоскостях);3)оппозитная (оси цилиндров расположены в двух плоскостях под углом 180°);4)VR (оси цилиндров расположены в двух плоскостях под малым углом);5)W–образная (две VR схемы, расположенных V-образно со смещением на одном коленчатом валу).

Компоновочная схема определяет уровень балансировки двигателя. Наилучшую балансировку имеет двигатель с оппозитным расположением цилиндров. Достаточно сбалансирован рядный четырехцилиндровый двигатель. V-образный двигатель имеет наилучшую балансировку при значении угла между цилиндрами 60° и 120°.

Для уменьшения вибрации в рядных двигателях применяются балансирные валы, расположенные под коленчатым валом в масляном поддоне.

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

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

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

Материалы деталей шатунной группы

Шатуны карбюраторных двигателей изготовляют из сталей 40, 45, 45Г2, 40Х, 40ХН; дизелей, работающих в условиях наддува при высоких давлениях сгорания, из легированных сталей 18Х2Н4МА и 40Х2Н2МА с высокими пределами прочности и текучести.

Заготовки шатунов изготовляют ковкой в штампах и подвергают механической и термообработке нормализации, закалке и отпуску.

В карбюраторных двигателях распространены шатуны, отлитые из ковкого перлитового чугуна, а также чугуна с шаровидным графитом. Основными их преимуществами являются меньшая стоимость производства и более эффективное использование металла при сложной конфигурации. Для повышения усталостной прочности шатуны подвергают дробеструйной обработке, которая в этом случае приближается к стальным штампованным шатунам.

Для изготовления болтов используют стали с высокими характеристиками прочности (35Х, 40Х, 40ХН). При больших напряжениях затяжки применяют легированные стали 18Х2Н4ВА, 20ХНЗА и 40ХНМА, у которых пределы текучести в 2,53,0 раза выше, чем у углеродистых сталей.

Для втулок поршневых головок шатунов форсированных двигателей можно применять алюминиевожелезистую бронзу Bp. АЖ 94, имеющую высокую твердость (ЕВ 110), оловяннощшковые бронзы твердостью НВ 80-90 и ЕрОЦС 442,5 (ЕВ 65-75), а также оловяннофосфористые бронзы (НВ 90120). Указанные бронзы имеют хорошие износостойкость и сопротивляемость усталостным разрушениям.

Увеличение давления на шейки коленчатого вала обусловило необходимость применять антифрикционные сплавы с высокой сопротивляемостью усталостным разрушениям но сравнению с баббитовыми сплавами. Это позволило изготовлять надежно работающие биметаллические подшипники без значительного увеличения опорных поверхностей. В качестве такого сплава для заливки подшипников шатунов применяют свинцовистую бронзу Бр. СЗО (30% свинца) с твердостью ЕВ 30. Конечная толщина слоя свинцовистой бронзы после растачивания вкладыша равна 0,30,7 мм.

Свинцовистые бронзы в условиях работы при повышенных температурах масла обладают по сравнению с баббитовыми сплавами большей усталостной прочностью. К недостаткам свинцовистых бронз следует отнести:

1) недостаточную коррозионную стойкость под воздействием органических кислот, образующихся в смазочных маслах;

2) худшую, чем у баббитовых сплавов, прирабатываемость подшипников в начальный период работы двигателя и возможность возникновения в подшипниках задиров при недостаточной смазке;

3) необходимость применения более тонкой очистки масла;

4) недостаточную способность поглощения абразивных частиц.

Для уменьшения коррозии применяют электролитическое покрытие свинцовистой бронзы тонким слоем (толщиной 1520 мк) сплава свинца с оловом или свинца с индием. При нанесении мягкого слоя на слой свинцовистой бронзы достигается сочетание хорошей прира-батываемости с высокой сопротивляемостью усталостным выкраиваниям. Допускаемое среднее давление у трехслойных подшипников (стальная лента свинцовистая бронза слой мягкого металла) на 2030% выше, чем у двухслойных.

При использовании тонкостенных вкладышей (двух- и трехслойных) из свинцовистой бронзы необходимо увеличивать жесткость опор вала в картере, коленчатого вала и кривошипных головок шатунов, а также вводить более жесткие допуски на изготовление этих деталей. Указанные мероприятия связаны с недостаточной прирабатываемостью подшипников и возможностью задира их рабочей поверхности в зонах возникновения местных концентраций напряжений, в результате нарушения геометрической формы шеек вала и вкладыша при работе с большими деформациями.

В последние годы в отечественном и зарубежном машиностроении широко распространены подшипники (моно- и биметаллические) пз антифрикционных сплавов на алюминиевой основе. При применении алюминиевых сплавов на оловянной и свинцовой основах значительно повышается выносливость подшипников. Получил распространение сплав АО20 с содержанием 20% олова и 80% алюминия (двигатели ЗИЛ-130, ГАЗ-53, АЗЛК-412, ЯМЗ).

Используются также триметаллические вкладыши сталь медноникелевый подслой с покрытием мягким свинцовым сплавом (типа Дюрекс) и монометаллические сталь с нанесенным алюминиевым сплавом (двигатели МеМЗ).

Источник

Снятие и установка шатунно-поршневой группы

Снятие

Отдельно снять шатун с двигателя не получится, это возможно сделать только в сборе с установленным на шатун поршнем в сборе с пальцем и поршневыми кольцами. В некоторых случаях можно снять шатунно-поршневую группу без снятия двигателя с автомобиля. Иногда это выгодно в целях экономии времени, но всё же для обеспечения необходимой для проведения этого ремонта чистоты, без которой качественно выполнить ремонт затруднительно, лучше подобный ремонт выполнять на снятом двигателе. Тем более, что для выполнения этого ремонта всё равно придётся снимать головку блока цилиндров и масляный поддон двигателя. А при снятии головки блока цилиндров всё равно придётся снимать или отсоединять большинство жгутов проводов и вакуумных трубок.

Перед снятием шатунно-поршневой группы, следуя указаниям Руководства по ремонту автомобиля, снимите головку блока цилиндров и масляный поддон двигателя. Как снимать шатунно-поршневую группу обычно подробно описывается в Руководстве по ремонту автомобиля. Тут даются просто некоторые замечания, которые не всегда присутствуют в руководстве.

Перед откручиванием гаек (болтов) крепления крышки шатуна определите место нахождения меток, указывающих в какой цилиндр устанавливается данный шатун с поршнем и направление установки крышки относительно шатуна. Если подобные метки не обнаружены, что бывает крайне редко, нанесите их самостоятельно удобным способом. Несмотря на то, что крышка шатуна крепится всего двумя гайками (болтами), откручивайте гайки постепенно и поочерёдно. При чем при первом ослаблении затяжки гайки гайку допускается повернуть не более чем на ¼ оборота, а лучше меньше. После откручивания гаек снимите крышку шатуна. Примете меры, исключающие падение вкладыша из крышки шатуна. Шатунные болты изготавливаются из очень прочной стали, поэтому для уменьшения вероятности повреждения полированной поверхности шатунной шейки коленчатого вала и поверхности стенок цилиндров на шатунные болты необходимо установить специальные защитные и направляющие приспособления. При отсутствии подобных приспособлений, что бывает чаще всего, наденьте на болты куски шлангов из мягкого материала подходящего диаметра.

Для извлечения поршня из цилиндра установите коленчатый вал так, чтобы ось шатунной шейки совпала с продольной осью цилиндра

Примите меры предосторожности, исключающие падение поршня в сборе с шатуном. Поддерживая поршень снизу, лёгкими ударами деревянной ручки молотка по шатуну или болтам извлеките поршень из отверстия цилиндра

Укладывайте все снятые детали так, чтобы была возможность установки этих деталей на то место, где они стояли до снятия. Это относится также к гайкам или вкладышам, даже если принято решение о замене вкладышей. По состоянию вкладышей можно определить некоторые неисправности двигателя. Укладывайте снятые детали только на чистую поверхность.

Установка

Проведите тщательный осмотр и необходимую дефектовку всех снятых деталей.

Соедините шатун с поршнем при помощи поршневого пальца и установите на поршень поршневые кольца. Некоторые советы по установке этих деталей даны в соответствующих статьях. Одновременно соберите все шатунно-поршневые группы двигателя.

Ещё раз проверьте, что замки поршневых колец установлены в соответствии с указаниями в Руководстве, а в случае отсутствия таких указаний установите замки соответствии с рекомендациями, данными в главе «Установка поршневых колец».

Обильно смажьте поршень, поршневые кольца и стенки цилиндров чистым моторным маслом. Смажьте внутреннюю поверхность специального приспособления для сжатия поршневых колец

Установите на поршень специальное приспособление и сожмите кольца. Иногда необходимо слегка обстучать приспособление молотком с пластмассовым бойком.

Устройство и работа шатуна двигателя

При работе двигателя шатун принимает на себя большую нагрузку т.к. совершает самую тяжёлую работу. Шатун передаёт мощность двигателя на колёса автомобиля, тем самым обеспечивая их необходимым крутящим моментом для движения. Делает он это благодаря возвратно-поступательному движению коленчатого вала и поршня.

Несмотря на то, что на всех двигателях шатуны выполняют одну и ту же работу — устроены они везде по разному. В первую очередь это зависит от типа двигателя: бензиновый или дизельный. Так же немаловажную роль играет компоновка двигателя: V-образная или рядная.

Для улучшения работы и снижения веса конструкторы стараются видоизменять шатуны и делать их более лёгкими, при этом сохраняя или даже увеличивая их заводскую прочность. Однако, проблема заключается в том, что, например, для дизельных двигателей шатуны всегда будут тяжелее, чем для бензиновых. Это обусловлено принципом работы самого ДВС.

Теперь давайте разберёмся из каких же составляющих состоит шатун двигателя внутреннего сгорания. В нём есть 3 основные детали: верхняя головка, стержень, нижняя головка. Верхняя головка имеет меньший диаметр и соединяется со стержнем поршневым пальцем. Соединение головки большего диаметра (кривошипной) происходит с помощью шейки коленчатого вала. Так у шатуна есть крышка, которая расположена в нижней головке и болты, закрепляющие её.

Подшипники скольжения очень тонкие и через отверстие в коленвале, которые сделаны на шатунных шейках, на них подаётся масло, под давлением создаётся масляная плёнка, в результате чего происходит скольжение между частицами масла.

Следующая важная деталь, о которой следует рассказать — это поршень. Он принимает на себя давление газов и дальше передаёт это усилие через шатун на коленчатый вал. В целом поршень — очень сложная техническая деталь, выполненная из алюминиевого сплава. Поршень должен быть очень прочным и лёгким, при этом при высоких температурах он не должен расширяться.

Диаметр поршня имеет немного меньший диаметр, чем цилиндр. Сделано это для того чтобы между стенками могло проходить масло и при этом не было трения металла об металл.

Поршневые кольца устанавливаются в специальные канавки в поршне и служат для уплотнения поршня с цилиндром. Сами кольца могут быть компрессионными и маслосъёмными. Компрессионных колец обычно два и они не дают газам прорываться, а маслосъёмное кольцо снимает масло со стенок цилиндров. Диаметр колец немного больше диаметра цилиндра, для лучшего уплотнения.

Классификация

Наиболее часто встречающиеся виды систем можно разделить на группы.

По области применения:

  • MTB системы
  • Шоссейные системы
  • Системы для дорожных велосипедов

По принципу работы механизма переключения передач:

  • Системы с несколькими звёздами
  • Планетарные системы

По количеству звезд:

  • С одной звездой
  • С двумя звёздами («двойники»)
  • С тремя звёздами («тройники»)

Обычно звёзды крепятся к шатунам с помощью трёх-шести болтов (чаще — четырьмя или пятью). Элемент системы, к которому прикрепляются звёзды, часто именуется «пауком», из-за формы, напоминающей растопыренные во все стороны «лапы». Соответственно с количеством крепёжных отверстий, системы именуются «трёхлапками», «четырёхлапками» и так далее.

Возможность замены звёзд

Съёмные звёзды позволяют заменить их в случае износа или повреждения. Также это позволяет устанавливать звёзды с разным количеством зубов для различных условий, изменяя таким образом передаточное отношение. В системах для недорогих велосипедов звёзды часто выполнены несъёмными.

Система под квадрат. Звёзды съёмные

Система под Octalink. Звёзды съёмные

Передний переключатель

Специфические велосипедные системы

В тандемных велосипедах системы имеют обычно дополнительные звёзды для передачи крутящего момента от педалей второго ездока. Дисковый тормоз, встроенный в систему, применяется на велосипедах со втулкой без свободного хода (например, в велосипедах для велотриала). А иногда механизм свободного хода также располагается в системе ведущих звёзд.

К специфическим также можно отнести системы, разработанные для велосипедов с нестандартной трансмиссией (например, ременным или вальным приводом).

В последнее время стали популярны системы с овальными звездами. На сегодняшний день овальные звезды производятся серийно всеми крупными производителями: Е13, Race Face, Blackspire, AbsoluteBlack, Kore, OneUp Components. Выпускаются во всех наиболее распространенных стандартах, в одинарном исполнении и под переключение. Достоинство таких звезд – повышенная эффективность педалирования. В процессе вращения педалей усилие прикладывается неравномерно, и овальные звезды работают благодаря этому, более грамотно распределяя нагрузку. По ощущениям такая звезда более “круглая”, нежели обычные. С этими звездами легче забираться в гору, разгоняться и педалировать в мягком грунте. К недостаткам относится повышенный износ цепи и самой звезды (относительно круглых звезд из того же материала), у овальных звезд под переключение – более высокая требовательность к настройке переднего переключателя. Также при высоком каденсе при попытке переключения на меньшую звезду возможна ситуация, когда цепь не успевает полностью освободить большую звезду, в результате чего возможно “зажевывание” цепи между пером рамы и большой звездой, что может привести к поломке звезды и цепи. Для предотвращения такой ситуации рекомендуется уменьшить разницу в количестве зубьев на большой и малой звездах по сравнению с системой с обычными круглыми звездами.

Причины поломки

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

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

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

Материалы для производства шатунов

Шатуны производятся двумя способами — штамповкой из высокопрочной стали или литьем из чугуна. В дизелях применяются шатуны, изготовленные из легированной стали методом ковки или горячей штамповки.

В некоторых видах бензиновых двигателей устанавливаются шатуны, производимые из порошкообразных металлов методом спекания.

Из-за напряженных условий работы данная деталь КШМ должна отличаться надежностью, долговечностью и износостойкостью.

Особое внимание уделяется не только изготовлению шатунов, но и болтов крепления. Для производства болтов используются легированные виды стали, обладающие высоким коэффициентом текучести, что в несколько раз выше, чем у высокоуглеродистых сталей

Стержень

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

Шатун поршня: назначение, конструкция, основные неисправности

Шатун передает энергию от поршня к коленчатому валу. При этом он совершает два вида движения: круговое и возвратно-поступательное. Первое происходит в месте соединения его нижней головки с коленвалом, второе – в зоне соединения верхней головки с поршнем. Вследствие такой конструкции шатун постоянно испытывает высокие нагрузки во время работы.

Шатун поршня состоит из следующих элементов.

Поршневая головка

Верхняя (поршневая) головка представляет собой цельную неразборную конструкцию, которая соединяется с поршнем при помощи пальца: плавающего или фиксированного.

В верхней головке плавающего пальца обычно расположены бронзовые или биметаллические втулки. Если их нет, палец свободно двигается в отверстии головки шатуна. Для того, чтобы данный механизм функционировал нормально, ему требуется достаточное количество смазки.

Чтобы обеспечить необходимый уровень натяга, фиксированный палец вставляется в цилиндрическое отверстие меньшего диаметра.

Так как на верхнюю головку действуют очень высокие нагрузки, она имеет трапециевидную форму. Это позволяет увеличить опорную поверхность при работе поршня.

Кривошипная головка

Нижняя (кривошипная) головка соединяет коленчатый вал и шатун. Многие шатуны обладают разъемной кривошипной головкой, что зависит от метода сборки двигателя. Крышку головки с шатуном соединяют болты, штифты или бандажное крепление.

На каждый шатун можно установить только ту крышку, которой он оснащался с завода, так как она обладает определенным весом и размером. При ремонте данную деталь заменить нельзя.

По расположению стержня головка может быть прямой или косой. Последняя характерна для V-образных двигателей и используется для уменьшения размеров силового агрегата.

В нижней части шатунной головки располагаются подшипники скольжения, схожие с коренными вкладышами коленчатого вала. Их изготавливают из стальной ленты, которая изнутри обработана антифрикционным материалом с высокими износостойкими характеристиками. Особенностью этого слоя является то, что он работает только в присутствии моторного масла, а в режиме «сухого трения» очень быстро истирается.

Чаще всего его применяют на юбках поршней, дроссельных заслонках, вкладышах распредвала, подшипниках скольжения.

MODENGY Для деталей ДВС обладает следующими преимуществами:

  • Имеет широкий диапазон рабочих температур: от -70 до +260 °C

Повышает КПД двигателя

Снижает трение и износ

Защищает детали от задиров в режиме масляного голодания

Снижает расход топлива

Отверждается при комнатной температуре

Совместно с покрытием рекомендуется использовать Специальный очиститель‑активатор MODENGY. Он не только убирает разнородные загрязнения с поверхностей, но и образует пленку, улучшающую адгезию покрытия с основанием.

Силовой стержень

Силовой стержень многих шатунов имеет двутавровую форму и расширяется от верхней головки к нижней. В дизельных двигателях используются более прочные и массивные детали, чем в бензиновых. В спорткарах устанавливаются шатуны, изготовленные из алюминия. Благодаря такому решению снижается масса автомобиля.

Все шатуны должны иметь одинаковый вес, в противном случае усилятся вибрации при работе силового агрегата.

Из чего изготавливают шатуны?

Каждый производитель стремится уменьшить вес деталей КШМ и снизить производственные затраты. Но так как на шатуны в процессе работы двигателя воздействуют высокие нагрузки, уменьшать их массу нежелательно – это может пагубно отразиться на прочности изделий.

При массовом производстве шатуны для бензиновых двигателей изготавливают из специального чугуна методом литься. Это позволяет добиться практически идеального соотношения прочности и стоимости деталей.

В дизельных силовых агрегатах шатуны испытывают более высокие нагрузки, поэтому их производят из легированной стали методом горячей ковки или горячей штамповки. Получаемые детали прочнее, но при этом дороже литых.

В мощных автомобилях и спорткарах используются шатуны из титановых и алюминиевых сплавов. Они в два раза легче стальных и чугунных, что позволяет снизить вес двигателя и увеличить его оборотистость.

Большое значение играет конструкционный материал, из которого изготовлены болты крепления крышки шатунной головки. Их производят из высоколегированной стали, предел текучести которой в 2-3 раза больше, чем у обычной углеродистой.

Неисправности КШМ

К признакам неисправности КШМ относятся: появление посторонних стуков и шумов, падение мощности двигателя, повышенный расход масла, перерасход топлива, появление дыма в отработанных газах.

Стуки и шумы в двигателе возникают в результате износа его основных деталей и появления между сопряженными деталями увеличенных зазоров. При износе поршня и цилиндра, а также при увеличении зазора между ними возникает звонкий металлический стук, хорошо прослушиваемый при работе холодного двигателя. Резкий металлический стук на всех режимах работы двигателя свидетельствует об увеличении зазора между поршневым пальцем и втулкой верхней головки шатуна. Усиление стука при резком увеличении числа оборотов коленчатого вала свидетельствует об износе вкладышей коренных или шатунных подшипников, причем стук более глухого тона указывает на износ вкладышей коренных подшипников. При большом износе вкладышей возможно резкое падение давление масла. В этом случае эксплуатировать двигатель нельзя.

Падение мощности двигателя возникает при износе или залегании в канавках поршневых колец, износе поршней и цилиндров, а также плохой затяжке головки цилиндров. Эти неисправности вызывают падение компрессии в цилиндре. Компрессию проверяют при помощи компрессометра на теплом двигателе. Для этого выкручивают все свечи, и на место одной из них устанавливают наконечник компрессометра. При полностью открытом дросселе прокручивают двигатель стартером в течение 2-3 секунд. Таким образом последовательно проверяют все цилиндры. Величина компрессии должна быть в пределах, указанных в технических данных двигателя. Разница в компрессии между отдельными цилиндрами не должна превышать 1 кГ/см2.

Повышенный расход масла, перерасход топлива, появление дыма в отработанных газах (при нормальном уровне масла в картере) обычно появляются при залегании поршневых колец или износе колец и цилиндров. Залегание кольца можно устранить без разборки двигателя, залив в цилиндр через отверстие для свечи зажигания специальную жидкость.

Отложение нагара на днищах поршней и камер сгорания снижает теплопроводность, что вызывает перегрев двигателя, падение мощности и повышение расхода топлива.

Трещины в стенках рубашки охлаждения блока и головки блока цилиндров могут появиться в результате замерзания охлаждающей жидкости, заполнения системы охлаждения горячего двигателя холодной охлаждающей жидкостью или в результате перегрева двигателя. Через трещины в блоке цилиндров охлаждающая жидкость может попадать в цилиндры. При этом цвет выхлопных газов становится белым.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector