Шатун имеет: Шатун двигателя: устройство, предназначение

Шатун двигателя: устройство, предназначение

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.

Определение поломки шатуна и пути решения проблемы

Ремонт шатунов двигателя — работа не сложная. Хотя при поломке последствия могут быть очень плачевными, поэтому важно уметь определять поломку этой детали и пути быстрого ремонта.

Первый признак поломки — стук в двигателе. Но многие могут спутать его со звукам распредвала, клапана или других элементов двигателя. Перепутать стук шатунов двигателя с другими звуками очень сложно.

Он очень сильно похож на частый и громкий стук молотка.

Для того чтобы проверить в каком цилиндре поломка нужно попробовать снять провода с крышки трамблёра, но делать это нужно последовательно. Сняв один из проводов звук в двигателе уменьшится — это значит, что поломка скрыта именно в этом цилиндре.

На инжекторных двигателях сделать это немного сложнее. На модификации с фишками, нужно снять фишку с катушки зажигания, тем самым отключив нужный цилиндр.

После того как вы определили в каком цилиндре поломка — разберите двигатель и проверьте все шатуны. Если окажется что помимо сломанного шатуна в двигателе есть ещё и гнутые, то проблема может возникнуть в том, что с одной стороны поршень будет испытывать большее трение, а с другой пропускать масло, что впоследствии приведёт к образованию нагара.

Определить гнутый шатун очень просто. Для этого вам понадобится плоская поверхность и наждачная бумага. Натяните бумагу на поверхность и потрите об неё каждый шатун поршневой головкой. Если шатун ровный, то поверхность верхней головки будет равномерно блестящая. Если же шатун кривой, то поверхность будет блестеть не равномерно. В случае если шатун кривой — его так же следует заменить.

Менять шатун нужно в нескольких случаях:

• Деформирован стержень
• Появились зазоры в верхней или нижней части головки

Какие же могут быть причины обрыва шатуна в двигателе? Очень просто!

1. Поддерживайте достаточный уровень масла
2. Меняйте фильтр, не допускайте его загрязнения
3. Меняйте масло каждые 7-12 тыс км

Перед началом восстановления шатунов двигателявнимательно осмотрите все шатуны и проверьте какие из них можно отремонтировать, а какие следует заменить.

Чтобы хорошо и правильно отремонтировать шатун, желательно использовать специализированное оборудование, если у вас такого оборудования нет, то лучше доверить дело профессионалам.

Во-первых, для того чтобы привести нижний шатун в идеальное заводское состояние — вам нужно обточить крышку головки. Слой, который вы снимите, должен быть минимальным. После проведения операции установить головку в прежнее положение и затяните болты.

Во-вторых, помните, что нельзя растачивать головку больше установленного диаметра. Для того чтобы не превысить допустимое значение — расточку следует выполнять на специализированном станке.

В-третьих, после расточки шатуна может увеличиться зазор под поршневым пальцем в головке. Для решения этой проблемы нужно заменить бронзовую втулку, после чего она примет требуемый диаметр.

Авторская статья «Шатун не терпит суеты» на сайте инженерной-технологической компании Механика

Спросите любого механика: какие детали традиционно ремонтируют при капитальном ремонте двигателя? Ответ будет незамедлительным: блок цилиндров и коленчатый вал. Далее многие укажут головку блока цилиндров. И лишь некоторые добавят к этому «комплекту» шатуны. А между тем шатун — деталь не менее ответственная, чем поршень, вкладыш коленчатого вала или направляющая втулка клапана. И никак не второстепенная — дефекты шатунов встречаются в ремонтной практике буквально на каждом шагу. Почему же о них забывают? Предпочитают сразу менять на новые? Или просто не замечают дефектов? А может быть, не все знают, как проверить и отремонтировать шатуны? Иными словами, есть над чем поразмыслить… Некоторые заблуждения и «мифы», связанные с шатунами, довольно живучи. Начнем с основного заблуждения: большинство механиков считают, что шатуны не изнашиваются! Да и чему изнашиваться — поверхности шатуна, к примеру, ВАЗовского двигателя сами не образуют пар трения — в нижней головке шатуна устанавливаются вкладыши, а в верхней неподвижно запрессован поршневой палец. Правда, боковые поверхности нижней головки шатуна трутся о щеки коленвала, но степень износа здесь настолько мала, что ее можно даже не принимать во внимание. Что же получается — установил новые поршни и пальцы, заменил вкладыши в нижней головке — и собирай двигатель? Многие так и делают, собирают, как говорится, не думая. Да и о чем думать, если клиент над душой стоит, торопит? Торопливость — она известно где хороша, но только не в моторном деле. Когда автомобиль с недавно отремонтированным, но уже стучащим, мотором вернется обратно, начинается поиск виновных. А здесь так: или сам водитель виноват — не умеет ездить, или шлифовщик — плохо сделал коленвал. И невдомек иному механику, что это его «работа». Потому что… Шатун тоже изнашивается Возьмите в руки старый шатун с изрядно походившего мотора — на первый взгляд ничего примечательного. Но только на первый взгляд. Вспомним: шатун — один из элементов кривошипно-шатунного механизма, в котором он связывает поступательно движущийся поршень и вращающийся коленчатый вал. Нагрузки на шатун могут достигать десятков тонн, причем являются знакопеременными, т.е. сжатие и растяжение шатуна чередуются в течение одного оборота коленвала. Теперь представим: в таком режиме шатун работает многие годы, сотни тысяч километров. Поэтому не будет ничего удивительного в том, что в металле шатуна будут накапливаться остаточные деформации. Невооруженным глазом их не видно, но стоит воспользоваться соответствующими приборами, как картина прояснится — «потянут» шатун, деформировался. Еще хуже, когда на какой-нибудь …надцатой тысяче автомобиль заедет в глубокую лужу. Гидроудар в цилиндре, сами знаете, дело серьезное (см. № 4/2000), но, допустим, обошлось. Только шатун все равно хоть немного, но деформировался. А потом, много позже, случилось, к примеру, еще одно происшествие: зубчатый ремень оборвался, клапаны погнулись. Головку сняли, все, что надо, заменили, но глубоко в двигатель залезать не стали — не тот, вроде бы, случай. А зря — при ударе поршня по клапанам действие получается равным противодействию. И шатун может еще немного деформироваться. В общем, когда такой двигатель попадает в ремонт, внешний вид шатунов оказывается весьма обманчивым — за мнимым благополучием могут скрываться серьезные дефекты — следы прошлых поломок и нештатных ситуаций в эксплуатации. Выявить их не так просто. Но что вы скажете, если в двигатель при сборке попадает явно дефектный шатун?
Стандартная ситуация — застучал шатунный вкладыш. Многие механики сразу бросаются в бой: ну просто бегут со всех ног шлифовать коленчатый вал в следующий ремонтный размер. Спросите у них, где шатун, который стоял на поврежденной шейке? Больше половины ответят, что он нормальный. А некоторые, особо умелые, вообще себя не утруждают — вынимают, а затем ставят коленвал с новыми вкладышами, даже не разбирая двигателя. Между тем шатун после перегрева, задира, расплавления или проворачивания вкладышей повреждается со стопроцентной вероятностью. Это покажут не только измерительные приборы, но и просто внешний осмотр: нижняя головка будет иметь характерный перегретый вид со следами цветов «побежалости», а ее отверстие станет некруглым, овальным. Не лучше обстоит дело и с верхней головкой шатуна. К примеру, выпрессовали палец, нагрели шатун, установили новый поршень с пальцем. А померил ли кто-нибудь натяг пальца в отверстии головки? Многим некогда, торопятся, у других даже приборов нет проверить. Только когда потом палец вылезет и продерет цилиндр, будет поздно — повторный ремонт, скорее всего, окажется дороже и сложнее первого.	Точно определить, параллельны ли оси отверстий головок, можно с помощью специальных измерительных приспособлений фирмы Sunnen
Почему палец может вылезти из отверстия, понятно — натяг слишком мал или его нет совсем. А это вполне возможно, если, например, в прошлом «ремонте» верхняя головка была сильно перегрета перед сборкой шатуна с поршнем (такое бывает при использовании ацетиленокислородной горелки). В конструкциях с плавающим пальцем нередко оказывается изношенной бронзовая втулка верхней головки шатуна. Причем оценить степень износа на ощупь, без измерений, практически невозможно. Особенно обманчивая картина возникает в случае, если палец смазан маслом — люфт пальца не чувствуется даже при большом зазоре во втулке. Таким образом, без соответствующей проверки нельзя определить ни дальнейшую пригодность шатуна к работе, ни объем необходимого ремонта. Поэтому главный вопрос — это…	Проще всего измерить геометрию отверстия нутромером, но иногда используют и специальные приборы
Как проверить шатун? Проверка шатуна обычно проводится в несколько этапов. Начинают чаще всего с проверки геометрии отверстий. Для этого шатун разбирают, моют, а затем собирают с затяжкой болтов (гаек) крепления крышки рабочим моментом. Далее нутромером проверяют диаметр отверстия нижней головки — он должен соответствовать размеру, рекомендованному заводом-изготовителем, а все отклонения формы отверстия (эллипсность) должны укладываться в допуск на размер отверстия (обычно 0,015 мм). Аналогичным образом проверяют и верхнюю головку шатуна. Здесь контролируют отклонения формы (эллипсность не более 0,01 мм), а также величину диаметра отверстия, которая должна обеспечить гарантированный минимальный натяг в прессовом соединении с пальцем (0,02-0,025 мм) или максимальный зазор во втулке (0,015-0,02 мм) «плавающего» пальца. Все эти измерения выполнить несложно, нужно лишь время и аккуратность. Другое дело — проверить деформацию стержня шатуна.	Для обработки плоскости разъема служит специализированный станок фирмы Sunnen, но с тем же успехом это можно сделать на универсальном оборудовании, если использовать специальную оснастку
Деформация стержня обычно выражается в том, что оси верхней и нижней головок шатуна оказываются непараллельны. Измерить эту непараллельность наиболее точно можно с помощью специального измерительного прибора или приспособления. К сожалению, пока наличие подобных приборов на СТО или в мастерских скорее исключение, чем правило. Поэтому иногда применяют более простые методы проверки, не требующие дорогостоящей оснастки.
Один из возможных альтернативных способов — проверка на поверочной плите. Шатун кладется на плиту, и покачиванием определяется, насколько он деформирован. Разновидность способа — прикладывание к боковой плоскости шатуна лекальной линейки и оценка непараллельности плоскостей верхней и нижней головок. Иногда шатуны проверяют «на скалке» — надевают с малым зазором несколько шатунов верхней головкой на стержень, а деформацию оценивают по просветам между боковыми плоскостями нижних головок шатунов. Но так или иначе, а подобные способы измерения получаются неточными и для некоторых шатунов вообще не годятся (шатуны с разной шириной верхней и нижней головок). Практика тем не менее показывает, что стремиться точно измерить непараллельность осей отверстий головок совсем не обязательно — достаточно и приближенных способов. Объясняется это тем, что параллельность осей нетрудно восстановить с помощью правильно выбранной технологии ремонта.	Специализированный расточный станок для шатунов — оборудование не из дешевых Альтернативное решение — токарный станок со специальной оснасткой
После того, как шатун проверен, можно приступать к ремонту. Сразу оговоримся — отремонтировать удается шатун с любым из описанных выше дефектов. Правда, при этом требуется оценить эффективность ремонта — с точки зрения надежности двигателя в последующей эксплуатации и экономических соображений. Последнее часто является причиной отказа от ремонта в пользу покупки новых шатунов (для некоторых отечественных двигателей ремонт иногда получается близким к замене по стоимости). Однако приобретенные новые шатуны нередко оказываются хуже по качеству (см. № 10/1999). Это значит, что альтернативы ремонту практически нет. Весь вопрос лишь в том… Как правильно отремонтировать шатун? То, что шатун — деталь для ремонта серьезная, — свидетельствуют факты: все иностранные фирмы — производители станков для ремонта деталей двигателей имеют в своей программе и станки для ремонта шатунов. Поэтому без хорошего оборудования браться за такое дело бессмысленно — ошибка будет стоить дорого. Не менее важен еще один факт: при серийном заводском ремонте двигателей западные фирмы ремонтируют шатуны в обязательном порядке. Так что шатунов, поставленных в двигатель без ремонта, как это еще делают у нас в России, вы там не увидите. Стандартным видом ремонта шатунов можно назвать ремонт отверстия нижней головки при небольшом отклонении его размера от исходного (номинального) значения. Суть этой операции сводится к тому, что диаметр отверстия восстанавливается до номинального размера, заданного заводом — изготовителем двигателя. Технология такого ремонта достаточно проста. Вначале крышку шатуна «занижают» (т.е. обрабатывают) по плоскости разъема на небольшую величину — около 0,05-0,1 мм. Это может быть выполнено различными способами, включая шлифование, фрезерование или (при небольшом припуске) притирку. Далее шатун собирается, болты затягиваются рабочим моментом, после чего отверстие обрабатывается в номинальный размер. Для обработки отверстия в рамках этой технологии чаще всего используются горизонтально-хонинговальные станки — они обеспечивают высокую точность (отклонение размеров и формы отверстия в пределах 0,005-0,010 мм) и производительность. Однако применение данной технологии возможно только при малых деформациях или износе отверстия нижней головки. Дело в том, что при хонинговании базирование шатуна на станке выполняется по поверхности самого отверстия. А это значит, что перекос осей головок, если он имел место до ремонта, сохранится и после него. Более того, возможен и дополнительный перекос, если отверстие сильно повреждено, и требуется большой припуск на его обработку. В подобных случаях применяют растачивание отверстий. Этот процесс существенно отличается от предыдущего. Так, нередко приходится «занижать» плоскость разъема не только крышки, но и самого шатуна, иначе около разъема могут остаться необработанные участки поверхности. Кроме того, в процессе растачивания отверстия обеспечивается строгая параллельность осей отверстий головок, поскольку за базу принимается одно из отверстий.	После грамотного ремонта восстановленный шатун трудно отличить от нового
Растачивание выполняется на специализированных расточных станках для шатунов, но с помощью специальной оснастки шатун можно расточить и на универсальном станке (к примеру, на токарном). Для получения высокой чистоты обработанной поверхности после растачивания проводится финишная обработка — хонингование. При ремонте нижней головки следует помнить, что межцентровое расстояние между отверстиями головок всегда уменьшается, причем тем больше, чем больше припуск на обработку отверстия. Это может быть критично для дизелей, где укорочение шатуна даже на 0,1 мм заметно уменьшает степень сжатия и негативно влияет на работу данного цилиндра. Выдержать требуемое межцентровое расстояние удается с помощью обработки отверстия верхней головки шатуна. Суть этой технологии в том, чтобы заменить в верхней головке втулку и точно расточить отверстие под палец (втулка всегда имеет припуск в пределах 0,3-0,5 мм), приняв за базу отверстие нижней головки и обеспечив заданное межцентровое расстояние. Точно так же поступают и в случае, когда втулка верхней головки изношена и требуется ее замена. Описанные технологии ремонта обеспечивают высокую надежность работы шатунов и применимы для подавляющего большинства двигателей. Но все-таки из любых правил есть исключения. Поэтому иногда бывает полезно знать… Некоторые «хитрости» в ремонте шатунов Современные высокофорсированные двигатели характеризуются очень высокой нагруженностью деталей, в том числе шатунов. При неисправности системы смазки, когда происходит задир и расплавление вкладышей, нижняя головка шатуна испытывает значительный перегрев, при котором в материале появляются большие остаточные напряжения и деформации. В дальнейшей эксплуатации после ремонта нижняя головка может снова деформироваться, если в процессе ремонта напряжения не будут сняты, к примеру, старением (выдержка при температуре около 200°С).	Хонингование — основной способ обработки отверстий шатунов, применяется и как финишная операция после растачивания
Перегрев нижней головки нередко приводит и к перегреву шатунных болтов, прочность которых при этом падает. Для исключения неприятностей (обрыв болта) рекомендуется заменять болты на новые. Для некоторых двигателей (из отечественных стоит упомянуть КамАЗ) при ремонте не требуется обработка плоскости разъема — достаточно расточить отверстие в ремонтный размер под соответствующие ремонтные вкладыши. Напротив, ряд моделей двигателей Opel, Ford, BMW имеют полученный в результате хрупкого излома так называемый «колотый» стык крышки с шатуном, что делает ремонт нижней головки невозможным традиционными методами. Отметим, что на отдельных моделях моторов Volvo, Mazda, Alfa Romeo стык крышки с шатуном выполнен со шлицами. Подобные шатуны также ремонтопригодны, но занижение «шлицевой» поверхности перед ремонтом — весьма трудоемкая операция. Если в верхней головке шатуна натяг недостаточен для фиксации пальца, единственный способ ремонта—использование пальца с увеличенным диаметром. Таким же способом можно восстановить зазор в отверстии и без замены втулки. В некоторых случаях данное решение оказывается единственным — например, для шатунов с «плавающим» пальцем, не имеющих втулки (некоторые двигатели GM). При этом отверстие предварительно хонингуется для восстановления его геометрии. После ремонта, за счет снятия металла, нижняя головка шатуна становится легче. Если припуск при обработке был значительным и отличался для одного комплекта шатунов, то нелишней будет проверка, а возможно, и подгонка шатунов по массе. Для отечественных моторов требование подгонки массы становится обязательным, учитывая нестабильное качество изготовления. Эта работа требует аккуратности, как и все другие операции по ремонту шатунов, но только так можно быть уверенным в том, что отремонтированный шатун пройдет не меньше нового. Справка «АБС-авто» Качественно отремонтировать шатуны, а также блоки цилиндров, головки и коленчатые валы можно, обратившись на фирмы «Механика», тел.: (095) 366-9065, 406-0015, 389-1988, и «Технолуч», тел. : (095) 235-0095. Кроме того, на фирме «Механика» можно приобрести специализированное оборудование для ремонта деталей двигателей. (Журнал «АБС», ноябрь 2000) ДМИТРИЙ ДАНЬШОВ, директор фирмы «Механика», АЛЕКСАНДР ХРУЛЕВ, кандидат технических наук

Шатун — это… Функции, особенности шатуна

В двигателе внутреннего сгорания шатун – это деталь кривошипно-шатунного механизма. Элемент соединяет поршни с коленчатым валом. Необходимы шатуны для передачи поступательных движений поршней и превращения этих движений во вращение коленчатого вала. В результате машина может ехать.

Конструкция

Мы уже примерно знаем, что такое шатун, и сейчас рассмотрим особенности конструкции. Деталь соединяет поршень с коленчатым валом. В процессе работы совершаются очень сложные движения. Верхняя головка шатуна выполняет возвратно-поступательные движения, нижняя часть делает круговые. Шатуны в процессе работы воспринимают очень высокие нагрузки, и это учитывается в конструкции. Смотрите на схеме шатун двигателя.

Элемент состоит из верхней головки, нижней головки, а также из силового стержня, который служит соединителем. Деталь практически полностью цельная и изготавливается из стали, чугуна, алюминиевых сплавов.

Верхняя головка

Верхняя головка шатуна – это та часть, что имеет отверстие для поршневого пальца. В это отверстие после установки поршня запрессовывают палец. Конструкция верхней головки цельная. Форма ее полностью определяется тем, как сделано крепление поршневых пальцев.

Если палец фиксированный, тогда в головке на шатуне отверстие будет иметь цилиндрическую форму. Отверстие сделано очень точно, чтобы обеспечивать нужный натяг при соединении. Натяг – это, когда размер поршневого пальца немного больше, чем размер отверстия в головке шатуна. Если палец имеет плавающую конструкцию. Тогда в головку шатуна впрессовывают биметаллические или бронзовые втулки.

Но существуют и модели ДВС с плавающим типом пальца, где нет втулок, и палец может свободно вращаться в отверстии головки шатуна, ведь отверстие в головке сделано с зазором. В этом случае к поршневому пальцу обязательно подается масло. Верхняя головка делается в виде трапеции, так как она испытывает грандиозные нагрузки. Трапеция позволяет увеличить опору в процессе работы поршней.

Нижняя головка

Она соединяется через разъемное соединение с шатунной шейкой на коленчатом валу. Деталь состоит из двух частей – верхней части и крышки. Верхняя часть представляет с шатуном единое целое. На заводе отверстие в нижней головке растачивается вместе с крышкой, каждая из них может использоваться только со своим шатуном. Крышка и шатун соединяются при помощи болтового соединения.

В нижней части имеются подшипники скольжения. Это детали, по конструкции напоминающие коренные вкладыши. Они также изготовлены из стальной ленты с антифрикционным покрытием.

Стержень

Для большинства двигателей массового рынка стержень имеет расширение к нижней головке и сделан в виде двутавровой формы. В дизельных ДВС шатун сделан более прочным и массивным, в отличие от бензиновых двигателей.

Некоторые моторы могут оснащаться шатунами и других форм. Обычно в стержне имеется внутренний канал для подачи смазки к головке. Иногда данный канал проходит и к нижней головке шатуна – это канал для подачи масла к вкладышам.

Материалы

Чтобы максимально снизить вибрации и шум, а также для повышения мощности, инженеры разрабатывают шатуны и остальные элементы двигателя авто максимального малого веса. Однако постоянное облегчение ведет к понижению прочностных характеристик. А ведь шатун – это деталь, испытывающая огромные нагрузки. Элемент должен иметь определенный запас прочности.

Для экономии и для снижения себестоимости производства, изделия для ДВС изготавливают преимущественно из чугуна методом литья. Данный подход отлично применяется бензиновых моторов. Чугун – это идеальный компромисс между ценой и прочностью.

Что касается дизелей, то все детали здесь работают под еще более серьезными нагрузками. Поэтому чугун здесь неуместен. Шатуны для дизельных ДВС производят штамповкой и горячей ковкой. Материал в данном случае – специальные легированные стали. Шатун, изготовленный методом ковки, значительно прочнее литых чугунных изделий. Но и цена значительно выше.

Как работает?

Мы уже знаем, как выглядит шатун. Как он работает, узнаем далее. Главная задача элемента – взять на себя передачу тяговых усилий от поршней, движущихся поступательно к коленвалу. Таким образом, тяга превращается во вращательные движения. Процесс превращения очень быстрый.

Когда поршень находится в положении ВМТ или чуть ниже ее, то топливная смесь воспламеняется и поршень выталкивается вниз. Шатун, соединенный с поршнем, также будет двигаться вниз, заставляя коленчатый вал вращаться. Когда поршень двигателя достигнет нижней мертвой точки, за счет силы инерции коленчатый вал будет толкать шатун и поршень вверх. Данный процесс цикличный и повторяется многократно.

Заключение

Итак, мы узнали, что такое шатун. Это деталь для соединения поршней и коленчатого вала. Механизм довольно крепкий и выполняет важную функцию в работе ДВС.

Шатун — Энциклопедия журнала «За рулем»

Энциклопедия

• Издания
  • Журнал “За рулем”
  • Газета “За рулем – Регион”
  • Журнал “Купи авто”
  • Журнал “Мото”
  • Журнал “Рейс”
  • Книги, Каталоги
• Товары
  • Интернет магазин
  • Товары ЗР
• Реклама
• Подписка
• Турбюро
• Архив
• Форум
• Энциклопедия
• Купи авто

• Автомобиль — модели, марки
• Устройство автомобиля
• Ремонт и обслуживание
• Тюнинг

• Аксессуары и оборудование
• Компоненты
• Безопасность
• Физика процесса

• Новичкам в помощь
• Приглашение
• Официоз (компании)
• Пригородные маршруты

• Персоны
• Наши люди
• ТЮВ
• Эмблемы

•  
• А
• Б
• В
• Г
• Д
• Е
• Ё
• Ж
• З
• И
• Й
• К
• Л
• М
• Н
• О
• П
• Р
• С
• Т
• У
• Ф
• Х
• Ц
• Ч
• Ш
• Щ
• Ъ
• Ы
• Ь
• Э
• Ю
• Я

Навигация

• Заглавная страница
• Сообщество
• Текущие события
• Свежие правки
• Случайная статья

Шатун — Connecting rod — qaz. wiki

Шатун и поршень от автомобильного двигателя

Соединительный стержень , называемый также шатуном , является частью поршневого двигателя , который соединяет поршень с коленчатым валом . Вместе с кривошипом шатун преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращение коленчатого вала. Шатун необходим для передачи сжимающих и растягивающих усилий от поршня и вращается с обоих концов.

Предшественником шатуна является механическая связь, используемая водяными мельницами для преобразования вращательного движения водяного колеса в возвратно-поступательное движение.

Чаще всего шатуны используются в двигателях внутреннего сгорания или паровых двигателях .

Происхождение

Самые ранние свидетельства наличия шатуна относятся к римской лесопилке Хиераполиса в конце 3 века нашей эры . Он также появляется в двух восточно-римских лесопилках VI века, раскопанных в Эфесе, соответственно, Герасе . Кривошипный механизм и соединительный стержень из этих римских мельниц превращает вращательное движение водяного колеса в линейное перемещение пильных дисков.

В Италии эпохи Возрождения самые ранние свидетельства — хотя и неправильно понятые — составные кривошип и шатун можно найти в альбомах для рисования Такколы . Понимание происходящего движения демонстрирует художник Пизанелло (ум. 1455), который показал поршневой насос, приводимый в движение водяным колесом и приводимый в действие двумя простыми кривошипами и двумя шатунами.

К 16 веку свидетельства кривошипов и шатунов в технологических трактатах и ​​произведениях искусства Европы эпохи Возрождения становятся многочисленными; Одна только книга Агостино Рамелли « Разнообразные и искусственные машины» 1588 года содержит восемнадцать примеров, число которых в « Театрум Machinarum Novum » Георга Андреаса Бёклера возрастает до 45 различных машин.

Шатун в двигателе Caterpillar

Ранняя документация по конструкции произошла где-то между 1174–1206 годами нашей эры в штате Артукид (современная Турция), когда изобретатель Аль-Джазари описал машину, которая включала в себя шатун с коленчатым валом для перекачивания воды как части водоподъемной машины.

Паровые двигатели

Балка двигателя с двумя шатунами (почти вертикальными) между горизонтальной балкой и маховиком

Шатун паровоза (между поршнем и задним колесом; виден самый большой шток)

В атмосферном двигателе Ньюкомена 1712 года (первом паровом двигателе) вместо шатуна использовалась цепная передача, поскольку поршень создавал силу только в одном направлении. Однако большинство паровых двигателей после этого имеют двойное действие , поэтому сила создается в обоих направлениях, что приводит к использованию шатуна. В типичной конструкции используется большой блок подшипников скольжения, называемый крейцкопфом, с шарниром между поршнем и шатуном, расположенным снаружи цилиндра, что требует уплотнения вокруг штока поршня .

В паровозе кривошипы обычно устанавливаются непосредственно на ведущих колесах . Шатун используется между шатунным штифтом на колесе и крейцкопфом (где он соединяется со штоком поршня ). Эквивалентные шатуны на тепловозах называются «боковые тяги» или «соединительные тяги». На меньших паровозах шатуны обычно имеют прямоугольное сечение, однако иногда используются стержни морского типа с круглым сечением.

На гребных пароходах шатуны называются «шатуны» (не путать с рычагами шатуна ).

Двигатель внутреннего сгорания

Типовая конструкция шатуна автомобильного двигателя

Шатун для двигателя внутреннего сгорания состоит из «большого конца», «штока» и «малого конца» (или «маленького конца»). Маленький конец прикрепляется к поршневому пальцу (также называемому «поршневой палец» или «запястье»), который может поворачиваться в поршне. Обычно шатун соединяется с шатунной шейкой с помощью подшипника скольжения для уменьшения трения; однако некоторые двигатели меньшего размера могут вместо этого использовать подшипник качения , чтобы избежать необходимости в насосной системе смазки.

Обычно в подшипнике на большом конце шатуна просверливается точечное отверстие, так что смазочное масло разбрызгивается на упорную сторону стенки цилиндра для смазывания хода поршней и поршневых колец .

Шатун может вращаться на обоих концах, так что угол между шатуном и поршнем может изменяться, когда шатун перемещается вверх и вниз и вращается вокруг коленчатого вала .

Материалы

Алюминиевый стержень с модульной головкой и втулкой в ​​опоре (слева), алюминиевый маслосборный стержень с пластинами (в центре), стальной стержень (справа)

В массовых автомобильных двигателях шатуны чаще всего изготавливаются из стали . В высокопроизводительных приложениях могут использоваться «заготовки» шатунов, которые изготавливаются из цельной металлической заготовки , а не отливаются или кованы.

Другие материалы включают T6- 2024 алюминиевый сплав или T651- 7075 из алюминиевого сплава , которые используются для легкости и способности поглощать большое влияние за счет долговечности. Титан — более дорогой вариант, позволяющий снизить вес. Чугун можно использовать для более дешевых приложений с более низкими характеристиками, таких как мотороллеры.

Отказ во время работы

Верхняя половина вышедшего из строя шатуна Шатун, который сначала вышел из строя из-за усталости, а затем повредился от удара о коленчатый вал

Во время каждого вращения коленчатого вала на шатун часто действуют большие и повторяющиеся силы: силы сдвига из-за угла между поршнем и шатунной шейкой, силы сжатия при движении поршня вниз и силы растяжения при движении поршня вверх. Эти силы пропорциональны квадрату частоты вращения двигателя (об / мин).

Отказ шатуна, часто называемый «выбросом шатуна», является одной из наиболее распространенных причин катастрофического отказа двигателя в автомобилях, поскольку часто сломанный шатун проходит через боковую часть картера и, таким образом, приводит к неисправности двигателя. Распространенными причинами выхода из строя шатуна являются разрушение при растяжении из-за высоких оборотов двигателя, сила удара при ударе поршня о клапан (из-за проблемы с клапанным механизмом), отказ подшипника штока (обычно из-за проблемы со смазкой или неправильной установки шатуна.

Износ цилиндра

Боковое усилие, действующее на поршень через шатун со стороны коленчатого вала, может привести к изнашиванию цилиндров до овальной формы. Это значительно снижает производительность двигателя, поскольку круглые поршневые кольца не могут должным образом плотно прилегать к стенкам цилиндра овальной формы.

Величина бокового усилия пропорциональна углу шатуна, поэтому более длинные шатуны уменьшают боковую силу и износ двигателя. Однако максимальная длина шатуна ограничена размером блока двигателя; длина хода плюс длина соединительного стержня не должна приводить к поршню бегущего мимо верхней части блока цилиндров.

Штанги Master-and-Slave

Принцип работы радиального двигателя

Тяги ведущего-ведомого в авиационном двигателе Renault 8G V8 1916-1918 гг.

В радиальных двигателях обычно используются шатуны типа «ведущий и ведомый», при этом один поршень (самый верхний поршень на анимации) имеет ведущий стержень, непосредственно прикрепленный к коленчатому валу. Остальные поршни прикрепляют крепления своих шатунов к кольцам по краю ведущего штока.

Многорядные двигатели с большим количеством цилиндров, такие как двигатели V12 , имеют мало места для многих шатунных шейек на ограниченной длине коленчатого вала. Самое простое решение, которое используется в большинстве двигателей дорожных автомобилей, состоит в том, чтобы каждая пара цилиндров имела общую шейку кривошипа , но это уменьшает размер подшипников штока и означает, что совпадающие (т. Е. Противоположные) цилиндры в разных рядах слегка смещены. вдоль оси коленчатого вала (что создает качающуюся пару ). Другое решение состоит в использовании соединительных стержней типа «ведущий-ведомый», где ведущий стержень также включает в себя один или несколько кольцевых штифтов, которые соединены с большими концами ведомых стержней на других цилиндрах. Недостатком штоков «главный-подчиненный» является то, что ход подчиненных поршней будет немного длиннее, чем ход главного поршня, что увеличивает вибрацию в V-образных двигателях.

Одним из самых сложных примеров шатунов типа «ведущий-ведомый» является 24-цилиндровый экспериментальный авиадвигатель Junkers Jumo 222 , разработанный для Второй мировой войны. Этот двигатель состоял из шести рядов цилиндров, по четыре цилиндра в каждом. В каждом «слое» из шести цилиндров использовался один главный шатун, а в остальных пяти цилиндрах — подчиненные. Было построено около 300 испытательных двигателей, однако двигатель не был запущен в серийное производство.

Вилочные стержни

Вилочные и ножевые стержни

Штанги с вилкой и лезвиями, также известные как «штанги с раздельными головками», использовались в двигателях мотоциклов V-twin и авиационных двигателях V12 . Для каждой пары цилиндров шток «вилки» разделен на две части на большом конце, а шток «лезвия» из противоположного цилиндра утончается, чтобы поместиться в этот зазор в вилке. Эта конструкция устраняет качающуюся пару, которая возникает, когда пары цилиндров смещены вдоль коленчатого вала.

Обычная конструкция подшипника шатуна состоит в том, что шток вилки имеет одну широкую опорную втулку, охватывающую всю ширину штока, включая центральный зазор. При этом стержень лопасти проходит не непосредственно по шатунной шейке, а по внешней стороне этой втулки. Это заставляет два стержня колебаться вперед и назад (вместо вращения относительно друг друга), что снижает силы, действующие на подшипник, и скорость поверхности. Однако движение подшипника также становится возвратно-поступательным, а не непрерывным, что является более сложной проблемой для смазки.

Известные двигатели, в которых используются штанги вилки и лезвия, включают авиационный двигатель Rolls-Royce Merlin V12 и различные мотоциклетные двигатели Harley Davidson V-twin.

Смотрите также

Викискладе есть медиафайлы по теме шатунов .

Ссылки

Шатуны — Crankset — qaz.wiki

Велосипедная часть

Симано Deore правой шатуны, показывая шатун, паук, три передние звездочки и звездочку охранник

Шатуны (в США) или chainset (в Великобритании), является компонентом велосипеда трансмиссии , который преобразует возвратно — поступательное движение из наездника ног во вращательное движение , используемого для приведения в действие цепь или ремень , который , в свою очередь , приводит задние колеса . Он состоит из одного или более звездочек , также называемых передними звезд или звездочек , прикрепленных к Шатунам , оружию или crankarms , к которому прикрепляется педаль. Он соединен с велосипедистом с помощью педалей , с рамой велосипеда с помощью каретки и с задней звездочкой, кассетой или механизмом свободного хода через цепь.

Запчасти

Шатуны

Два кривошипа , по одному с каждой стороны и обычно устанавливаемые на 180 ° друг от друга, соединяют ось каретки с педалями.

Длина

Велосипедные шатуны могут различаться по длине, чтобы соответствовать велосипедистам разного роста и различным типам езды на велосипеде. Длина кривошипа измеряется от центра оси педали до центра оси или оси каретки. Более крупные производители компонентов велосипеда обычно предлагают длину шатунов для взрослых гонщиков от 165 мм до 180 мм с шагом 2,5 мм, причем шатуны 170 мм являются наиболее распространенным размером. Несколько небольших специализированных производителей производят велосипедные шатуны размером меньше 165 мм и длиннее 180 мм. Некоторые производители также производят велосипедные шатуны, которые можно регулировать по длине. Хотя логика подсказывает, что при прочих равных условиях, гонщики с более короткими ногами должны использовать пропорционально более короткие шатуны, а те, у кого более длинные ноги, должны использовать пропорционально более длинные шатуны, это не является общепринятым. Тем не менее, очень немногие научные исследования окончательно изучили влияние длины шатуна на продолжительную езду на велосипеде, и результаты исследований неоднозначны. Длину шатуна велосипеда нелегко изучить с научной точки зрения по ряду причин, главная из которых состоит в том, что велосипедисты могут физиологически адаптироваться к разной длине шатуна. Велосипедисты, как правило, являются более эффективными педалями, с которыми у них был период адаптации. Существует несколько различных формул для расчета подходящей длины шатуна для разных гонщиков. Помимо размера гонщика, еще одним фактором, влияющим на выбор длины шатуна, является велосипедная специализация гонщика и тип велоспорта. Исторически сложилось так, что велосипедисты обычно выбирали пропорционально более короткие шатуны для езды на велосипеде с более высокой частотой вращения педалей, например, критериум и трековых гонок, в то время как велосипедисты выбирали пропорционально более длинные рукоятки для езды на велосипеде с низкой частотой вращения педалей, например гонок на время и горных велосипедов. Однако эволюция очень низких положений туловища гонщика для уменьшения аэродинамического сопротивления для гонок на время и велоспорта для триатлона также может повлиять на выбор кривошипа для таких соревнований. Некоторые предполагают, что пропорционально более короткие кривошипы могут иметь небольшое преимущество для гонщика с очень низким положением туловища и острым углом бедра, особенно когда водитель педалирует около верхней мертвой точки хода педали. Шатуны можно укоротить по медицинским показаниям с помощью укорочителей, таких как Ortho Pedal .

Шатуны одноколесного велосипеда различаются по длине, чтобы соответствовать разным размерам колес одноколесного велосипеда и различным дисциплинам моноцикла. Поскольку почти все одноколесные велосипеды выключены, длина кривошипа является основным фактором, определяющим, какое усилие передается на колесо. Колеса большего диаметра (от 26 до 36 дюймов) требуют более длинных кривошипов, как и в таких дисциплинах, как горный уницикл, триал, стрит и флатландия. В этих унициклах и дисциплинах обычно используются шатуны длиной более 125 мм. Для моноцикла в помещении, такого как фристайл или хоккей, более короткие шатуны обеспечивают более плавное нажатие педали и позволяют выполнять более крутые повороты без ударов педали об пол. Обычно шатуны имеют длину 100 мм, хотя некоторые гонщики используют шатуны длиной до 79 мм.

Поскольку на одноколесном велосипеде отсутствует звездочка, правый и левый кривошипы идентичны, за исключением резьбы крепления педали в левом кривошипе, имеющей обратную резьбу.

Материалы

Кривошипы изготовлены из алюминиевого сплава , титана , углеродного волокна , хромистой стали или какой-либо менее дорогой стали . Стальные трубчатые кривошипы (такие как Revolver Tioga) могут быть легкими и очень прочными, обычно используются на велосипедах BMX и постепенно находят свое применение в горных велосипедах (дерт-джампинг и городские штурмы). Алюминиевые кривошипы могут быть отлиты, подвергнуты горячей ковке или холодной ковке («холодный» в этом контексте означает, что заготовка, из которой должен быть изготовлен кривошип, нагревается до заданной температуры значительно ниже точки плавления, а не комнатной температуры). Холодная ковка придает металлу дополнительную прочность, поэтому кривошипы можно сделать легче, не увеличивая риск поломки. Алюминиевые кривошипы Shimano «Hollowtech» изготавливаются путем ковки основных рычагов вокруг твердой стальной вставки, которая затем удаляется, оставляя внутреннюю полость для снижения веса. Затем они свариваются перед окончательной обработкой.

Вложения

К нижнему кронштейну

Цельный кривошип, вид с правой стороны

Существует множество способов прикрепления кривошипов к шпинделю (или оси) каретки.

• Старые кривошипы используют клиновидный штифт, называемый чекой , для крепления к шпинделю каретки.
• Новые шатуны скользят по
  • шпиндель с квадратным конусом. Конус составляет 2 градуса по отношению к средней линии. Есть по крайней мере два невзаимозаменяемых размера (например, Shimano и Campagnolo используют конкурирующие стандарты для квадратного конуса, а именно JIS и ISO соответственно, где шпиндель ISO длиннее, а его конический конец немного меньше. Большинство деталей, произведенных европейскими производителями, должны соответствовать стандарт ISO, а большинство азиатских производителей используют стандарт JIS (Shimano)) и две ориентации: ромб и горизонтальный квадрат. Отверстие в кривошипе, в которое вкручивается съемник для кривошипа, почти всегда имеет диаметр 22 мм, хотя для некоторых старых французских кривошипов (Stonglight и TA) требуется другой съемник.
  • шестигранный конический шпиндель (пример — кривошипы Tune)
  • шлицевая каретка шпиндель с двумя видными характеристиками, а также многочисленных необычными из них. ISIS сплайн может быть наиболее распространенным стандартом шлицевых , как было принято решение о поддержке и несколькими компаниями. Octalink от Shimano — это распространенный частный стандарт, который существует в двух формах: первая версия для XTR, 105, Ultegra и Dura Ace; и вторая версия для всех остальных групп, таких как XT, LX и Deore. Truvativ и DMR также имеют свои собственные стандарты шлицевого интерфейса. Шпиндель с 48 шлицами, например от Profile Racing, Demolition и Eighth Inch, в основном используется для BMX , одноколесных велосипедов и фристайла с фиксированной передачей .

Шатуны прижимаются к месту и предотвращаются от выкручивания за счет заедания болтом или гайкой, установленными в или на шпиндель каретки. Головка болта или гайки находится внутри цековки, которая также имеет резьбу для установки съемника кривошипа. Цековка часто закрывается пылезащитным чехлом.

Одним из решений проблемы фреттинга является использование противозадирной смазки на металлической основе между сопрягаемыми частями. Состоящая из различных смесей порошков алюминия, меди, графита и никеля в консистентной основе, такая смазка позволяет повторную сборку и разборку без износа и исключения фреттинг-коррозии во время использования.

• Даже более новые конструкции имеют шпиндель каретки, обычно полый и большего диаметра, чем это возможно для кареток с подшипниками, удерживаемыми внутри каркаса каретки рамы велосипеда, для уменьшения веса и повышения жесткости, постоянно прикрепленный к правому кривошипу (Shimano и другие ) или левый шатун (Race Face). Левый кривошип надевается на шлиц и затягивается одним или несколькими стяжными болтами (Shimano) или прижимается к шлицу болтом на шпинделе каретки (Race Face).
• В последней версии Campagnolo , получившей название Ultra-Torque , каждый кривошип постоянно прикреплен к одной половине шпинделя (называемой полуоси), которая затем соединяется в середине каретки с помощью шарнира Hirth и болта.
• Некоторые компании, такие как Cannondale (открытый стандарт BB30, представленный в 2000 году), разработали свои собственные уникальные стандарты каретки, требующие изменений в корпусе каретки рамы велосипеда, чтобы приспособить конструкцию каретки / шатуна. Открытый стандарт BB30 набирает популярность у производителей велосипедов и компонентов высокого класса (Zipp, Specialized, FSA).
• Наконец, многие детские велосипеды и старые или менее дорогие велосипеды имеют цельные («Аштабула») кривошипы, в которых два шатуна и шпиндель каретки выкованы как одна часть стали (см. Фотографию выше).

См. Статью о нижнем кронштейне для более подробной информации.

К педалям

Поломка алюминиевой кривошипа. Яркий: хрупкий перелом. Темный: усталостный перелом.

Шатуны имеют резьбовое отверстие (или «проушину») на их внешнем конце для установки шпинделя педали. Взрослые или составные шатуны имеют отверстие 9/16 дюйма с 20 TPI (комбинация, которая кажется уникальной для этого применения). В моноблочных или детских шатунах используется отверстие диаметром 1/2 дюйма. Некоторые шатуны на детских велосипедах имеют более одного отверстия для педали, поэтому педаль можно перемещать в соответствии с ростом.

Отверстие с правой стороны (обычно со стороны цепи) имеет правую резьбу, а отверстие с левой стороны имеет левую (обратную) резьбу, чтобы предотвратить потерю резьбы в результате эффекта, называемого прецессией .

Шпиндели педалей сделаны из твердой стали и постепенно изнашиваются и разъедают кривошип, где они встречаются. В конечном итоге это может стать причиной поломки кривошипа, которая обычно возникает в ушке педали. Некоторые производители советуют использовать тонкую стальную шайбу между педалью и кривошипом, но это неэффективно, поскольку вместо этого твердая шайба задевает кривошип. Решение, предложенное Джобстом Брандтом , состоит в том, чтобы использовать конус под 45 градусов на поверхности, где встречаются кривошип и педаль, поскольку это устранит вызванное прецессией истирание и ослабление ( по последней причине это уже сделано для большинства автомобильных гаек ). Однако это потребует от производителей изменить устоявшийся стандарт, который в настоящее время позволяет устанавливать большинство педалей на большинство шатунов.

Решением проблемы фреттинга является использование противозадирной смазки на металлической основе; состоит из различных смесей порошков алюминия, меди, графита и никеля в консистентной основе, что позволяет проводить многократную сборку и разборку без износа и устранения фреттинг-коррозии во время использования.

Паук

На старых стилях, то паук -The многорукую часть , которая соединяет звездочку на ось нижней скобы-был отдельный кусок от шатуна. Наиболее распространенные современные кривошипы имеют интегрированную крестовину на шатуне со стороны привода. Тем не менее, Middleburn, TA и Surly в настоящее время производят шатуны с отдельными съемными крестовинами, что позволяет использовать самые разные схемы звездочек с одними и теми же шатунами.

У пауков обычно 4 или 5 рук, хотя в некоторых моделях было от 3 до 10 рук, из которых 6 были популярны в прошлом.

Диаметр окружности болта (BCD)

Болт звездочки. Они используются различной длины как для соединения колец, так и для крепления узла к крестовине кривошипа. В то время как некоторые из них имеют утопленные шестигранные фитинги как в винте, так и в гайке, некоторые из них имеют шлицевую гайку, для которой требуется использование специального инструмента.

Многие современные велосипеды имеют съемные передние звезды, чтобы их можно было заменить при износе или изменить передаточное число (хотя это изменение ограничено).

Отверстия на кронштейнах крестовины, используемые для крепления передней звезды, могут иметь различные размеры, называемые диаметром окружности болта , обычно сокращенно BCD. Это измерение иногда называют диаметром делительной окружности (PCD). В кривошипах, предназначенных для установки одной или двух звездочек, почти всегда используется диаметр окружности одного болта. В кривошипах, предназначенных для установки трех передних звезд, почти всегда используются два разных диаметра окружности болтов; больший для установки двух внешних колец и меньший для установки внутреннего кольца. В большинстве современных шатунов с двумя звездами используются болты диаметром 110 или 130 мм.

Диаметр окружности болта обычных шатунов:

Винтажный сингл 151 BCD

Винтажный двойной 144 BCD

Один

130, 135 или 144 BCD

Дорожный двухместный

130 BCD (Shimano и другие), 135 (Campagnolo) или 122 (другие)

Дорожная тройка

130/74 BCD (Shimano и другие) или 135/74 BCD (Campagnolo)

Велокросс / компактный / туристический двухместный

110 BCD или (Campagnolo carbon 4 × 110/1 × 113 BCD)

Горный велосипед (5 рычагов) / компактный / тройной туристический

110/74 BCD

Горный велосипед (4 руки)

104/64 BCD

Горный велосипед (компактный, 5 рук)

94/58 BCD

Одинарный, двойной или тройной (3 руки)

70 BCD (Велосипеды René Herse / Compass)

Звездочка

Бывшая в употреблении передняя звезда Shimano, отсоединенная от правого кривошипа.

Звездочки (также называемые «цепными кольцами», «звездочками» или «звездочками», хотя звездочка используется таким образом в основном в сообществе BMX ) входят в цепь для передачи мощности на (обычно заднее) колесо . У них обычно есть зубцы, расположенные так, чтобы зацеплять каждое звено цепи при ее прохождении; однако в прошлом в некоторых конструкциях (называемых «пропущенными зубцами» или «дюймовыми шагами») было по одному зубцу на каждое второе звено цепи.

Размеры

По соглашению, самая большая передняя звезда — внешняя, а самая маленькая — внутренняя. Размер звездочек варьируется от 20 зубьев до 60 и более.

Передние звезды также бывают нескольких номинальных размеров:

• 3/16 дюйма (4,76 мм) для старых велосипедов (особенно с зубчатым колесом или дюймового шага), тяжелых BMX, Worksman и велотренажеров
• 1/8 дюйма (3,18 мм) для гусеничных, BMX, круизных велосипедов, односкоростных, трехскоростных и редких старых трех- или четырехскоростных велосипедов с переключателем скоростей.
• 3/32 дюйма (2,38 мм) для шоссейных, гибридных, горных велосипедов, односкоростных и 5-, 6-, 7- и 8-скоростных муфт свободного хода или кассет.
• 5/64 дюйма (1,98 мм) для любого велосипеда с 9- или 10-скоростными кассетами

Материалы

Звезды изготовлены из алюминиевого сплава, титана, стали или углеродного волокна.

строительство

В более дешевых шатунах передние звезды могут быть приварены или приклепаны непосредственно к шатуну или крестовине. В более дорогих наборах звездочки прикручены болтами, чтобы их можно было заменить в случае износа или повреждения, или для обеспечения другой передачи.

Сменные передние звезды должны выбираться с таким количеством отверстий для болтов и расстоянием, которое соответствует паутине.

Передние звезды, предназначенные для использования с шатунами с несколькими звездами, могут иметь пандусы или штифты для облегчения переключения. Средняя передняя звезда, в случае тройной системы шатунов, обычно имеет большую форму, чтобы помочь при переключении вверх и вниз. Наименьшая передняя звезда обычно имеет наименьшую форму.

Вариации

Тандемные системы

На тандемных велосипедах педалирование обоих гонщиков часто совмещается и координируется шатунами. Может быть второй набор передних звезд, часто на противоположной стороне от обычной трансмиссии, по одной на каждом наборе кривошипов и соединенных отдельной цепью. В наиболее распространенной реализации оба велосипедиста крутят педали в одном темпе и обычно синхронно, хотя можно настроить систему для вращения педалей не в фазе.

Самый распространенный тандемный шатун представляет собой набор из четырех шатунов. Оба левых кривошипа имеют крестовины и передние звезды, которые соединяются цепью привода ГРМ , и только один из правых кривошипов имеет крестовину для приводной цепи.

Существуют тандемные шатуны, называемые шатунами независимой системы педалирования, которые позволяют каждому велосипедисту крутить педали или нет в своем собственном темпе.

Цепные охранники

Некоторые передние звезды могут быть оснащены защитой цепи — пластиковым или металлическим кольцом, диаметр которого немного больше, чем диаметр передней звезды. Его цель состоит в том, чтобы предотвратить касание цепи или зацепление за одежду. Защита цепи обычно устанавливается на внешней стороне передней звезды или, в случае передней звезды с несколькими звездочками, на внешней стороне самой большой передней звезды. Передние звезды с одной звездой могут иметь кожухи цепи как с внутренней, так и с внешней стороны, помогая удерживать цепь на передней звезде; это обычное явление на многоскоростных детских велосипедах.

Велосипеды, которые будут использоваться в агрессивных приложениях, таких как фрирайд и BMX , часто будут включать в себя очень прочную защиту цепи, которая предназначена для защиты передних звезд от физического повреждения, вызванного ударами о неподвижные предметы; также называемые «башгарды», они обычно заменяют третью (большую) переднюю звезду.

Chainguides

На некоторых шатунах, используемых для фрирайда и скоростного спуска на горных велосипедах, установлена ​​цепь. Цепь — это металлический или пластиковый корпус, который удерживает цепь на передних звездах на пересеченной местности и во время технической езды. Большинство цепных цепей рассчитаны только на одну переднюю звезду, но есть несколько цепных цепей с двойным кольцом, таких как E13 DRS и MRP LRP. Цепные направляющие включают в себя канал в верхней части передней звезды для удержания цепи на одной линии (для моделей, предназначенных для одной передней звезды) и ролик или звездочку внизу, чтобы помочь удерживать цепь в зацеплении с передней звездой. Они почти всегда используются вместе с башгардами. Исключения, включая E.thirteen LG-1 и MRP G2 (а теперь и G2 SL), существуют, в которых используются интегрированные защитные пластины, снимающие ударные силы с крестовины кривошипа и передающие их на раму.

Шатуны свободного хода

Были произведены некоторые системы шатунов с храповым механизмом для компенсации выбега. В этом случае цепь продолжает вращаться вместе с задним колесом, когда гонщик прекращает крутить педали. Конечная цель кривошипов свободного хода — позволить водителю переключать цепь при движении накатом. Снятая с производства система FF ( Front Freewheeling ) Shimano — один из наиболее часто встречающихся примеров.

Левосторонний привод

Эта конфигурация состоит из левого шатуна с крестовиной и передней звездой и правого кривошипа без крестовины, что противоположно нормальной конфигурации. При использовании с навинчивающейся обгонной муфтой необходимо использовать специальную ступицу с левой резьбой для специальной муфты свободного хода, которая также имеет левую резьбу и храповик в направлении, противоположном направлению обычного свободного хода. Если бы обгонная муфта и ступица имели правую резьбу, крутящий момент, прикладываемый педалью, ослабил бы муфту свободного хода и вытащил бы ее из ступицы.

Левосторонний привод иногда делается с трансмиссией с фиксированной шестерней . Поскольку стопорное кольцо предотвращает звездочку от отвинчивания, он может быть использован для левой стороны привода , не требуя специальную левую руку резьбовых части.

Обратите внимание, что если нормальная шатуна с правым приводом установлена ​​задом наперед, чтобы создать велосипед с левым приводом, резьбовые отверстия для педалей на концах шатунов будут перевернуты. В этой конфигурации прецессия может со временем ослабить педали, что приведет к отсоединению педалей и / или повреждению резьбы педалей в шатунных рычагах. Передняя шатуна, предназначенная для тандемного использования, является коммерчески доступным вариантом, поскольку она имеет переднюю звезду для цепи привода ГРМ с левой стороны, хотя выбор размеров передней звезды может быть ограничен.

Независимые шатуны

По крайней мере, один производитель предлагает кривошипную систему, в которой кривошипные рычаги могут вращаться независимо. Это должно помочь в тренировке, требуя, чтобы каждая нога двигала собственной педалью по полному кругу. Одно независимое исследование продемонстрировало, что тренировки с этими шатунами могут повысить эффективность езды на велосипеде. Производитель также заявляет, что это изменение также может быть полезно для улучшения бега, предотвращения травм у бегунов, улучшения развития основной силы и полезно для реабилитации травм нижних конечностей, особенно у спортсменов. Производитель утверждает, что эти шатуны использовались в качестве тренировочного инструмента несколькими чемпионами мира и Олимпийских игр как по велоспорту, так и по триатлону, а также несколькими профессиональными спортивными командами, включая команды MLB и NFL, а также для других целей.

Некруглые звезды

Шатуны ротора Cervelo с некруглыми осиметричными звездами

После того, как в конце 1970-х годов Эдмонд Полхлопек выпустил первый продукт на рынок , несколько производителей попробовали не круглые передние звезды , такие как Shimano Biopace , Q-Rings Rotor, Ridea PowerRing и Osymetric Harmonic ring. Они предназначены для обеспечения различного механического преимущества в разных точках хода педали, эффективно изменяя передаточное число при разных углах поворота с целью обеспечения большей эргономичности. Некруглые звезды иногда могут вызывать проблемы при переключении передач впереди. Хотя преимущества овальных звезд по-прежнему оспариваются в прессе и среди производителей, одно исследование заявило о значительных преимуществах, а именно о том, что всадник получит дополнительные 8 Вт мощности.

Их популярность в конце восьмидесятых — начале девяностых лучше всего отражается в их широком использовании профессиональными велосипедистами того времени. Тем не менее, одна из удерживающего была команда CSC Saxo Bank ветеран Бобби Julich , и есть еще несколько профессиональных гонщиков , используя их как в конце 2011 года Примечательно Брэдли Уиггинс из команды Sky , Дэвид Миллар из команды Garmin Transitions и Agritubel «s Geoffrey Lequatreall, использующий бренд Osymetric, и Карлос Састре из Team CSC Saxo Bank с кольцами Rotor Q-Rings из его родной Испании. Састре выиграл Тур де Франс 2008 года с кольцами Q. Брэдли Уиггинс использовал эллиптическую звезду Osymetric по крайней мере с 2009 года, в том числе в своей победе на Тур де Франс 2012 года. На Джиро д’Италия 2010 года и Дэвид Миллар использовал их в своей победе 2011 года в финальном TT на Джиро 2011 года. Несколько команд Pro-Tour использовали o.symmetric и эллиптические звезды Q-Rings для шоссейных гонок и гонок на время. В Tour 2013 Крис Фрум привлек внимание своей овальной звездой, произведенной Osymetric.

Компактная шатуна

В контексте катания на горных велосипедах термин компактная шатуна или микропривод относится к тройным шатунам меньшего размера, что дает небольшое преимущество в весе за счет повышенного износа, а также дает велосипеду лучший просвет при преодолении препятствий. Типичное соотношение составляет 22/32/44 зуба, а не 28/38/48 или 24/36/46 зубьев. Они будут использоваться с меньшими кассетами (обычно доступны кассеты с минимальным размером шестерни 11 зубьев для компактных цепей, тогда как стандартные комплекты цепей были разработаны для кассет с верхней передачей 13 или 14 зубьев), что дает такое же общее передаточное отношение. Компактные передние звезды были доминирующим стандартом для шатунов горных велосипедов с середины девяностых.

В контексте дорожной езды на велосипеде , компактная трансмиссия обычно относится к вдвое cranksets с меньшим (обычно 110 мм) болтом диаметром окружности , чем стандартные 130 мм или CAMPAGNOLO в 135 мм. По состоянию на 2006 год все основные производители компонентов, такие как Shimano и Campagnolo, предлагают компактные кривошипы в линейках продуктов среднего и высокого класса. Компактная шатуна представляет собой компромисс между стандартной шоссейной двойной шатуной (со звездами с 39/52 или 39/53 зубьями) и шоссейной тройной (с 30/42/52 или 30/39/53 зубьями). Компактная шатуна имеет две звезды и типичные передаточные числа: 34/48, 34/50 и 36/50. Это обеспечивает почти такие же более низкие передаточные числа, как и у тройной, но без необходимости в третьей передней звезде, тройном переднем переключателе и длинном заднем переключателе. И Shimano, и Campagnolo рекомендуют и продают передние переключатели, специально разработанные для компактных систем шатунов, требующие лучшего переключения.

Компактная передача не обязательно ниже стандартной, если используются кассеты с меньшими звездочками (например, 11–23). Высокая передача 50 × 11 на компактной приводной цепи на самом деле немного выше, чем 53 × 12 стандартного набора.

Компактная передача обычно имеет большой процентный скачок между двумя звездочками. В балансе он также может допускать небольшие скачки сзади, позволяя использовать кассету с более близким передаточным отношением, за исключением скачка 9% на верхнем конце между звездочками с 11 и 12 зубьями.

Гнутые шатуны

Проданные и известные под разными названиями (Z-кривошипы, кривошипы PMP и т. Д.) Непрямые шатуны были представлены несколько раз. Однако «до тех пор, пока расстояние от оси кривошипа до педали фиксировано, нет преимущества при педалировании при использовании изогнутых рычагов кривошипа». Возможные недостатки сопоставимых прямых шатунов включают больший вес и большую гибкость.

Система роторной коробки

крупным планом роторный велосипед нижний кронштейн

Ротор — это торговое название типа кривошипа, используемого в системе трансмиссии велосипеда. Кривошип Rotor был разработан студентами Школы аэронавтики в Мадриде, Испания, в 1995 году и позже был коммерциализирован. В то время как Rotor Box добился успеха у любительских дорожных и горных велосипедистов, многие соревнующиеся велосипедисты продолжают использовать традиционную фиксированную систему, предлагаемую , среди прочего, крупными производителями Campagnolo и Shimano . Одним из основных факторов является вес: система Rotor Box System на 50–75% тяжелее большинства конкурирующих шатунов. К друг

Шатун (автомобиль)

3.13.

Шатун

Шатун соединяет поршень с коленчатым валом и передает возвратно-поступательное усилие
поршня на вращение коленчатого вала. Малый конец шатуна совершает возвратно-поступательное движение, а большой конец следует
схеме вращения кривошипного пальца. Для этого динамического движения шатун должен быть максимально легким, сохраняя при этом свою жесткость. Шатун (рис.3.77A и B) состоит из двух колец
, охватывающих поршневой палец и шейку стержня коленчатого вала. От каждого из
эти кольца образуют тангенциальный галтель, переходящий в коническое Н-образное сечение стойки жесткого стержня. Каждый шатун
прикреплен к поршню с помощью поршневых пальцев, а к шатуну (шейке) коленчатого вала
— с помощью подшипника скольжения.

Рис. 3.77. Шатунная конструкция.
A. Штанга прямая с расположением дюбелей. Б.Штанга с косым срезом и зубчатым шарниром.
C. Расположение шип-паз. D. Расположение воротникового соединения.
E. Расположение резьбового соединения. F. Ступенчатое расположение сустава.
Шатуны со смещенной конструкцией обеспечивают наиболее экономичное распределение пространства коренного подшипника
и щек коленчатого вала. Обычно смещение делится поровну между каждым концом, сохраняя перпендикулярность шатуна. Смещенные шатуны не обладают таким высоким качеством износостойкости подшипников
, как симметричные шатуны.
Возвратно-инерционные нагрузки поршня создают как растягивающие, так и сжимающие напряжения
в шатуне, тогда как нагрузка газообразных продуктов сгорания создает чисто сжимающее напряжение
значительной величины на всех оборотах двигателя. Чтобы выдерживать эти нагрузки, хвостовик шатуна
выполнен в H-образном сечении с центральной перемычкой и двумя концевыми фланцами (рис. 3.78A). Эта конструкция
обеспечивает наивысшую жесткость на изгиб при заданном весе шатуна, а также
, а также обеспечивает адекватное сопротивление перекручиванию между осями поршневого пальца и оси шатуна шатуна.
Хвостовик плавно соединяется с бобышками отверстий большого и малого концов подшипников. Ребро
сформировано между бобышками отверстий под болт или шипы, что улучшает жесткость крышки, чтобы противодействовать
очень большим напряжениям и деформациям, вызываемым силами инерции при высоких оборотах двигателя. Корпус шатуна
выполнен достаточно жестким, а бобышки отверстий под болт или штифт достаточно твердо входят в поверхность
. Любой неравномерный контакт головки болта или гайки с его гнездом в корпусе вызывает реверсивные изгибающие напряжения
в стержне болта или шпильки, что в конечном итоге приводит к усталостному разрушению. В некоторых соединительных стержнях
используются балансировочные проушины на двух крайних концах, чтобы можно было удалить металл с любого конца
для достижения желаемого соотношения веса между малым концом и большим концом, а также для соответствия весу
отдельных соединительных стержней. стержни.
Для смазки малой головки вдоль хвостовика просверливается отверстие таким образом, чтобы оно пересекало
отверстие большой головки по окружности с одной стороны от среднего положения. Это отверстие не должно быть слишком
близко к центральной оси шатуна, в противном случае инерция масляного столба втянет масло
в отверстие хвостовика.Это вызывает недостаточную смазку в высоконагруженной области между цапфой
и подшипником шатуна, где это очень важно.
Шатуны изготавливаются методом штамповки и литья. Поковка из стали
позволяет получить более легкие, но более дорогие шатуны. Отливка из ковкого чугуна или чугуна с шаровидным графитом
или поковки из агломерата используются для бензиновых двигателей малых и средних размеров.
Популярным материалом, используемым как для поковки шатунов, так и для их зажимных болтов или шпилек, является марганцево-молибденовая сталь
, состав которой равен 0.35% углерода, 1,5% марганца, 0,3% молибдена
и 97,85% железа. Стальной шатун имеет бронзовую (или латунную) малую втулку
и съемный белый металлический вкладыш. Алюминиевый сплав
также иногда используется для шатунов. Шатуны из алюминиевого сплава имеют преимущество перед шатунами из стали
в том, что они легче по весу, и как малые, так и большие подшипники
могут быть расточены непосредственно в основном металле стержня и не должны быть разделены.Тонкостенный подшипник
чаще всего используется для шатуна и коренного подшипника. Подшипники с футеровкой из баббита
используются в небольших бензиновых двигателях малой мощности, а подшипники с медно-свинцовой футеровкой — в двигателях с воспламенением от сжатия
.
Отверстие под шатуны шатуна должно быть действительно цилиндрическим. Обычно для крепления крышек к хвостовику
шатуна используются два или, в некоторых случаях
, тяжелые условия эксплуатации, четыре шпильки или болта и гайки. Малейшее смещение между хвостовиком и крышкой создает ступеньку
в двух половинных отверстиях.Это создает неравномерную нагрузку на вкладыши вкладышей подшипников. Чтобы обеспечить максимальную поддержку
вкладышу подшипника, болты или шпильки должны быть расположены как можно ближе к краю стенки отверстия
без какого-либо столкновения с установленным вкладышем. Выравнивание отверстия
корпуса с головкой шатуна может быть достигнуто рядом методов, как показано ниже.

(a) Соединение под дюбель.

Кусочки стержня или трубки вставляются в маленькие глухие отверстия, просверленные в стыковых поверхностях
(Рис.3.77A) хвостовика и крышки, максимально далеко от отверстия корпуса, чтобы обеспечить пространство для отверстий под болты.

(b) Муфта с буртиком.

Трубки или хомуты надеваются на шпильки или болты с зазором
, которые утоплены в каждую половину корпуса отверстия на разъемной поверхности
соединения (рис. 3.77D).

(c) Соединение на болтах.

Установленные болты (Рис. 3.77E) имеют уменьшенный диаметр по длине
, за исключением концов и в центральной области, где они пересекают разъемное соединение.Этот профиль болта
обеспечивает плотную посадку на стыковых поверхностях и способствует снижению концентрации напряжений на головке болта
и в области резьбовой гайки.

(d) Ступенчатое соединение.

Крышки шатунов обработаны с кромками на конце торца разъемного соединения
. Эти выступы плотно прилегают к смежным плоскостям, обработанным на хвостовике перпендикулярно поверхности стыка. Такое расположение (рис. 3.77F) обеспечивает точное совмещение двух полукорпусов с отверстием
.
Для наименьшего перекоса отверстия шатуна корпус отверстия обычно разделяется перпендикулярно
центральной линии шатуна, образуя колпачки с прямым вырезом. В шатунах также используется разъемное соединение
, вырезанное под косым углом к ​​оси цилиндра, чтобы позволить части шатуна проходить через отверстие цилиндра
, так что узел поршень-шток можно снять через верхнюю часть цилиндра. отверстие цилиндра.
Колпачок с косым срезом вызывает дополнительную нагрузку на зажимные болты и соединение, так что требуется дополнительная опора формы
на поверхности соединения.Два наиболее часто используемых шатунных шарнира
с косым срезом следующие.

(i) Зубчатое соединение.

Это соединение (Рис. 3.77B) имеет V-образные канавки, прорезанные по обеим сторонам соединения.
Когда две половины расположены и стянуты вместе, они образуют прочное соединение с несколькими клиньями
без какого-либо относительного движения.

(ii) Соединение «паз и язычок».

Эти соединительные поверхности обработаны на станке с обеспечением прямоугольного выступа
на поверхностях шарнирного соединения хвостовика и соответствующих пазов на соединительных поверхностях крышки, так что они
образуют паз и шпунт (Рис.3.77C), когда обе половины стянуты вместе.
3.13.1.

Вкладыши вкладыша шатуна

В отверстии шатуна в корпусе шатуна используются разъемные полукорпусные тонкостенные подшипники (рис.
3.78), и каждая половина работает в разных условиях. Половина хвостовика шатуна в основном

Рис. 3.78. Крышка шатуна шатуна и вкладыш оболочки.
A. Без скорлупы. Б. Задержка обнаружения оболочки. C. Предотвращение вращения оболочки.D. Разгрузка ствола раковины.
испытывает высокое давление газа, возникающее при сгорании в течение очень короткого периода времени.
Половина крышки принимает инерционные нагрузки как от вращающихся, так и от возвратно-поступательных частей шатуна
, и эти силы существуют в течение более длительного периода времени. Поэтому для максимального срока службы
эти подшипники должны быть правильно выровнены, расположены и закреплены в отверстии корпуса.
Обработка поверхности подшипника важна, потому что она снижает скорость износа, улучшает сопротивление усталости
, обеспечивает жесткие рабочие допуски между цапфой и подшипником и улучшает теплопередачу
.Степень чистоты поверхности должна быть порядка 0,5 (половинки вкладыша im.
в свободном состоянии слегка раскрыты (рис. 3.79A), что на
больше для тонких вкладышей, чем для толстых. Это позволяет им подпружинены или защелкнулись на
в их соответствующих стенках полукорпуса, что обеспечивает полный круговой контакт со стенками отверстия
. Половинки гильзы имеют выпрессованный выступ на одной поверхности соединения (рис. 3.78B), который входит в прорезь в отверстии корпуса.Эта компоновка обеспечивает быстрый и эффективный метод
центрирования корпуса в отверстии корпуса.
Для предотвращения вращения полуоболочек гильзы под действием силы трения, создаваемой между опорой корпуса
и стенками корпуса ствола, полуоболочки выступают над лицевой стороной соединения (Рис.
3.78C) примерно на 0,025-0,05 мм, когда размещены в их отверстиях. Когда две полусварные поверхности
зажимаются вместе, избыточная часть перекрытия оболочки раздавливается или защемляется.Это приводит к тому, что гильза
целиком имеет посадку с натягом в корпусе головки шатуна, тем самым развивая радиальную внешнюю силу
и сопротивление трения для предотвращения вращения оболочки.
Для достижения рельефа отверстия, небольшая конусность предусмотрена на каждый конце два вкладыша полуоболочек на
внутреннюю круговую опорную поверхность (рис. 3.78D). Это предотвращает выпуклость внутрь внутренних поверхностей
подшипника или образование заусенцев в соединении, когда стержень и крышка
слегка сжаты вместе. В случае шатуна с косым разрезом, когда нагрузка на подшипник
уже высока на стыковой поверхности, рельеф должен быть уменьшен или в некоторых случаях исключен.
Вкладыш должен иметь цилиндрическую форму после сборки в корпусе шатуна, но само отверстие корпуса
может иметь некруглую форму по нескольким причинам, в том числе по следующим:

Рис. 3.79. Неправильность отверстия корпуса.
А. Шатун ступенчатый. B. Зажатая расточка шатуна шатуна.
C. Расточка шатуна растянутого шатуна.

(a) Ступенчатая крышка (рис. 3.79A).

Это состояние возникает из-за (i) смещенного соединения
с разъемом «крышка-хвостовик»; (ii) переворачивание крышки относительно хвостовика; (Hi) увеличенные отверстия под колпачковые болты; (iv) недостаточная
или неравномерная затяжка болтов или шпилек крышки; и (v) натяг между утопленным буртиком
крышки и стороной затягивающего гнезда при установке гайки или головки болта.

(b) Выдавленное отверстие (Рис. 3.79B).

Это может произойти из-за (i) чрезмерного затягивания ответвлений
; (ii) установка крышки для уменьшения зазора между подшипником шейки и шатуна; и (Hi)
, вставляя недостаточные прокладки между крышкой и корпусом шарнирной поверхности хвостовика.

(c) Растянутое отверстие (Рис. 3.79C).

Чрезмерная чередующаяся инерционно-возвратно-поступательная нагрузка
и изгиб на очень высоких скоростях могут вызвать постоянное удлинение расточки шатуна в направлении
длины стержня.Это происходит, если переходная головка не спроектирована должным образом и для ее изготовления не использовался соответствующий материал
.

Рис. 3.80. Взаимосвязь между диаметром, прилагаемым крутящим моментом и осевым натяжением болтов и шпилек.

Герметичность крышки шатуна.

Болты или шпильки должны быть затянуты настолько, чтобы корпус подшипника стал по-настоящему цилиндрическим, а сила трения, создаваемая сжимающими напряжениями, была достаточно высокой, чтобы
предотвратить истирание между поверхностями соединения, когда на головку шатуна действуют оба газа сгорания
нагрузки и возвратно-инерционные нагрузки. Хотя сложно измерить округлость отверстия
, а также фрикционное сцепление на стыковой поверхности, но крутящий момент, необходимый для достижения этих условий
, может быть заранее определен, что указано производителем для повторной сборки шатуна.
Рекомендуемый момент затяжки для болтов и гаек разного номинального диаметра —
, представленный на рис. 3.80A. Требуемый удерживающий момент увеличивается пропорционально квадрату диаметра. Рисунок
3.80B иллюстрирует взаимосвязь между моментом затяжки и усилием зажима
, создаваемым в болтах или шпильках для трех различных номинальных диаметров.Рекомендуемый крутящий момент для
с безопасной рабочей силой, рассматриваемой как 80% предела текучести стали, представлен
кружками в конце каждой кривой.
3.13.2.

Подшипники скольжения

Вкладыши подшипников

используют цилиндрическую опорную полосу из низкоуглеродистой стали
, а основной материал подшипника отлит или приклеен роликом (рис.
3.81) над этой полосой. Эта комбинация называется биметаллическим подшипником.
Внутреннее металлическое соединение между сплавом подшипника и основой из стали
поддерживает материал подшипника.Также он задерживает постепенное распространение
материала наружу из-за давления
масляной пленки, создаваемого как газовыми, так и инерционными нагрузками. Для некоторых подшипников требуется очень тонкий слой
из мягкого антифрикционного сплава, который наносится гальваническим способом
на поверхность матрицы подшипника. Этот композитный подшипник
известен как трехметаллический подшипник.

Рис. 3.81 Вкладыш
конструкция.

panic Tech Paper No.1

Подключение Анализ стержня и хода

Соотношение между длиной шатуна а длина хода двигателя сильно влияет на его работу, и как долго это длится. Это соотношение (обычно представленное как « n ») можно вычислить. следующим образом: Соотношение «n» = длина штока ÷ ход Длина стержней измеряется (для этого) от центра отверстия для поршневого пальца к центру отверстия под шатуны, а не в целом.Для большинства обычных поршневых двигателей существует небольшой диапазон передаточных чисел: длина хода стержня примерно в 1,4–2,2 раза больше. Это не возможно, чтобы стержень был такой же длины, как и ход, и стержни были бы длиннее, чем в два раза больше хода, делает двигатель очень высоким и непрактичным для большинства целей (хотя используется для гонок). Угол стержня не должен способствовать чрезмерному трение о стенку цилиндра и юбку поршня. Больший угол (меньший значение « n ») произойдет путем установки более короткого стержня или увеличения инсульт.Уменьшенный угол (большее значение « n ») произойдет с более длинным стержень или более короткий ход. Если длина стержня уменьшилась, или ход увеличивается, значение отношения « n » становится меньше. Это несколько последствия. Наиболее очевидным является механическое воздействие. Двигатели с низкими ценами « n » (пропорционально короткие стержни или длинные штрихи) обычно демонстрируют следующие характеристики (по сравнению с высокими двигателями « n »):
»	физически короче сверху вниз и слева направо (больший зазор масляного поддона, коллектора и воздушного фильтра)
»	вес нижнего блока (400 против440, например)
»	более высокий уровень вибрации
»	более короткие поршни, измеренные от центра пальца к низу юбки
»	больший износ юбок поршней и цилиндра стены
»	немного более высокая рабочая температура и температура масла из-за трения
Существуют также различия в том, как двигатель дышит:
»	всасываемый вакуум повышается раньше ATDC, что позволяет карбюраторы большего размера или рабочий объем впускного канала и воздухозаборник должны использоваться без потери реакции
»	с отрицательной стороны, маленький или плохо спроектированный порт« выдыхается »раньше
»	Движение поршня в сторону от НМТ происходит медленнее, захватывая больший процент объема цилиндра, что делает двигатель менее чувствительным к позднему закрытию впускного клапана (горячие кулачки)
Опережение искры также влияет:
»	требуется более раннее время (большее опережение), поскольку объем камеры больше (поршень находится дальше от ВМТ) в той же точке вращения
»	двигатель также может быть менее чувствительным к детонации, поскольку объем камеры увеличивается быстрее ATDC, понижая давление сгорания (это полезно для закиси азота и двигателей с наддувом)
	Влияние длинных стержней
	Pro:
»	Обеспечивает более длительное время простоя поршня при & вблизи ВМТ, что поддерживает более длительное состояние сжатия за счет сохранения небольшого объема камеры. Это дает очевидные преимущества: лучшее сгорание, более высокое давление в цилиндре после первых нескольких градусов вращения после ВМТ и более высокие температуры в камере сгорания. Этот тип стержня обеспечивает очень хороший крутящий момент на средних и высоких оборотах.
»	Более длинный стержень уменьшит трение внутри двигатель, из-за уменьшенного угла, который будет оказывать меньшее напряжение на упорную поверхность поршня во время сгорания. Эти стержни хорошо работают с численно высокими передаточными числами и более легкими автомобилями.
»	При той же общей высоте настила более длинная В штоке будет использоваться более короткий (и, следовательно, более легкий) поршень, и, как правило, максимальная скорость вращения будет более безопасной.
	Con:
»	Они не способствуют хорошему заполнению цилиндров (объемный КПД) на низких и средних оборотах двигателя из-за пониженной скорости воздушного потока. После первых нескольких градусов выше ВМТ скорость поршня увеличится пропорционально вращению кривошипа, но будет зависеть от длины шатуна. Поршень опускается с меньшей скоростью и набирает максимальную скорость в более поздний момент вращения коленчатого вала.
»	Более длинные стержни имеют большее натяжение днище цилиндра и область водяной рубашки, направляющие поддона, поддон и распределительный вал — некоторые комбинации длины хода и выбора стержня нецелесообразны.
Чтобы воспользоваться преимуществами энергии, возникающей при движении столба воздуха, важно выбрать размеры коллектора и порта, которые будут способствовать высокой скорости как во впускном, так и выпускном каналах. Длинные направляющие и воздушные каналы с уменьшенным внутренним диаметром хорошо работают с длинными стержнями. Необходимо тщательно продумать выбор распредвала. Кулачки длительного действия значительно снизят давление в цилиндре во время периода закрытия впускного цикла.
Воздействие коротких стержней
	Pro:
»	Обеспечивает очень хорошие скорости впуска и выпуска при низких и средних оборотах двигателя, заставляя двигатель производить хороший крутящий момент на низких оборотах, в основном из-за к высшему вакуум в начале цикла всасывания. Более быстрое перемещение поршня от ВМТ такта впуска обеспечивает большее смещение под клапаном в каждой точке вращения кривошипа, увеличивая вакуум.Также высокие скорости всасывания создать более однородную (однородную) воздушно-топливную смесь в процессе сгорания камера. Это приведет к увеличению выходной мощности из-за этого эффекта.
»	Увеличение скорости поршня от ВМТ рабочего хода приводит к более быстрому увеличению объема камеры чем в двигателе с длинным штоком — это задерживает точку максимального давления в цилиндре для наилучшего эффекта с нагнетателем или турбонаддувом и / или закисью азота.
»	Распределение кулачков (особенно закрытие впускного клапана) может быть более радикальным, чем в двигателе с длинной штангой.
	Con:
»	Вызывает увеличение скорости поршня от ВМТ, который при очень высоких оборотах будет опережать фронт пламени, вызывая снижение общего давления в цилиндре (Среднее эффективное давление тормоза) при конец цикла сгорания.
»	Из-за уменьшенного времени пребывания поршня в ВМТ поршень будет опускаться быстрее с уменьшением давления и температуры в цилиндре по сравнению с двигателем с длинным штоком. Это уменьшит полное сгорание.

Лучшая цена на шатун — Отличные предложения на шатун от глобальных продавцов шатунов

Отличные новости !!! Вы в нужном месте для шатуна. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, так как эта вершина шатуна в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что купили шатун на AliExpress.С самыми низкими ценами в Интернете, дешевыми тарифами на доставку и возможностью получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в шатуне и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, мы думаем, вы согласитесь, что вы получите the connector rod по самой выгодной цене в Интернете.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните лучший опыт покупок прямо здесь.

Общие передаточные числа шатуна

Новейшие

• [27 ноября 2020 г.] Vice Grip Garage предоставили бесплатную гоночную машину Hot Rod Lifestyle
• [25 ноября 2020 г.] Buick Riviera 1965 года ~ Низкие и медленные поездки на круизере И Roadkillers
• [23 ноября 2020 г. ] Изготовление нестандартных ходовых плат с выхлопной трубой и листовым металлом Как сделать и своими руками
• [20 ноября 2020 г.] Завершить восстановление передней подвески и тормозов Tri-5 Chevy за 550 долларов Как сделать и DIY
• [19 ноября 2020 г.] Складная подставка для работы двигателя своими руками Планы сборки для Ford, GM и Mopar Проекты «сделай сам»
• [15 ноября 2020 г.] Какой автомобильный стартер лучше? Испытано 17 бустеров аккумуляторов Продукты и обзоры
• [15 ноября 2020 г.] Chevrolet 396 Big Block Engine Rebuild Time-Lapse Сборки и примеры и примеры
• [14 ноября 2020 г.] Вниз по реке с клубом Bedlam Car Club в Лос-Анджелесе Hot Rod Образ жизни
• [12 ноября 2020 г.] Thrift Rat ~ в стиле стимпанк 1954 Chevy 3100 Thriftmaster Rides & Roadkillers
• [12 ноября 2020 г.] Как определить неисправный двигатель ~ Разборка и вскрытие 461ci Pontiac Практическое руководство.
• [11 ноября 2020 г. ] Полная замена поддона пола классического автомобиля ~ Быстро, дешево и просто Как сделать и сделай сам
• [11 ноября 2020 г.] Разрезание классического автомобиля пополам, чтобы исправить ржавчину! How To & DIY
• [10 ноября 2020 г.] ДВОЙНОЕ Пушечное ядро ​​Рекордный набор ~ от Нью-Йорка до Лос-Анджелеса и обратно! Hot Rod Lifestyle
• [9 ноября 2020 г.] Какие тиски для скамьи самые прочные? Потребовалось их сломать, чтобы выяснить… Продукты и обзоры
• [9 ноября 2020 г.] Какой аккумуляторный храповой механизм 3/8 дюйма лучше всего? Продукты и обзоры
• [4 ноября 2020 г.] Как превратить железнодорожные пути в самодельную наковальню Проекты «сделай сам»
• [4 ноября 2020 г.] Как по индивидуальному заказу нарисовать и нанести аэрографом реалистичный череп и полосатое пламя Как сделать и своими руками
• [3 ноября 2020 г.] В погоне за мечтами и штурмом Бонневиль Образ жизни с горячим стержнем
• [2 ноября 2020 г. ] Как правильно сваривать сваркой ~ дуговая сварка экранированного металла (SMAW): основы для начинающих Практическое руководство
• [2 ноября , 2020] Как адаптировать ЛЮБОЙ двигатель к ЛЮБОЙ трансмиссии Инструкции и DIY
• [30 октября 2020 г.] Традиционные справочники по Hot Rod, которые вы должны иметь Техническая информация
• [30 октября 2020 г.] Проект Chevrolet Bel Air Restomod 1956 г. Автор: Chip Foose Design Сборки и примеры
• [29 октября 2020 г.] Двухтактный Chevy Apache Monster Truck от WelderUp ’58 Биография и драйв Аттракционы и Roadkillers
• [29 октября 2020 г.] Золотая Сахара ~ Джордж Баррис построил шоу-кар стоимостью 1 миллион долларов Аттракционы и Roadkillers
• [29 октября 2020 г.] Восстановление разрушенного гаража Gas Monkey Garage 1976 Chevrolet C10 Сборки и примеры
• [Октябрь 28, 2020] Построен, чтобы уничтожить ~ 1941 General Motors Rat Rod Prerunner Rides & Roadkillers
• [26 октября 2020] Незавершенные проекты ~ Когда вы можете позволить себе только половину Hot Rod Идеи
• [23 октября 2020] Как сделать Нанесите на двигатель и мелкие детали для предотвращения ржавчины черный оксид. Как сделать и сделать самостоятельно
• [21 октября 2020 г.] Как покрасить металлическую пластинчатую графику Candy How to & DIY
• [20 октября 2020 г.] Известный Roadrunner, Хеми Юте и близкий к аресту Образ жизни хот-род

506-01.15 (01H) Шатун

L23 / 30H

Очистка шатуна

1. Очистите все обработанные поверхности на соединительном элементе

.

стержень.

2. Обезжирьте поверхности зубчатых соединений, резьбовые отверстия и винты шатуна летучим растворителем и просушите их рабочим воздухом.

Визуальный осмотр зубчатых поверхностей

3. Осмотрите поверхности зубчатого соединения.

Повреждения в виде видимых следов износа и ямок или даже трещин могут быть в зубчатой ​​части из-за относительных перемещений между поверхностями.

Следы износа и трещины заметны, но не заметны ногтем. Ямки и следы от ударов видимы и заметны.

Примечание !! Осторожно обращайтесь с шатуном. В случае повреждения зубцов, вызванного неправильным обращением, крышка подшипника не может дольше затягиваться на шатун без овальности отверстия под шатуны.

4. Регистрировать наблюдаемые повреждения по схеме

«Проверка шатуна» только для исторического использования. См. Стр. 4.

5.Тщательно сгладьте одиночные выступы в зубчатых краях, образовавшиеся в результате точечной коррозии и ударов, напильником.

Проверка винтов шатуна

6. Осмотрите винты шатуна на предмет заедания резьбы и ямок на контактных поверхностях головок винтов.

7. Вручную поверните винты шатуна в нижнее положение в резьбовых отверстиях.

Если винты	Затем
имеют изъятия в	Заменить винты
резьбы или питтинги на
контактная поверхность
нельзя превратить в	Заменить винты
нижнее положение вручную

Измерение диаметра головки шатуна

Для проверки овальности крышка подшипника должна быть установлена ​​на отверстие под шатуны без вкладышей подшипника.

Примечание !! Идентификатор. № на шатуне и крышке подшипника всегда должны быть одинаковыми, см. Рис. 3.

8. Установите крышку подшипника на шатун

.

Рис. 1. Точка измерения

с помощью винтов шатуна.

9. Затяните винты с предписанным моментом, см. Рабочую карту 506-01.25.

10. Измерьте пять диаметров в середине отверстия, см. Рис. 1.

11. Зарегистрируйте измерения в схеме «Проверка шатуна».См. Стр. 4.

12. Рассчитайте максимальную овальность как разницу между наибольшим и наименьшим измеренными диаметрами.

13. Проверьте, не превышена ли максимальная овальность, см. Стр. 500. 35.

.