Шатун двигателя: Продукты в двигателе · Motorservice

Продукты в двигателе · Motorservice

Шатуны

Шатуны соединяют коленчатый вал с поршнями и таким образом передают силы действия газов и силы инерции на шатунные шейки коленчатого вала. 

Шатуны изготавливаются из стали путем ковки, причем в зависимости от нагрузки используется либо легированная, либо закаленная сталь.

Фрезерованные или отшлифованные поверхности разъемного соединения

Одним из проверенных способов изготовления крышек шатунов является разделение или распиливание. При этом нижнюю головку шатуна распиливают, после чего поверхности разъема подвергают фрезерованию и, при необходимости, шлифованию. 

Если поверхности разъемного соединения плоские, крышки шатунов фиксируются установочными болтами или установочными штифтами. Если разъемные соединения имеют зубчатую поверхность, они не требуют дополнительной фиксации ввиду взаимного зацепления.

Прямой разъем — Косой разъем

Прямой и косой разъемы

При наличии очень крупных шатунных шеек, шатуны могут иметь косой разъем, который позволяет установить их в цилиндры, несмотря на большие размеры нижней головки. Во время монтажа шатунов с косым разъемом необходимо соблюдать их монтажное положение, особенно в рядных двигателях.

Поверхности излома

Ломаные шатуны сначала изготавливаются как монолитные узлы. Затем на них наносят насечки для разлома (металлокерамические шатуны) или лазерную насечку (стальные шатуны), после чего их целенаправленно ломают на две части (крекинг). При монтаже обе части снова соединяются болтами. Благодаря сложным поверхностям излома достигается оптимальная точность посадки. 

Ломаные шатуны имеют преимущества в отношении прочности, стоимости и точности изготовления. Стержни и крышки шатунов очень точно соединяются друг с другом и благодаря этому обеспечивают оптимальную передачу сил.

—> Полезная опорная поверхность

Параллельный шатун Трапециевидный шатун Ступенчатый шатун

Параллельные и трапециевидные шатуны

Тенденция повышения давления сгорания в современных двигателях приводит к увеличению нагрузок на отверстия под поршневые пальцы в верхних головках шатунов. Чтобы уменьшить массу подвижных шатунов и улучшить распределение сил за счет оптимальной площади опорной поверхности, всё чаще применяются трапециевидные и ступенчатые шатуны.

Дальнейшая информация

Строение

1 Маленькая головка шатуна

2 Втулка нижней головки шатуна (не показана на чертеже)

3 Отверстие для смазки

4 Расточенное отверстие под подшипник

5 Крышка подшипника

6 Шатунный болт

7 Большая головка шатуна

Шатун поршня двигателя, шатунные вкладыши и болты крепления крышки

Подобрать запчасти в каталоге «Шатун / вкладыши шатунные, болты крепления крышки»

Шатун поршня двигателя: конструкция, эксплуатация и типовые неисправности

Состоит данная деталь из верхней и нижней головки, которые соединяет между собой стержень с двутавровым сечением.
Верхняя головка через поршневой палец прикрепляется к поршню, вместе с ним она перемещается возвратно-поступательным способом. Для снижения трения в данную головку впрессовывают бронзовую втулку с зазорами, через которые поступает смазка.
Нижняя часть является разъемной, она прикрепляет шатун к шейке коленвала и совершает совместно с ней круговое движение. Она не подвергается сильным нагрузкам, поэтому сделана в форме трапеции, что увеличивает размеры опорной поверхности пальца в процессе перемещения поршня.

Крышка нижней головки крепится к шатуну специальными болтами, которые идеально соответствуют отверстиям. Чтобы крепление было максимально надежным, гайки фиксируются шплинтами, контргайками или стопорными шайбами.

Современные V-образные двигатели часто оснащены совмещенными шатунными узлами, которые содержат несколько связанных между собой шатунов. Основной имеет стандартную конструкцию и совмещается с поршнем одного ряда. Дополнительный прицепной связан с поршнем другого ряда. Между собой они соединяются шатунным пальцем. Чтобы максимально снизить количество вибраций двигателя все шатуны, а также их верхние и нижние головки должны весить одинаково.

Так как в шатуне нет трения и трущихся компонентов, считается, что он не подвержен износу. Однако этот узел может подвергаться деформациям в процессе штатных нагрузок, после гидроудара двигателя или из-за погнутых клапанов вследствие разрыва ремня ГРМ.

Повредиться шатун может после неправильной фиксации поршневого пальца или невыдержанного момента затяжки болтов. Это приведет к перекашиванию поршня в цилиндре, из-за чего работа двигателя становится более шумной, быстро изнашиваются стенки цилиндра, отдельные части коленвала и нижней головки шатуна, может полностью разрушится поршень.

 

Вкладыши шатунные: особенности детали и момент затяжки

Вкладыши для конкретного типа двигателя отличаются своими характеристиками, поэтому нельзя допускать их произвольную установку. Они имеют цветовую маркировку, которая зависит от комбинаций букв на приливе коленчатого вала и цифры на крышке шатуна. Устанавливать необходимо элементы, подходящие не только по размеру, но и по материалу, из которого они сделаны.
Шатунные вкладыши имеют вид дуги переменного радиуса, диаметр замка чуть больше диаметра посадочного паза. За счет длины формируется незначительный выступ, благодаря которому создается нужное натяжение и исключается проворачивание детали в головке.

Важным моментом в процессе установки данной детали является момент затяжки, точные цифры которого различаются для разных типов авто и указаны в техническом руководстве к автомобилю. При недостаточной или чрезмерной фиксации происходит преждевременный износ узла, подклинивание коленвала, а также падает давления моторного масла и появляются неприятные стуки. Чтобы избежать подобных проблем затяжка осуществляется динамометрическим ключом с учетом заданного усилия.

Шатун двигателя внутреннего сгорания

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

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

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

Шатун конструктивно имеет верхнюю (поршневую) головку,  силовой стержень и нижнюю (кривошипную) головку. Верхняя головка шатуна цельная, служит местом установки поршневого пальца. Конструкция верхней головки напрямую зависит от того, каким способом будет закреплен поршневой палец.

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

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

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

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

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

Читайте также

Ремонт и восстановление шатунов двигателя автомобиля

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

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

В двигателях внутреннего сгорания применяется великое разнообразие шатунов

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

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

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

Для большинства шатунов различными производителями выпускаются втулки ВГШ

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

Ремонт шатуна не предусмотрен?

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

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

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

Особенности ремонта шатуна

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

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

Полную информацию по ремонту шатунов вы можете получить по телефонам: +7 (495) 777-68- 39

Шатун поршня двигателя (Часть1). — Автомастер

Шатун поршня двигателя (Часть1).

Подробности

Шатун поршня в двигателе внутреннего сгорания играет очень важную роль, он является соединяющим звеном цепочки: поршень — коленчатый вал. Он преобразует вращение коленвала в поступательные движения поршня. При работе двигателя шатун испытывает на себе переменные циклические нагрузки, поэтому одной из важных характеристик отвечающих за его ресурс, является усталостная прочность.

Усталостная прочность шатуна достигается изготовлением его из правильно подобранного материала, удачной конструкции и соблюдении всех технологий.

Для изготовления шатунов применяют стали с содержанием углерода 0,3 — 0,45%:

• марганцовистые;
• хромистые;
• хромоникелевые;
• хромомолибденовые.

Шатун состоит из стержня, нижней и верхней головки по краям. Через поршневой палец на верхней головке крепится поршень, на нижней, которая является разъемной — коленчатый вал.

Заготовки шатунов получают штамповкой в несколько этапов с промежуточной термообработкой. Это дает высокую вязкость и пластичность при невысокой твердости.

При проектировании двигателя, в шатун закладывается высокая прочность его конструкции путем снятия или максимального уменьшения напряжений в опасных местах.

Для придания прочности конструкции должны быть выполнены следующие условия:

• Переход между верхней головкой и стержнем должен быть максимально широким, в идеальном случае он должен равняться радиусу верхней головки.
• Стержень должен расширяться к нижней головке.
• Середина крышки нижней головки должна иметь большое сечение.
• Площадки под болты и гайки нижней головки не должны ослаблять конструкцию.

Для надежной работы шатуна, должен обладать высокой прочностью не только сам шатун, но и болты, соединяющие две половинки его нижней головки. Так как болты, как и сам шатун подвержены цикличным нагрузкам. Для придания прочности их изготавливают из стали с низким содержанием углерода 0.3%. Резьба на болтах не нарезается, а накатывается, так как катаная резьба прочнее нарезной на 20-30%. Шаг резьбы на болтах: чаще всего М8х1, М9х1 и М10х1, реже применяется М10х1.25, еще реже М8х0.75.

Для центрирования крышек применяются разные варианты.

На большинстве двигателей применяются шатуны с плоским стыком крышки, так как его нижняя часть беспрепятственно проходит сквозь цилиндр (при установке на двигатель поршня и шатуна в сборе). Но встречаются двигатели, где это сделать проблематично, например, на некоторых дизельных двигателях, где шатун из-за больших нагрузок на него выполнен массивнее. При плоском стыке нижняя головка может не пройти в цилиндр, поэтому на таких двигателях делают косой стык по треугольным или прямоугольным шлицам.

Из-за облегчения центрирования нижней крышки по отверстиям на последних двигателях VOLVO, а также ALFA ROMEO применена конструкция с треугольными шлицами на прямом стыке. У них есть один минус, при разрушении шатунного вкладыша, такие шатуны гораздо сложнее в ремонте.

На некоторых последних двигателях именитых марок BMW и FORD применяются “колотые” шатуны. У таких шатунов стыком разъема крышки является хрупкий излом. Огромным преимуществом такой конструкции шатунов является высокая точность отверстия нижней головки, она составляет порядка 0.001-0.002 мм. Но при этом они обладают большим минусом, они практически не ремонтопригодны.

Шатун является довольно точной деталью. Основной параметр закладывается в параллельности осей верхней и нижней головки. Здесь его точность должна лежать в пределах 0.02 — 0.03 мм на расстоянии 100 мм. В одном двигателе шатуны могут отличаться по массе не более чем на 1% от массы шатуна.

Для уравновешенности всей кривошипно-шатунной системы необходимо провести развесовку шатунов и поршней. Так вот, когда речь идет о развесовке шатунов, то их вес учитывается по отдельности. Для уравновешенности коленчатого вала учитывается вес только нижней головке шатуна, так как именно она совершает вращательное движение и должна быть уравновешенна противовесом коленчатого вала.

Масса нижней его части может быть определена путем ее взвешивания, когда верхняя головка находится на шарнирной опоре.

Масса верхней его части определяется аналогично, только в этом случае на весах взвешивается его передняя часть, а задняя часть находится на шарнирной опоре.

В сумме оба веса должны дать общую массу шатуна.

В следующей части статьи шатун поршня двигателя мы поговорим о верхней головке шатуна.

Шатун двигателя внутреннего сгорания | ЖЕЛЕЗНЫЙ-КОНЬ.РФ

Шатун не только воспринимает от поршня силу давления газов при рабочем ходе и передаёт её коленчатому валу, но и перемещает поршень при вспомогательных процессах. Шатун совершает сложное плоскопараллельное движение: движется вдоль цилиндра возвратно-поступательно, а также качается относительно оси поршневого пальца. Воспринятая поршнем сила давления газов сжимает шатун в процессе рабочего хода и в конце такта сжатия, в то время как инерционные нагрузки стремятся оторвать поршень от коленчатого вала и растягивают его. Помимо этого, знакопеременное качательное движение формирует силу инерции, которая изгибает шатун в плоскости его качания.

Конструктивное исполнение шатуна и применяемые для его изготовления материалы должны обеспечивать максимальную жёсткость при минимальных массогабаритных характеристиках. К основным элементам шатуна относятся: поршневая (верхняя) головка (2) [рис. 1], стержень (5) шатуна, кривошипная (нижняя) головка (6).

Рис. 1. Шатун с поршнем. Дизельный двигатель Д-240.

1) – Отверстие в верхней головке шатуна;

2) – Верхняя головка шатуна;

3) – Поршневой палец;

4) – Втулка;

5) – Стержень шатуна;

6) – Нижняя головка шатуна;

7) – Вкладыши;

8) – Крышка нижней головки шатуна;

9) – Гайка;

10) – Стопорная шайба;

11) – Болт.

Конструкция верхней головки шатуна определяется не только габаритами поршневого пальца, который соединяет шатун с поршнем, но и способом крепления данного пальца в поршне. Широкое распространение в автомобильных и тракторных двигателях нашли неразъёмные верхние головки с плавающими поршневыми пальцами. В поршневые головки запрессовываются (с некоторым натягом) бронзовые либо биметаллические втулки. Отличные результаты даёт использование биметаллических втулок из стальной трубы либо полосы с плакированным слоем (толщина 0,3-0,5 мм) бронзы БрОФ 6,5-0,15.

Верхняя головка шатуна имеет длину меньше на 2-4 мм, чем расстояние между торцами бобышек поршня, за счёт чего исключается возможность трения головки шатуна о бобышки поршня. Расположенное в верхней головке шатуна, а также в его втулке отверстие (1) предназначено для подвода к поверхности поршневого пальца масла. Данные отверстия для смазывания поршневых пальцев предусмотрены в шатунах двигателей ЗМЗ-53, ЗИЛ-130 и прочих.

Сечение стержней шатунов автомобильных и тракторных двигателей – двутавровое. С целью обеспечения равнопрочности шатуна (4) по длине прочность сечения увеличивается от верхней головки к нижней [рис. 2]. Как правило, стержень шатуна симметричен относительно продольной оси кривошипной (нижней) головки (двигатели Д-240, А-01, ЗИЛ-130, А-41, Д-144). В отдельных случаях он смещён по отношению к кривошипной головке, за счёт чего обеспечивается уменьшение расстояния между осями цилиндров, а также длины двигателя (при двухпролётных валах). Асимметричные стержни шатунов применяются в двигателях СМД-60, ЗМЗ-53, ЯМЗ.

Рис. 2. Кривошипно-шатунный механизм дизельного двигателя СМД.

1) – Шкив коленчатого вала;

2) – Шестерня привода масляного насоса;

3) – Коленчатый вал;

4) – Шатун;

5) – Втулка верхней головки шатуна;

6) – Поршень;

7) – Стопорное кольцо;

8) – Поршневой палец;

9) – Расширитель;

10) – Поршневое маслосъёмное кольцо;

11) – Поршневые компрессионные кольца;

12) – Вкладыши коренных подшипников;

13) – Упорные полукольца;

14) – Маховик коленчатого вала;

15) – Гайка;

16) – Фланец крепления маховика;

17) – Маслоотражатель;

18) – Шестерня привода газораспределения;

19) – Масляная полость шатунной шейки;

20) – Шатунный болт;

21) – Крышка нижней головки шатуна;

22) – Вкладыш шатунного подшипника;

23) – Противовес;

24) – Маслоотражатель.

В стержнях шатунов дизельных двигателей (А-41, Д-144, А-01М, СМД-60, ЯМЗ) выполнен канал (5) [рис. 3, а)] для подвода смазки от нижней головки шатуна непосредственно к поршневому пальцу. Поступающее по сверлению в стержне шатуна масло (применительно к двигателям Д-160 и Д-144) также используется для охлаждения днища поршня.

Рис. 3. Поршень двигателя внутреннего сгорания.

а) – Поршень дизельного двигателя А-41;

1) – Днище поршня;

2) – Камера сгорания;

3) – Уплотняющая часть поршня;

4) – Юбка (направляющая часть) поршня;

5) – Канал в стержне шатуна;

6) – Шатун;

7) – Втулка верхней головки шатуна;

8) – Бобышка поршня;

9) – Канавка для маслосъёмного кольца;

10) – Поршневой палец;

11) – Стопорное кольцо;

12) – Канавки для компрессионных колец;

13) – Кольцевая канавка;

14) – Отверстие для стока масла;

б) – Головки поршней;

1) – Д-21А1, Д-144;

2) – А-41, СМД-60, А-01, двигателей семейства КамАЗ и ЯМЗ;

3) – Д-160, Д-240;

в) – Поршень бензинового двигателя ЗМЗ-53.

Кривошипная (нижняя) головка шатуна является его наиболее сложным конструктивным элементом. Помимо высокой жёсткости для надёжной работы шатунных вкладышей она также должна иметь минимальные массогабаритные характеристики (для снижения инерционных сил), плавные переходы (чтобы избежать концентрации напряжений) и обеспечивать возможность монтажа/демонтажа шатуна через цилиндр двигателя. Широкое распространение получили шатуны, имеющие кривошипную головку с прямым плоским разъёмом под прямым углом (90 градусов) к главной оси шатуна [рис. 4, а)]. Данные шатуны устанавливаются в двигатели ЗМЗ-54, КамАЗ, ЗИЛ-130, Д-240 и прочие.

Рис. 4. Конструктивные схемы нижних головок шатунов.

а) – Головка шатуна с прямым плоским разъёмом;

б) – Головка шатуна с косым разъёмом;

в) – Головка шатуна с фиксацией крышки треугольными шлицами;

г) – Головка шатуна с фиксацией крышки призонными штифтами;

д) – Схема для определения распрямления вкладыша;

е) – Схема для определения выступания вкладыша;

D_n – Диаметр постели;

2u_o – Суммарное распрямление;

Т – Сжимающая сила;

Δh – Выступание;

R – Нагрузка на торец вкладыша;

ж) – Шатунный вкладыш:

1) – Плоскость разъёма;

2) – Внутренняя поверхность вкладыша;

3) – Наружная цилиндрическая поверхность вкладыша;

4) – Торец вкладыша;

5) – Фиксирующий ус;

6) – Основа вкладыша;

7) – Промежуточный технологический слой;

8) – Скос;

9) – Антифрикционное покрытие;

10) – Смазочное отверстие;

S – Толщина вкладыша;

f – Глубина скоса;

k – Высота скоса;

α – Угол расположения смазочного отверстия.

В нижней головке шатунов бензиновых двигателей ЗМЗ-53 и ЗИЛ-130 имеется небольшое отверстие, которое отвечает за периодическое фонтанирование масла, подводимого к шатунному подшипнику. Данное масло смазывает не только зеркало цилиндра, но и кулачки распределительного вала, а также толкатели.

В некоторых двигателях, имеющих увеличенные размеры шатунной шейки, кривошипные головки выполняются с косым разъёмом с целью удобства демонтажа. Плоскость разъёма располагается под углом 55 градусов к главной оси шатуна. В данном случае стыковые поверхности [рис. 4, б) и в)] изготавливают не только плоскими (дизельный двигатель СМД-60), но и шлицевыми (дизельные двигатели А-01, ЯМЗ, А-41).

Шатуны современных двигателей выполняются из углеродистых либо легированных сталей посредством горячей штамповки с дальнейшей механической обработкой рабочих поверхностей. Чтобы достичь высоких прочностных характеристик шатуны подвергаются термообработке (нормализация, закалка, отпуск). Также широкое применение в обработке поверхностей шатунов нашла дробеструйная обработка, цель которой – повышение усталостной прочности.

Кривошипная головка шатуна изготавливается разъёмной для возможности соединения её с коленчатым валом. Съёмная часть данной головки называется крышкой и выполняется из того же материала, что и сам шатун. Верхняя часть кривошипной головки и крышка обрабатываются совместно, вследствие чего перестановка крышки с одного шатуна на другой запрещена. Поверхности обеих половин кривошипной головки шатуна имеют одинаковые номера либо метки спаренности, используя которые производят соединение крышки с шатуном и шатуна с поршнем соответствующего цилиндра.

17*

Похожие материалы:

Шатун: типы, функции, материалы и проблемы

Шатун: типы, функции, материалы и проблемы

Что такое шатун?

Шатун: типы, функции, материалы и проблемы: — Коленчатый вал , который должен проявлять свойства высокой прочности, низкой инерционной массы и однородности массы со всеми другими шатунами, прикрепленными к коленчатому валу. Сцепление коленчатого вала осуществляется с помощью цельного опорного подшипника с половинными вкладышами, который вставлен с обеих сторон разъемного большого конца.Соединение с поршнем в основном осуществляется через поршневой палец из довольно твердой стали через корпус поршня.

Большие концы шатуна в основном имеют прямую резьбу, так что разрезная часть может быть прикреплена во время сборки с коленчатым валом. Материал соединительных стержней включает сталь порошковой металлургии, которой придана первоначальная форма, которая затем кована до конечного размера, в котором средой являются углеродистые стали, и, как обнаружено, развивают превосходную прочность либо за счет отдельных процессов термообработки, либо за счет управления ковкой. шаг.

Что касается гоночных двигателей, то для шатунов можно использовать титановые сплавы, чтобы обеспечить высокое отношение прочности к массе детали.

Функция шатуна

Первый паровой двигатель или атмосферный двигатель был впервые обнаружен в 1712 году, в котором использовалась цепная передача, а не шатун, поскольку его поршень отвечал за создание силы только в одном направлении. В то время как большинство паровых двигателей среди них имеют двойное действие, и сила сохраняется в обоих направлениях, что приводит к использованию шатуна.Конкретное расположение выполнено для большого блока подшипников скольжения, который также называют крейцкопфом, с шарниром внутри поршня и шатуном, который расположен вне цилиндра и требует уплотнения вокруг штока поршня. ( Функция шатуна )

Шатун для двигателя внутреннего сгорания включает большой конец и малый конец стержня. Маленький конец прикреплен к поршневому пальцу, который также называют поршневым пальцем или пальцем для запястья, который может поворачиваться в поршне.В то время как на другом конце большой конец соединяется с шатунной шейкой с помощью подшипника скольжения, который уменьшает трение, однако в двигателях меньшего размера используется подшипник качения, который помогает избежать необходимости в насосной системе смазки. В подшипнике на большом конце шатуна просверлено точечное отверстие, так что смазочное масло может брызгать на упорную сторону стенки цилиндра для смазывания хода поршней и поршневых колец.( Функция шатуна )

Шатун также вращается на обоих концах, так что угол между шатуном и поршнем можно изменять, когда шатун перемещается вверх и вниз и вращается вокруг коленчатого вала. ( Функция шатуна )

Материал, используемый в шатуне

Материалы, которые используются при изготовлении шатуна, широко варьируются, включая такие материалы, как углеродистая сталь, спеченный металл на основе железа, микролегированная сталь и другие материалы. графитовый чугун.Шатуны в серийных автомобильных двигателях чаще всего изготавливаются из стали. В большинстве высокопроизводительных применений используются соединительные стержни из заготовок, которые вырабатываются из цельной металлической заготовки вместо литья или ковки.

Другие материалы — это те, которые включают алюминиевый сплав, который может использоваться для обеспечения легкости, а также для поглощения сильных ударов за счет долговечности. Помимо этого, титан также является довольно дорогим вариантом, который снижает вес, в то время как, с другой стороны, чугун дешевле и имеет очень низкую производительность, например, скутеры.

Радиальные двигатели используются с шатунами типа «ведущий-ведомый», при этом самый верхний поршень на анимации сопровождается ведущим стержнем и прямым креплением к коленчатому валу. Все остальные оставшиеся поршневые пальцы прикрепляют свои шатуны к кольцам, которые расположены по краю ведущего штока.

Двигатели с несколькими рядами цилиндров

Двигатели с несколькими рядами цилиндров включают много цилиндров, как двигатель V12, в которых очень мало места, доступного для многих шатунных шейек коленчатого вала ограниченной длины.Самое простое решение, которое применялось в большинстве двигателей дорожных автомобилей, заключается в том, чтобы каждая пара цилиндров использовала общую шейку кривошипа, которая создает качающуюся пару. Шатуны «ведущий-ведомый» включают в себя один или несколько кольцевых штифтов, которые соединены с большими концами ведомых штоков на других цилиндрах.

Недостатком штоков «ведущий-ведомый» является то, что ход ведомых поршней будет немного длиннее по сравнению с ведущим поршнем, что, как обнаружено, увеличивает количество вибраций в V-образных двигателях.Самый сложный пример шатунов ведущий-ведомый — это 24-цилиндровый экспериментальный авиационный двигатель Junkers Jumo 222, который был разработан во время Второй мировой войны. Этот двигатель включает шесть рядов цилиндров, каждый из которых имеет четыре цилиндра на ряд. Каждый слой из шести цилиндров находится с помощью одного главного шатуна, а остальные пять цилиндров — с помощью подчиненных стержней. Было построено почти 300 испытательных двигателей, но двигатель не был запущен в серийное производство.

Стержни вилочного захвата (раздельные стержни с большой головкой)

Стержни с вилочным захватом также широко известны как разъемные стержни с вилочным захватом, которые использовались в V-образных двигателях мотоциклов и авиационных двигателях V12. В большинстве случаев для каждой пары цилиндров шток вилки разделен на две части на большем конце, а шток ножа противоположного цилиндра делается тонким, чтобы соответствовать зазору вилки. Такое расположение помогает удалить качающуюся пару, которая возникает, когда пары цилиндров смещены вдоль коленчатого вала.

Одним из наиболее популярных вариантов конструкции подшипника шатуна является шток вилки, чтобы иметь одну широкую опорную втулку, охватывающую всю ширину штока, а также центральный зазор. Затем шток лопасти косвенно перемещается по шатунной шейке за пределы этой втулки. Это приводит к тому, что два стержня колеблются взад и вперед, которые отвечают за уменьшение сил на подшипник и поверхность скорости. Кроме того, движение подшипника также становится возвратно-поступательным, а не непрерывным, что оказывается более сложной проблемой в случае смазки.

Типы шатуна

Шатуны также называются Conrod, которые бывают разных типов в зависимости от типа материала, из которого они сделаны. Итак, вот несколько различных типов шатунов, которые доступны и о которых обязательно нужно знать:

1. Шатуны для заготовок : ( Типы шатунов )

Шатуны для заготовок относятся к машине, которая получается из цельного куска стали или алюминия.Он сравнительно легче, прочнее и долговечнее по сравнению с другими видами шатунов. Эти шатуны обычно используются для высокопроизводительных транспортных средств, в которых продукт разработан для уменьшения концентраторов напряжений и облегчения их перехода в естественную структуру материала заготовок.

2. Литой стержень : ( Типы шатуна )

Литые стержни — это те шатуны, которые более предпочтительны для производителей, поскольку они способны выдерживать нагрузку стандартного двигателя.Ориентировочная стоимость производства этих шатунов значительно ниже, но в то же время они не могут использоваться в приложениях с высокой мощностью в диапазоне от 450 до 6000 об / мин. Обнаружена литая шатуна с заметным швом посередине, который позволяет отличить ее от других кованых шатунов.

3. Кованый стержень : ( Типы шатуна )

Кованые стержни — это те соединительные стержни, которые сделаны ковкой или путем придания зерну выбранного материала формы стержня.Чаще всего используется стальной сплав или алюминий, в зависимости от требуемых свойств.

Производители кованых стержней используют различные типы стальных сплавов, хрома и никелевых сплавов, конечный продукт которых не является хрупким. Никель или хромовый сплав отвечают за увеличение прочности шатуна.

Проблемы с шатуном

Обнаружены проблемы с шатунами при работе, поскольку они испытывают различные уровни напряжений в камере сгорания.Большинство из этих проблем устранено, тогда как некоторые, с другой стороны, требуют полной замены шатуна. Шток растягивается и сжимается, что приводит к поломке шатуна, что может полностью повредить двигатель. Итак, ниже перечислены неисправности, которые могут произойти в шатуне:

1. Усталость

Это одна из основных причин поломки шатуна. В основном это происходит в старых двигателях. Процесс сжатия и растяжения стержня происходит тысячи раз в минуту, что в конечном итоге приводит к износу детали, пока она не сломается.Недостаток масла и наличие грязи в двигателе могут быть одной из основных причин усталости.

2. Гидрозатвор

Состояние гидрозатвора возникает, когда вода проникает в камеру поршня и приводит к деформации шатуна. Это состояние возникает, когда автомобиль проезжает затопленную улицу. Даже небольшое количество воды в цилиндре может вызвать стук или постукивание, которые легко устранить. Принимая во внимание, что если в цилиндре обнаружено много воды, будет использовано все пространство для времени искры, что может привести к изгибу или разрыву штока цилиндра.

3. Превышение оборотов

Превышение оборотов относится к типу неисправности, которая возникает в основном в новых и высокопроизводительных двигателях. Если тахометр показывает красный цвет, это указывает на состояние шатуна, которое, по всей видимости, находится в опасности. Это может произойти из-за сил, действующих на шатун, которые резко возрастают при высоких оборотах.

4. Неисправность пальца

Поршневой палец — это поршневой палец, который соединен с шатуном внутри поршня, что может привести к поломке.В некоторых двигателях это может привести к катастрофическому отказу двигателя, когда шатун входит в блок двигателя или когда коленчатый вал согнут.

Источник изображения: — Bikesmedia, Pngio, Costex

Как правильно установить крепеж шатуна!

Правильная установка шатунов — залог долгого срока службы двигателя. Здесь мы рассмотрим различные способы выполнения этой задачи, и какой из них работает лучше всего.

Возможно, в двигателе внутреннего сгорания нет более важного компонента, чем крепеж шатуна.Независимо от того, используется ли в конкретном шатуне конфигурация болт / гайка или конфигурация винта с головкой под ключ, характеристики крепежа шатуна имеют решающее значение. Понимание деталей правильной установки важно как для опытных производителей двигателей, так и для новичков.

Правильная установка крепежа шатуна имеет первостепенное значение для продления срока службы двигателя.

Шатун предназначен для того, чтобы воспринимать возвратно-поступательное движение поршня в канале ствола и превращать его во вращательное движение коленчатого вала, превращая силы сгорания в силы тяги.Крепежные детали, которые удерживают большой конец стержня вместе, могут сломать или сломать ваш высокопроизводительный двигатель.

Каждый фиксатор шатуна должен поддерживать свою зажимную нагрузку, независимо от того, находится ли шатун в нижней мертвой точке (НМТ) или в верхней мертвой точке (ВМТ) в отверстии цилиндра. В ВМТ сложной задачей крепежа является предотвращение отделения шатуна от его большого конца и в результате чего поршень может врезаться в головку блока цилиндров.

«Стержневой болт по сути представляет собой чрезвычайно жесткую пружину, и мы полагаемся на эластичность материала при растяжении и отскоке, чтобы поддерживать правильную зажимную нагрузку во время работы», — говорит Майкл Скин, технический торговый представитель K1 Technologies.

Датчик натяжения болтов, такой как этот прибор от ARP, необходим для правильной установки крепежных элементов шатуна. Датчик позволяет сравнивать длину неустановленного болта с установленным болтом, показывая, насколько точно болт растянулся.

Независимо от того, что вы слышали в другом месте, проверка растяжения крепежа — лучший способ убедиться, что крепеж шатуна установлен правильно.

«Рекомендуемый метод точной затяжки болтов штанги — использовать метод растяжения для правильной предварительной затяжки болта.Этот метод рекомендуется независимо от ситуации в двигателе, материала стержня или крепежа », — говорит Скин.

Это связано с тем, что простое измерение крутящего момента не дает точной информации о том, насколько растянута крепежная деталь, или о нагрузке ее зажима; вместо этого измерение крутящего момента просто дает вам величину трения, необходимого для поворота застежки. На это может повлиять использование смазочного масла, молибденовой смазки или любой другой жидкости, которую вы видели на протяжении многих лет для установки болтов шатуна, и это определенно не самый точный способ определить, обеспечивает ли крепеж надлежащий зажим. нагрузка на шатун.

Измерить растяжение шатуна несложно, но для этого необходимо использовать датчик растяжения, который можно приобрести у ARP и других источников.

«Если болт недостаточно растянут, зажимного усилия не хватит, чтобы удерживать шток на месте. Это может привести к выкручиванию подшипника или поломке болта. В качестве альтернативы, если болт будет растянут сверх предела текучести крепежа, возможно, что болт выйдет из строя », — говорит Скин.

Перед установкой крышки и крепежа шатуна первым делом убедитесь, что у вас есть блокнот под рукой, чтобы записывать ваши измерения и предотвращать путаницу.Перед установкой каждую застежку необходимо измерить, чтобы отметить ее свободную длину в расслабленном состоянии. Каждый набор шатунов K1 Technologies поставляется с крепежными деталями ARP 2000, которые имеют углубления на каждом конце крепежа, чтобы калибр можно было правильно отцентрировать на креплении для измерения его длины.

Угловой щуп также можно использовать как метод установки крепежных элементов шатуна. Это приемлемый метод, хотя и не такой точный, как растяжение болтов.

Перед приложением крутящего момента вставьте концы шарика датчика натяжения в углубления на застежке.Вы почувствуете, что датчик растяжения встал на место в ямках. Обязательно отрегулируйте внешнее кольцо индикатора часового типа, чтобы убедиться, что оно находится в нулевом положении на лицевой стороне индикатора. Каждый крепеж будет иметь спецификацию растяжения, которую K1 Technologies предоставляет вместе с комплектом шатуна.

Здесь следует обратить внимание на два важных момента: убедитесь, что вы используете точный динамометрический ключ, и вы должны иметь возможность затянуть крепеж одним движением. Если вы остановитесь на полпути, он может дать неточные показания.Также необходимо иметь тиски для шатуна, чтобы удерживать шток в стабильном состоянии в процессе измерения растяжения.

Наличие надежного и точного динамометрического ключа критически важно, но этого недостаточно. На динамометрический ключ может влиять несколько внешних факторов, и его всегда следует использовать вместе с измерителем натяжения стержневого болта.

Теперь вы можете заметить, что мы упомянули об использовании динамометрического ключа сразу после того, как сказали не использовать динамометрический ключ. Ну, это потому, что вы можете использовать динамометрический ключ как своего рода резервную копию измерителя натяжения.

Под этим мы подразумеваем следующее: как только вы определите, какой крутящий момент требуется для достижения надлежащего растяжения крепежа, вы можете определить значение крутящего момента, необходимое для достижения такого растяжения, а затем продублировать это значение на остальных крепежных элементах. Но вы можете видеть, насколько важным элементом этого процесса является надежный динамометрический ключ. Если гаечный ключ плохой, значения будут неправильными, и вы рискуете чрезмерно растянуть крепеж, что приведет к его разрушению. Если болт растягивается до предела текучести, он деформируется безвозвратно — а мы этого не хотим.

После того, как вы определили значение крутящего момента, необходимое для растягивания крепежа до нужной длины, можно повторить повторение для остальных крепежных элементов. Тем не менее, по-прежнему уместно продолжать измерять длину застежки в свободном и растянутом состоянии.

Тщательная и правильная установка крепежных деталей для стержневых болтов позволит вашему двигателю получить отличный старт! Когда дело доходит до этого, использование подходящих инструментов — датчика растяжения, тисков шатуна и динамометрического ключа — может существенно повлиять на конструкцию вашего двигателя.

Следует особо отметить, что использование смазки может повлиять на растяжение болта, поскольку оно снижает трение. Из-за этого использование метода растяжения болта, без сомнения, является наиболее точным, потому что, если вы полагаетесь только на значения крутящего момента, вы можете получить значительно разную степень растяжения крепежа в зависимости от того, сколько смазки вы нанесете на нижнюю сторону крепежа.

«Затягивание крепежа только по крутящему моменту не является приемлемым методом установки крышки стержня и никогда не должно использоваться.Поскольку значение крутящего момента измеряет только сопротивление вращению, количество и тип смазки могут привести к слишком большому количеству переменных, чтобы убедиться, что крепежный элемент предварительно нагружен правильно », — говорит Скин.

Критически важно: если при снятии длина крепежа изменится более чем на 0,001 дюйма от предварительно установленной длины — да, вы должны измерить болты при разборке — ее необходимо заменить, поскольку она была растянута за пределы проектных ограничений.

Наконец, для случаев, когда метод растяжения просто невозможен по той или иной причине, Скин говорит, что у K1 есть опция.

«Хотя растяжение является рекомендуемым методом закрепления крепежных деталей при установке крышек штанг, мы предлагаем спецификации для затяжки с крутящим моментом + угол. Этот метод требует небольшого начального крутящего момента, за которым следует определенное количество градусов, и зависит от точного шага резьбы для правильного растяжения крепежа », — говорит Скин.

Для получения дополнительной информации посетите блог K1 Technologies!

Как собрать гоночные двигатели: Руководство по шатунам

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

---

Этот технический совет взят из полной книги «Конкуренция». Подробное руководство по этой теме вы можете найти по этой ссылке:

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ

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

---

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

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

Длина стержня как элемент настройки

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Хотя замедление кулачка для увеличения мощности на высокой скорости является традиционно принятой практикой, она не принимает во внимание положительные эффекты настройки конкретной длины штока в определенных приложениях. Здесь опять же, компьютерное моделирование часто указывает неожиданные пути к наиболее эффективному сочетанию фаз газораспределения и размеров впускного и выпускного тракта для данной длины штока.

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

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

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

Материалы шатуна

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

В современном производстве шатунов преобладают два материала: алюминий и кованая сталь. Алюминиевые стержни в основном используются в профессиональных соревнованиях по дрэг-рейсингу, где циклы нагрузки и срока службы относительно короткие, а снижение веса благоприятно сказывается на кратковременном ускорении крутящего момента в узких диапазонах мощности. Их применение расширилось в последние годы, но за исключением дрэг-рейсинга, большинство гоночных приложений все еще полагаются на стальные или титановые стержни.В целях данного обсуждения я сконцентрируюсь на этих основных типах с кратким вниманием к другим материалам.

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

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

Инновационный соединительный стержень Ultra-Lite

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

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

Использование сжатых порошковых металлических стержней такого типа обычно безопасно до примерно 500 л.с. в серийных модифицированных уличных двигателях, но в большинстве двигателей серьезных конкурентов используются стержни из алюминия или кованые и стальные заготовки для вторичного рынка различных конфигураций.

Алюминиевые стержни

Алюминиевые гоночные удилища выкованы из термообработанного алюминиевого сплава 7075 T6, который имеет предел прочности на разрыв 83 000 фунтов на квадратный дюйм.Они примерно на 65 процентов легче стальных стержней, но имеют лишь половину прочности стали. К сожалению, значительная часть преимущества в весе приносится в жертву, потому что алюминиевые стержни должны использовать увеличенный объем для сохранения прочности. Соответственно, часто требуются модификации блока, чтобы приспособить больший физический размер большинства алюминиевых шатунов.

Во многих случаях направляющие масляного поддона необходимо отшлифовать для обеспечения зазора штока, и необходимо следить за тем, чтобы большая часть не касалась распредвала.Увеличенный размер штока занимает больше места в картере и по-разному влияет на парусность картера. Для алюминиевых стержней требуется нижний стержневой подшипник со штифтами для обеспечения правильного выравнивания стержневого подшипника и защиты от проворачивания подшипника.

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

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

Стальные стержни

Стальные стержни

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

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

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

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

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

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

Характеристики стержневой активности

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

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

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

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

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

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

Производители поршней

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

Зазор между штоком и поршнем

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Написано Джоном Бэктелом и опубликовано с разрешения CarTechBooks

ПОЛУЧИТЕ СДЕЛКУ НА ЭТУ КНИГУ!

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

Направляющая шатуна для создания крупногабаритных двигателей LS • Двигатель LS DIY

Некоторые компоненты двигателя недооцениваются так же, как шатуны.Хотя на них особо не на что смотреть, шатуны прикрепляют поршни к коленчатому валу, и поэтому они несут ответственность за преобразование возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала. Таким образом, шатуны являются одними из наиболее нагруженных компонентов двигателя, и нагрузки на них резко возрастают по мере увеличения давления в цилиндре, числа оборотов в минуту и ​​мощности. В экстремальных гонках нагрузки на шток могут превышать 12 000 фунтов, когда поршень опускается вниз по каналу из ВМТ.Потенциальный выход из строя штока — это нечто серьезное, потому что шток, который раскалывается пополам, может катапультироваться мимо блока блока и разрушить поршень, унося с собой головку блока цилиндров. Другими словами, стоит убедиться, что шатуны, которые вы выбираете для своего проекта, соответствуют задаче борьбы со злоупотреблениями, которые вы планируете нанести им.

---

Этот технический совет взят из полной книги «КАК ЗАРЯДИТЬ И ДВИГАТЕЛИ GM LS-СЕРИИ С ТУРБОНАДДУВОМ». Подробное руководство по этой теме вы можете найти по этой ссылке:

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ

ПОДЕЛИТЬСЯ ЭТОЙ СТАТЬЕЙ: Пожалуйста, не стесняйтесь делиться этой статьей на Facebook, на форумах или в любых клубах, в которых вы участвуете.Вы можете скопировать и вставить эту ссылку, чтобы поделиться: https://lsenginediy.com/connecting-rod-guide-for-building-big-inch-ls-engines/

---

Как и в случае с коленчатыми валами, за последние 15 лет появилось много доступных шатунов на вторичном рынке. Следовательно, у энтузиастов больше выбора, чем когда-либо, и переход на послепродажные поковки больше не является непозволительно дорогостоящим. Качественные послепродажные стержни теперь настолько доступны, что проверенные временем методы, такие как дробеструйная обработка и восстановление стандартных шатунов, ушли в прошлое.Прочные стержни из кованой стали 5140 на вторичном рынке можно купить менее чем за 300 долларов, а за 600 долларов можно купить набор двутавровых балок мощностью до 1400 л.с. Шатуны бывают разных форм и размеров, и они сделаны из нескольких разных материалов, поэтому стоит изучить, прежде чем вкладывать деньги в набор стержней для вашего проекта строкера.

За исключением LS7 и LS9, все стандартные двигатели LS выкатывались с завода с порошковыми металлическими стержнями. Хотя они способны развивать мощность до 500 л.с., болты штатной тяги становятся предельными при 6500 об / мин.Стоимость новых болтов шатуна, изменения размера шатуна и запрессовки шатуна обратно на поршень такая же, как и на кованый стержень двутавровой балки начального уровня, поэтому стандартные шатуны предназначены для утилизации большей части металлолома. время.

Штанги на складе Шатуны

Factory Gen III / IV имеют очень прочную конструкцию, которая доказала свою надежность до 500 л.с. Они построены из металлического порошка. Этот процесс заключается в упаковке порошковой стали в форму, ее нагревании и затем придании ей формы стержня.Затем на большом конце стержня нарезают линию разъема перед тем, как отломать крышку. В результате получается крышка, которая при затяжке болтами идеально входит в канавки стержня. Стандартные удилища LS на самом деле прочнее желанных «розовых» удилищ, используемых в избранных малых блоках Gen I.

При разработке LS7 GM не стала экономить на углах и установила на двигатель титановые шатуны. Их малая масса, составляющая всего 434 грамма каждый, необходима для снижения вращающегося веса при максимальной частоте вращения двигателя 7000 об / мин.(© GM Corp.)

GM произвела шатуны LS трех различных длин. Длина штанги измеряется от центра отверстия шатуна до центра отверстия малого диаметра. Подавляющее большинство малых блоков Gen III / IV, включая двигатели для легковых и грузовых автомобилей объемом 5,3 л, 5,7 л, 6,0 л и 6,2 л, используют штоки диаметром 6,098 дюйма. Большинство из них оснащены запрессованными поршневыми пальцами. Исключение составляют штоки, используемые в двигателях грузовиков Vortec 6.0 л, которые имеют плавающие штифты и немного более толстую балку. С запуском в 2005 году смолл-блока Gen IV GM начал поэтапно внедрять удилища с маленькими втулками, чтобы поддерживать полностью плавающие штифты на запястье.В остальном все 6,098-дюймовые заводские стержни LS очень похожи.

Чтобы минимизировать производственные затраты, GM также производит более длинный шток 6,275 дюйма для двигателей грузовиков Vortec объемом 4,8 л. Поскольку эти двигатели меньшего размера оснащены более коротким ходом 3,267 дюйма, более длинный шток позволяет GM использовать то же литье поршня для 4,8 л, что и для 5,3 л. Одна из последних итераций заводских удилищ GM также является самой экстремальной. Чтобы свести возвратно-поступательную массу к минимуму, GM разработала совершенно новый 6.067-дюймовый титановый шатун для LS7. Эти сверхлегкие удилища составляют всего 464 грамма, что примерно на 30 процентов легче стандартных стержней из порошкового металла, что является одной из причин, по которым LS7 свободно вращается до 7000 об / мин. Однако поковки LS7 стоят более 400 долларов за каждый стержень, они чрезвычайно дороги для тех, кто рассматривает возможность прикрутить их к двигателю.

Из-за увеличения мощности и давления в цилиндре в результате прикрепления нагнетателя к LS9 GM пришлось снова поднять штангу.По сравнению со стержнями LS7, стержни LS9 также сделаны из титана, но их лучи больше у большого конца. В отличие от более ранних штоков LS, блоки LS9 прикрепляются к поршням с помощью плавающих пальцевых пальцев, которые фиксируются стопорными кольцами. Дюбели помогают найти колпачки стержней, что обычно характерно только для стержней на вторичном рынке. Интересно отметить, что стержни LS9 производятся австрийской компанией Pankl, ведущим поставщиком компонентов двигателей Формулы-1. (© GM Corp.)

Для большинства хот-роддеров послепродажные кованые стальные стержни предлагают наилучший баланс прочности и стоимости.Как и в случае коленчатых валов, сталь 4340 стала стандартом для вторичных поковок штоков. Из-за незначительной разницы в цене между сталью 4340 и более слабыми сплавами, такими как 5140 и 4130, эти меньшие материалы редко используются. Эти 4340 штанги с двутавровой балкой от Scat имеют отверстие для молнии прямо над корпусом шатуна для уменьшения массы.

Единственное преимущество алюминиевых стержней перед стальными — снижение веса на 25 процентов. Хотя это довольно важно, это происходит за счет значительного снижения прочности на разрыв и усталостной долговечности.Неудивительно, что они редко используются в уличных моторах и лучше всего подходят для двигателей дрэг-рейсинга.

Поскольку стандартные шатуны соответствуют отметке 500 л.с., они являются жизнеспособным вариантом для бюджетно-ориентированной сборки строкера. Однако заводские болты тяги становятся непригодными, когда частота вращения двигателя приближается к 6500 об / мин. Это связано с тем, что каждый раз, когда поршень опускается обратно в отверстие после достижения ВМТ, на болты штока прилагаются огромные нагрузки. Фактически, стержневые болты подвергаются наибольшей нагрузке во всем двигателе.Следовательно, в любом применении, где повторно используются стандартные штанги, болты должны быть заменены качественными заменителями от компании, такой как ARP. Для этого потребуется обработать внутренний диаметр корпуса большого конца стержней, поскольку новые крепежные детали могут изменить свою форму.

В отличие от стандартных стержней, которые удерживаются вместе с помощью болтов и отдельных гаек, в большинстве стержней на вторичном рынке используются винты с головкой под ключ, которые ввинчиваются непосредственно в стержни. Это означает, что никакая часть штока не выступает в заплечик, что улучшает зазор между болтами штока вокруг распределительного вала.Винты и болты на вторичном рынке доступны с пределом прочности на разрыв от 190 000 до 280 000 фунтов на квадратный дюйм.

Самый большой недостаток повторного использования стандартных шатунов — затраты на рабочую силу для изменения размера; они могут приблизиться к цене новых поковок послепродажного обслуживания. Изменение размера набора из восьми шатунов стоит около 80 долларов. Большинство стандартных штоков LS необходимо запрессовать в поршни, что требует еще 80 долларов труда. Добавьте 100 долларов, которые вам обойдутся за качественные болты для стержней, и общих затрат на ремонт стандартного стержня будет почти достаточно, чтобы купить набор послепродажных кованых стержней с двутавровой балкой.

Ковочные материалы

Благодаря эффективности и низкой стоимости, с которыми послепродажные шатуны могут изготавливаться на сегодняшнем рынке, литых шатунов практически не существует. Как и в случае коленчатых валов, наиболее распространены кованые стальные сплавы, а также доступны чрезвычайно экзотические и дорогие материалы, такие как титан и алюминий. Для каждого из них существует компромисс между прочностью, весом и стоимостью, поэтому важно знать разницу между каждым материалом, чтобы выбрать удилище, которое будет одновременно прочным и доступным.

Три самых популярных марки стали, используемых для производства шатунов на вторичном рынке — в порядке возрастания прочности — это сплавы 5140, 4130 и 4340. Как и коленчатые валы, сплавы более высокого качества обладают преимуществами в отношении прочности на разрыв и пластичности. Это связано с более высокой концентрацией углерода, никеля и хрома. Обычно стержни для вторичного рынка начального уровня изготавливаются из стали 5140 или 4130, а более дорогие стержни высокого класса изготавливаются из сплава 4340 премиум-класса. После процесса ковки послепродажные стержни подвергаются термообработке, дробеструйной обработке и снятию напряжений для дальнейшего повышения их долговечности.Они также оснащены стержневыми болтами или винтами с головкой под ключ, которые обеспечивают предел прочности на разрыв до 280 000 фунтов на квадратный дюйм.

Большинство стержней на вторичном рынке представляют собой двутавровые балки (внизу), что заставило многих предположить, что они прочнее сопоставимых двутавровых балок (вверху). Однако это не всегда так, поскольку такие компании, как Oliver, предлагают одни из самых прочных стержней и используют исключительно двутавровую конструкцию. Lunati предлагает эти премиальные 6,125-дюймовые двутавровые балки, которые по прочности не уступают своим двутавровым балкам и на 60 граммов легче.

Размывая границу между стержнями двутавровой и двутавровой балок, Compstar теперь предлагает гибридные стержни двутавровой и двутавровой балок, которые включают элементы обеих конструкций. Они имеют триангулированные большие и маленькие концы, которые увеличивают толщину балки на 25 процентов с уменьшением веса всего на 6 процентов. Compstar рекомендует использовать штанги двутавровой / двутавровой балки в приложениях, мощность которых превышает 1000 л.с.

Для умеренных уличных условий с мощностью до 600 л.с. достаточно стальных стержней 5140 и 4130, но рекомендуется использовать 4340 стержней для любых других целей.Однако с ростом доступности стали 4340 сплавы 5140 и 4130 становятся менее распространенными даже в стержнях начального уровня. Интересно, что количество шатунов начального уровня в диапазоне 300 долларов на рынке LS чрезвычайно ограничено по сравнению с их более дорогими альтернативами, причем Scat и Eagle являются основными игроками на этой арене. Вероятно, это связано с тем, что заводские удилища Gen III / IV очень прочные, и большинство сборок строкеров LS могут легко приблизиться к отметке 600 л.с. или даже превзойти ее, когда необходимы удилища премиум-класса.Неудивительно, что Scat и Eagle продают больше удилищ премиум-класса, чем удилища начального уровня.

Два самых экзотических материала, используемых для изготовления шатунов, — это алюминий и титан. Алюминиевые стержни, доступные на вторичном рынке, такие как GRP и Howards Cams & Racing Components, и популярные в гоночных приложениях, где малая масса важнее предельной прочности и долговечности, можно выковать или вырезать из блоков заготовок. Поскольку алюминиевые стержни весят на 25 процентов меньше, чем стальные поковки, они уменьшают возвратно-поступательную массу и, следовательно, улучшают выходную мощность.Однако они предлагают только половину прочности на разрыв, чем сталь, и имеют гораздо более короткий усталостный ресурс. Это означает, что по мере того, как алюминиевые стержни накапливают километраж и подвергаются повторяющимся циклам нагрева, они со временем растягиваются, твердеют и ослабевают. Кроме того, алюминиевые стержни должны быть более крупными, чем их стальные аналоги, чтобы компенсировать их более низкую прочность на разрыв. Следовательно, они не подходят для уличных моторов, и их необходимо часто проверять на растяжение в гоночных моторах. По данным некоторых производителей стержней, усталостная долговечность алюминиевого стержня на 90 процентов ниже, чем у стального стержня.По этим причинам алюминиевые стержни чаще всего используются в дорогостоящих гоночных двигателях, которые ремонтируются несколько раз за сезон.

Титан, обеспечивающий наилучшее соотношение прочности и веса между сталью и алюминием, обеспечивает самое высокое соотношение прочности и веса среди всех материалов, используемых для изготовления шатунов. Наиболее часто используемый материал для автомобильной промышленности — это титан 6AL-4V, сплав, содержащий 6 процентов алюминия и 4 процента ванадия для улучшения обрабатываемости. Хотя предел прочности титана на 15 процентов ниже, чем у стали, он на 30 процентов легче.В результате титановые стержни часто используются в приложениях, которые работают на чрезвычайно высоких оборотах, таких как двигатели NASCAR Sprint Cup со скоростью 9500 об / мин, двигатели Formula One со скоростью 18 000 об / мин и даже LS7 с 7000 об / мин. Самым большим недостатком титановых стержней, предлагаемых компаниями на вторичном рынке, такими как Crower и Cunningham, является цена. Набор из восьми титановых стержней обычно стоит вдвое дороже, чем набор сопоставимых стальных стержней. Кроме того, несмотря на свой дополнительный вес, стальные стержни более чем подходят для выдерживания устойчивых оборотов двигателя выше 8000 об / мин.

Хотя термин «заготовка» не относится к какому-либо конкретному материалу и может быть более точно описан как производственный процесс, заготовку стоит обсудить, чтобы определить ее место в иерархии шатунов. Заготовка стержня начинается как отдельный слиток кованой стали, алюминия или титана и обрабатывается до окончательной формы стержня. Основное преимущество этой технологии изготовления — возможность настройки. Поскольку они не полагаются на очень дорогие ковочные штампы и прессы для придания им формы, заготовки стержней могут быть изготовлены с нестандартной длиной намного проще.При ковке изготовление стержня нестандартной длины требует изготовления нового набора штампов, что является непомерно дорогостоящим. Стальные прутки для заготовок изготавливаются из более чистого сплава с более высокой степенью очистки, чем большинство поковок. Кроме того, они отличаются продольным потоком зерен с отличными молекулярными связующими свойствами для повышения прочности. Хотя стальные стержни из заготовок не так прочны вокруг большого конца, как стержни из кованой стали, из-за отсутствия кругового потока зерна они гораздо более устойчивы к образованию поверхностных трещин.В целом прутки из заготовок из стали прочнее поковок, но и стоят вдвое дороже.

Carrillo известна тем, что производит одни из самых прочных стержней для двутавровых балок на рынке, но компания также предлагает стержни для двутавровых балок. Они похожи на стержни двутавровой балки, но с большим количеством материала балки вокруг шатуна. Компания рекомендует использовать их в приложениях с умеренной нагрузкой.

Многие серийные двигатели, в том числе ранние малоблочные двигатели LS, используют штифты на запястье, которые запрессовываются на малый конец стержней.Проблема с этой компоновкой состоит в том, что, если штифт когда-либо заедает в поршне, это препятствует способности штока поворачиваться и ломаться пополам. Большинство стержней вторичного рынка имеют малое отверстие с втулкой, в которое может быть установлен полностью плавающий штифт. Втулка действует как подшипник, позволяя штоку плавать вокруг пальца на запястье на тонкой масляной пленке. Плавающие штифты должны быть зафиксированы внутри поршней стопорными кольцами.

Как и все крепежные детали, болты тяги деформируются при затягивании.В отличие от большинства крепежных деталей, если один стержневой болт выходит из строя, он может вывести из строя весь двигатель. Следовательно, простого затягивания болта штока в соответствии со спецификацией будет недостаточно, потому что трение болта о крышку штока сделает измерения крутящего момента неточными. Гораздо более точный метод проверки правильности затяжки стержневого болта — это измерение растяжения болта. Производители болтов, такие как ARP, публикуют целевые показатели растяжения для всех своих стержневых болтов. Прикрепление датчика растяжения к болту и медленное затягивание болта до достижения заданного растяжения обеспечивает оптимальную работу болта.

Форма стержня

Форма шатуна так же важна, как и материал, из которого он сделан. Как и большинство заводских стержней, малоблочные блоки Gen III / IV используют двутавровую конструкцию; Штанги вторичного рынка имеют форму двутавровых и двутавровых балок. Делать общее заявление о том, какой дизайн сильнее, было бы неточно, поскольку каждый из них имеет определенные преимущества. Большинство производителей стержней согласны с тем, что двутавровые балки легче и прочнее на сжатие, потому что они распределяют напряжение по стержню более равномерно.Напротив, стержни двутавровых балок тяжелее и могут выдерживать большие растягивающие нагрузки из-за их более громоздкой конструкции. Теоретически эти атрибуты указывают на то, что двутавровые балки лучше подходят для применений с принудительной индукцией и закисью, и что двутавровые балки более долговечны в гоночных двигателях с высокой частотой вращения. Однако на практике это не так. Большинство компаний, которые продают шатуны, произведенные за рубежом, продают свои двутавровые балки как предложения начального уровня, а их двутавровые балки — как предложения премиум-класса, рассчитанные на более высокие пределы мощности.В результате многие хотродеры пришли к выводу, что стержни с двутавровыми балками — более прочная общая конструкция. Однако это не всегда так, поскольку производители, такие как Manley и Lunati, недавно представили сверхмощные стержни с двутавровыми балками, которые рассчитаны на более высокий уровень мощности, чем их собственные стержни с двутавровыми балками.

Например, Manley оценивает свои стандартные стальные двутавровые штанги 4340 на мощность 800 л.с. и 8000 об / мин и стандартные двутавровые штанги серии Pro на 850 л.с. и 8500 об / мин. Кроме того, такие компании, как Oliver, десятилетиями производят одни из самых высококачественных и долговечных шатунов.Они используются в самых требовательных гоночных приложениях, в том числе везде, от гоночных автомобилей до монстр-траков и спринтерских автомобилей. Интересно, что Оливер использует двутавровую конструкцию исключительно во всех своих стержнях. Следовательно, как двутавровые, так и двутавровые стержни могут быть спроектированы так, чтобы выдерживать серьезные злоупотребления, и делать какие-либо обобщения относительно того, какой из них сильнее, бесполезно.

При измерении зазора в подшипнике штока необходимо сначала затянуть крышки в тисках. Затем циферблатный индикатор с внутренним диаметром следует расположить на вертикальных поверхностях корпуса шатуна.Причина этого в том, что подшипники имеют небольшой горизонтальный конус.

Хотя увеличение длины штанги является предметом многочисленных споров, многие ведущие производители двигателей в стране утверждают, что это не повод терять сон. Обширные динамометрические испытания, проведенные командами NHRA Pro Stock, показали, что более высокое отношение штанги к ходу не влияет на выходную мощность. Любое соотношение 1,55: 1 и 1,85: 1 подходит для большинства уличных двигателей.

Хотя «двутавровая балка» и «двутавровая балка» относятся к общей конструкции стержня, это не означает, что все двутавровые и двутавровые балки имеют одинаковую форму.Некоторые предлагают больший зазор, чем другие. Из-за небольшого зазора между шатунами и распределительным валом в моторах ходовых поршней большинство шатунов послепродажного обслуживания имеют профилированные выступы, позволяющие сэкономить дополнительное пространство. Точно так же болты штока также могут снизить зазор. Когда поршень приближается к ВМТ, верхняя часть болта штока приближается к кулачку, а когда поршень приближается к НМТ, нижняя часть болта штока приближается к картеру и масляному поддону. Чтобы решить эту проблему, стержни вторичного рынка часто оснащаются низкопрофильными болтами. Некоторые компании идут еще дальше, используя винты с головкой под ключ вместо болтов, которые ввинчиваются непосредственно в большой конец стержня, вместо того, чтобы полагаться на отдельную гайку.

Независимо от того, какой тип крепежа используется, стержни на вторичном рынке комплектуются прочными болтами или винтами с головкой под ключ. ARP предлагает крепежные элементы из хромомолибдена 8740 с пределом прочности на разрыв 220 000 фунтов на квадратный дюйм, а некоторые производители стержней предлагают свои собственные запатентованные крепежные элементы, рассчитанные на давление до 280 000 фунтов на квадратный дюйм. Учитывая, что они являются наиболее нагруженным крепежом во всем двигателе, качественные стержневые болты являются дешевой страховкой.

Длина стержня

В строковых сборках, использующих блок стандартной палубы, 6.Наиболее распространены штанги диаметром 100, 6,125, 6,200 и 6,250 дюйма. Более длинные штанги 6,460 и 6,560 дюйма чаще используются в двигателях с высокой декой и более длинным ходом. Как и в малогабаритных коленчатых валах первого поколения, коленчатые валы LS имеют шатунные шейки диаметром 2100 дюймов. Это означает, что шатуны Gen I и Gen III / IV взаимозаменяемы, потому что они имеют одинаковый диаметр корпуса шатуна. Одним из важных отличий является то, что стержни Gen I имеют меньшее отверстие для малого конца на 0,927 дюйма, чем на стержнях диаметром 0,945 дюйма, используемых в стандартных двигателях LS.Следовательно, использование штоков Gen I в двигателе Gen III / IV требует согласования их с поршнями, имеющими меньший диаметр малого конца 0,927 дюйма. Хотя большинство вторичных шатунов LS построены с меньшим по размеру наконечником Gen I, некоторые из них предлагаются с отверстием в корпусе 0,945 дюйма, чтобы они были совместимы с поршнями, в которых используются запястные штифты LS стандартного размера.

После усилий по настройке зазора в подшипнике штока легко упустить из виду проверку бокового зазора штока. Расстояние между сторонами стержней следует проверить щупом и измерить.От 010 до 0,012 дюйма. В определенной степени это контролирует, сколько масла стекает обратно в картер.

Одна из самых спорных тем в двигателестроении — предполагаемые преимущества максимального увеличения длины шатуна. Большинство людей склонны чрезмерно обобщать этот вопрос, и легионы хотродеров твердо уверены, что использование более длинного шатуна дает дивиденды в лошадиных силах по сравнению с более коротким шатуном. Одной только этой теме можно написать целую главу, но достаточно сказать, что использование более длинного шатуна по сравнению с более коротким шатуном имеет двоякое преимущество.

Сторонники

утверждают, что более длинный шатун увеличивает мощность при высоких оборотах, потому что он заставляет поршень медленнее перемещаться от ВМТ во время рабочего хода. Теоретически это позволяет увеличить давление в цилиндре и увеличить мощность. Более длинные шатуны также уменьшают угол наклона шатунов по отношению к поршням. Это уменьшает боковую нагрузку и трение на юбках поршня, что, как говорят, улучшает как долговечность, так и мощность. К сожалению, очень немногие производители двигателей и хот-родеров приложили кропотливые усилия, необходимые для проверки этой теории.Интересно, что те, кто это сделал, в том числе инженеры GM и производители двигателей Pro Stock из Reher-Morrison, не уверены, что более длинные шатуны вообще обеспечивают какое-либо улучшение производительности.

Более точный способ сравнить длину шатуна между различными комбинациями двигателей — это посмотреть на их отношения штока к ходу хода. Например, в большинстве малых блоков LS с ходом 3,622 дюйма используется шатун 6,098 дюйма, что соответствует соотношению ход штока к ходу 1,68: 1. С математической точки зрения пара тысячных дюйма длины стержня вообще не влияет на соотношение.В исчерпывающей серии динамометрических испытаний, которые Reher-Morrison выполнила на двигателях NASCAR для GM, мастерская изменила отношение штока к ходу поршня от 1,48 до 1,85: 1. В ходе испытаний средняя скорость поршня находилась в диапазоне от 4500 до 4800 кадров в секунду, и были приняты кропотливые меры для минимизации переменных. Результатом было нулевое различие в средней мощности и отсутствие разницы в форме кривых мощности. Согласно Рехер-Моррисону, можно было наложить кривые друг на друга, не имея возможности различать на бумаге разницу между разными соотношениями стержня к ходу.

Хотя влияние различных соотношений стержня к ходу не всегда может быть очевидным на динамометрическом стенде, есть некоторые подводные камни при движении выше и ниже определенной точки. При соотношении меньше 1,55: 1 угловатость штока достаточно велика, что значительно увеличивает боковую нагрузку на поршень, увеличивает скалывание поршня и увеличивает нагрузку на юбку. Хотя это не обязательно влияет на фактическую мощность двигателя, но ускоряет износ. И наоборот, при соотношении выше 1,80: 1 или 1,85: 1 поршень в ВМТ движется так мало, что ухудшает способность поршней всасывать воздух на такте впуска.Для компенсации этого требуется продвижение кулачка или уменьшение площади поперечного сечения портов головки блока цилиндров или впускного коллектора для увеличения скорости воздуха. Когда дело доходит до длины стержня, самая большая ошибка, которую может сделать хотроддер, — это компрометация всей комбинации двигателей, пытаясь достичь целевого отношения стержня к ходу хода. Следовательно, согласно Рехер-Моррисон, с точки зрения производительности, шатуны представляют собой не что иное, как куски металла, соединяющие поршни с коленчатым валом. Это так просто.

Выбор производителя

Попытка отличить шатуны одного производителя от другого только по внешнему виду может быть трудной. Чтобы помочь вам разобраться в десятках доступных на вторичном рынке удилищ, вот некоторые из самых известных на рынке удилищ LS как для уличных, так и для полосовых применений. Теперь, когда доступен такой широкий выбор качественных стержней для вторичного рынка, восстановление стандартных стержней осталось в прошлом.

Звонки

Как и коленчатые валы премиум-класса, шатуны Callies ‘Ultra на 100% производятся в Америке.Изготовленные из запатентованного стального сплава 4340 Timken, эти штанги представляют собой штанги премиум-класса с премиальной ценой примерно 1300 долларов за комплект. Эти инвестиции позволяют приобрести оборудование с инновационными конструктивными особенностями, способное выдерживать более 1000 л.с. У стержней Ultra есть вставки вокруг болтов с головкой под ключ, которые помогают укрепить большой конец стержня. Профилированные заплечики улучшают зазор в длинноходных двигателях, а винты с головкой под ключ имеют номинальное давление 260 000 фунтов на квадратный дюйм. Кроме того, конструкция двутавровой балки Ultra Rod уменьшает массу по сравнению с аналогичной двутавровой балкой.Имея широкий диапазон длины хода и высоты блока, они доступны с длиной от 6,100 до 6,560 дюймов.

Compstar

Хотя Compstar была задумана как линия Callies ’Sportsman в 2004 году, компания прилагает огромные усилия для обеспечения высочайшего качества своей продукции начального уровня. Стержни Compstar, изготовленные за рубежом для снижения затрат, начинаются от 400 долларов, что делает их отличным соотношением цены и качества. Все стержни Compstar выкованы из стали 4340 и предлагаются в конфигурациях с двутавровой балкой, двутавровой балкой и двутавровой балкой.Общие особенности всей линейки Compstar включают в себя болты штанги премиум-класса ARP 2000, втулки штифтов с фаской и шлифовкой, а также поверхности со снятыми напряжениями. По данным Compstar, его штоки без каких-либо модификаций очищают шатуны и кулачки с ходом 4000 дюймов и подъемом до 0,660 дюйма.

Самыми доступными по цене стержнями

Compstar являются двутавровые балки, которые могут выдерживать мощность 650 л.с. и стоят менее 400 долларов за комплект. Они имеют усиленный выступ, большую площадь разъема, дополнительный материал вокруг шейки штифта, крышку с двумя ребрами жесткости и винты с головкой ARP L19.Для двигателей, которым требуется более прочный стержень, двутавровые стержни Compstar бывают длиной от 6,100 до 6,560 дюймов. Официально у них нет опубликованных значений мощности в лошадиных силах, но производители двигателей обычно без проблем доводят их до уровня 850 л.с. Для двигателей с принудительной индукцией и азотистых двигателей мощностью более 1000 л.с. Compstar предлагает уникальную конструкцию гибридного стержня с двутавровыми и двутавровыми балками в конфигурации 6,125 дюйма. Дополнительная прочность обеспечивается за счет более толстой балки на 25 процентов и треугольных отверстий под шатуны и штифтов.

Орел

Как и коленчатые валы, Eagle предлагает разнообразную линейку шатунов, подходящих практически для всех уровней мощности и комбинаций двигателей.Стержни двутавровых балок SIR начального уровня выкованы из стали 5140 и могут выдерживать до 700 л.с. Они бывают размерами 6,125, 6,200 и 6,250 дюйма. При цене 300 долларов за набор они обладают серьезной ценностью. За невысокие деньги, двутавровые штанги Eagle могут выдерживать гораздо большую мощность. H-образные балки Eagle, оснащенные стандартными стержневыми болтами, имеют мощность 750 л.с. Обновление до болтов ARP 2000 увеличивает это число до 1100, а переход на набор болтов ARP L19 увеличивает номинальную мощность до 1400 лошадиных сил. Высококачественные двутавровые балки Eagle стоят всего 550 долларов, что объясняет, почему зарубежные стержни стали такими популярными в последние годы.Что касается силы на доллар, удочки Eagle трудно превзойти.

Лунати

Шатуны

Lunati для малых блоков серии LS выпускаются в трех различных комплектациях. Его двутавровые балки начального уровня выкованы за рубежом из стали 4340 и имеют мощность от 700 до 800 л.с. Стержни обрабатываются на заводе, а затем подвергаются термообработке, дробеструйной обработке и снятию напряжений. Они предлагаются только одного размера, 6,125 дюйма, и продаются за 630 долларов. Всего на 30 долларов дороже сверхлегкие двутавровые стержни Lunati имеют многие из тех же характеристик, что и стандартные двутавровые балки, но они на 75 граммов легче (680 против605). Уменьшенный возвратно-поступательный вес, который они предлагают, делает их хорошо подходящими для кольцевых гусеничных и наземных двигателей, в которых продолжительная работа на высоких оборотах является нормой. В верхней части тотемного столба Lunati находятся его шатуны серии Pro. Эти балки производятся в Америке из стали 4340, пригодной для авиакосмической промышленности. При цене 1300 долларов они немного дороговаты, но преимущество в том, что они могут выдерживать более 1000 лошадиных сил. На самом деле, Лунати говорит, что они справятся практически со всем, что вы можете в них бросить. Доступен в версии 6.Удилища серии Pro длиной 125 и 6,300 дюйма являются отличным выбором для суммирования экстремальных мощностей.

Мэнли

Раздавая гаечный ключ в споре о двутавровой балке и двутавровой балке, Мэнли позиционирует двутавровые балки в самом низу и вверху своей линейки шатунов. Двутавровые стержни Manley Sportsmaster выкованы за рубежом из стали 4340 и имеют длину 6,100 дюймов. Стержни подвергаются дробеструйной обработке, снятию напряжений и термообработке. Кроме того, стержни Sportsmaster имеют профилированный профиль вокруг основной области крышки, что позволяет убрать факторы напряжения и снизить массу до чуть менее 600 граммов.Они имеют мощность 550 л.с. и стоят 650 долларов за комплект.

Стержни 4340 двутавровых балок среднего уровня

Manley также выкованы за рубежом. Они имеют размер 6,125 дюйма и доступны с болтами ARP 8740 или ARP 2000 с номинальной мощностью 725 и 775 соответственно. Интересно, что они стоят дешевле, чем Sportsmasters — 600 долларов.

В верхней части груды находятся стержни двутавровой балки Manley Pro Series 4340, которые производятся в Соединенных Штатах. Эти 6,125-дюймовые штанги по цене 1500 долларов за комплект могут выдерживать более 1000 л.с.Помимо грубой силы, удилища серии Pro очень легкие — всего 609 граммов.

Скат

Как и многие компании, занимающиеся послепродажным обслуживанием, Scat выковывает свои стержни за границей, а затем выполняет окончательную обработку в США. Для обеспечения контроля качества и строгих допусков стержни Scat обрабатываются с помощью современного алмазного инструмента и подвергаются термообработке с использованием охлаждения с контролируемой температурой.

Стержни Pro Comp начального уровня

Scat с двутавровыми балками имеют стальную конструкцию 4340 и предлагаются в шести вариантах.Длина 100 и 6,125 дюйма. Они легкие, примерно 600 граммов, и доступны с болтами стержня ARP или винтами с головкой под ключ. Их мощность составляет от 550 до 650 л.с., они лучше всего подходят для легких комбинаций двигателей без наддува, и их бюджетная цена составляет 325 долларов за комплект.

Scat предлагает удилища премиум-класса Gen III / IV — H-образные балки Pro Sport 4340. Доступные длиной 6,100 и 6,125 дюйма, двутавровые стержни Scat рассчитаны на мощность более 800 л.с., что делает их идеальными для двигателей с принудительной индукцией и азотных двигателей. Винты с головкой под ключ ARP 8740 входят в стандартную комплектацию, а крепежные элементы ARP 2000 не являются обязательными.При цене от 450 долларов двутавровые балки Scat предлагают отличную долговечность за свои деньги.

Написано Барри Ключиком и опубликовано с разрешения CarTechBooks

ПОЛУЧИТЕ СДЕЛКУ НА ЭТУ КНИГУ!

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

Технология шатунов: кованые и стальные стержни

Возможно, ни одна часть двигателя не ударил с такой же стресс, как шатунов.Разработанные для передачи линейного движения и энергии, производимой в камере сгорания, во вращательное движение коленчатого вала, шатуны также служат ключевым компонентом в управлении теми же событиями и изменяют долговечность и срок службы двигателя.

«Комплект стержней должен быть адаптирован к двигателю и потребностям клиента», — говорит Керри Новак из Crower.

Комплект стержней должен быть адаптирован к двигателю и потребностям клиента. -Керри Новак, Crower

Несмотря на то, что для изготовления шатунов используются разные материалы, это обсуждение будет сосредоточено на стали, особенно на заготовке и кованой стали 4340.Для получения экспертных рекомендаций мы связались с некоторыми из ведущих представителей удилищной промышленности, в том числе с Новаком из Кроуэра, Дэвидом Личем из Lunati, Аланом Дэвисом из Eagle Specialty Products и Майклом Токарчиком из Мэнли. Мы также обратились к Брайану Нилену из Late Model Engines за дополнительной информацией.

Понимание напряжений в стержнях

Шатуны подвергаются как сжимающим, так и растягивающим усилиям в течение 720 градусов четырехтактного цикла сгорания. На такте сжатия давление внутри цилиндра увеличивается, давя на шток.В зависимости от степени сжатия вашего двигателя, сумматоров мощности и т. Д. Это давление может расти быстро и круто.

Степень сжатия, давление наддува, угол опережения зажигания, перекрытие распределительных валов, мощность в лошадиных силах, крутящий момент, частота вращения двигателя и многие другие факторы влияют на нагрузку на шатуны.

На стороне сгорания стержень должен выдерживать резкое и резкое изменение направления в дополнение к давлению, создаваемому горящими и расширяющимися газами сгорания. Эту нагрузку на шток можно рассчитать, умножив площадь отверстия (квадрат радиуса отверстия, умноженный на пи) на давление в цилиндре.Например, отверстие диаметром 4 дюйма будет иметь площадь поверхности 12,566 дюйма. При давлении в камере 1000 фунтов на квадратный дюйм совокупное давление на стержень в этой точке сгорания будет 12566 фунтов на квадратный дюйм. И не забывайте, что свеча сработает непосредственно перед тем, как поршень достигнет верхней мертвой точки, что означает, что шток все еще находится на подъеме, поскольку горючая смесь воспламеняется, что еще больше увеличивает давление в цилиндре, которое шток должен преодолевать.

Эта точка цикла сгорания также поднимает проблему преждевременного зажигания, детонации и пропусков зажигания.Зная, что давление в цилиндре увеличивается после воспламенения топливовоздушной смеси, предварительное зажигание увеличивает нагрузку на шток раньше, дополнительно нагружая его сжимающей силой. Если событие предварительного воспламенения является сильным или достаточно частым, стержень может быть нагружен сверх его предела.

Двутавровая балка и двутавровая балка

Стержни с двутавровой балкой

были созданы из-за необходимости во время Второй мировой войны, когда произошли отказы стержней в самолетах-истребителях, когда летчики-истребители союзников использовали закись азота для увеличения скорости отрыва во время собачьих боев.

Существует постоянная дискуссия о том, что лучше, двутавровая балка или двутавровая штанга. Стержни двутавровых балок обычно более жесткие и могут лучше распределять нагрузки и сжимающие силы, приложенные к ним. Они могут быть идеальными для низкооборотных двигателей с сумматорами мощности. У этой улучшенной силы есть компромиссы. Стержни двутавровой балки могут быть тяжелее, иногда на 100 граммов больше, чем сопоставимая двутавровая балка, и требуют большего зазора, что следует учитывать при использовании кривошипов толкателя и кулачков большого диаметра. Они также требуют дополнительной обработки в процессе производства, что увеличивает их расходы.

Стержни двутавровой балки

могут снизить вес и обеспечить дополнительный зазор при небольшом снижении прочности. Эта потеря прочности минимальна в стержнях двутавровой балки высокого класса, если используемые материалы такие же, как у сопоставимой двутавровой балки. В конструкцию можно добавить дополнительный материал для дальнейшего усиления двутавровой балки, но в некоторых случаях это может приблизить общий вес к аналогичной двутавровой балке. Двутавровые балки обычно предпочтительны для приложений с более высокими оборотами.

Учитывая напряжение этих событий, можно было предположить, что такт выпуска будет легче всего на шатуне.Цель состоит в том, чтобы просто переместить поршень, чтобы протолкнуть отработанные газы через открытый выпускной клапан. Это, по сути, самое опасное время во всем процессе сгорания для шатуна. Как объясняет Майкл Токарчик из Manley: «Причина, по которой в этом цикле не происходит буферизации давления в цилиндре». Во многих распределительных валах, имеющих хотя бы некоторые типы перекрытия впускных и выпускных клапанов, отсутствует демпфирующее давление, замедляющее поршень.

Когда кривошип снова совершает поворот через верхнюю мертвую точку, инерционные силы продолжают приводить поршень в движение вверх.Это конец такта выпуска и начало такта впуска. В этот момент стержень подвергается растягивающему напряжению. Большой конец должен совпадать с кривошипом и начинать обратный путь в противоположном направлении, в то время как маленький конец должен оставаться с поршнем и продолжать движение вверх. По словам Токарчика, именно здесь Мэнли видит больше всего отказов в шатунах.

Во время всех этих изменений направления оба конца штока находятся под напряжением, что в конечном итоге может привести к овальному отверстию подшипника или полному выходу из строя.

Производственный процесс

Сегодня для изготовления высокопроизводительных шатунов используются два производственных процесса: ковка и заготовка. У обоих процессов есть уникальные плюсы и минусы, и при использовании качественных производственных процессов и материалов в обоих случаях получается очень прочный готовый продукт.

Ковка

Ковка — это производственный процесс, в котором используются штампы инструментов, воздействие высоких температур и давления. Матрица по сути является негативом стержня, похожим на пресс-форму.Заготовка из металла нагревается до температуры, при которой она становится ковкой, а затем вдавливается в матрицу с помощью высокого давления, часто называемого ударным воздействием. Металл принимает форму необработанного шатуна, который затем поступает на окончательную обработку. Это включает в себя обрезку и калибровку стержня для торцевой крышки, сверление отверстий для болтов стержня и запрессовку втулок. Стержни также могут быть сняты напряжения, подвергнуты термообработке и точно настроены на нужный вес.

Слева: необработанная поковка от Eagle Specialty Products перед окончательной обработкой.Справа: Готовый кованый стержень с двутавровой балкой Eagle, готовый к отправке.

Выравнивание зерен является ключевым фактором прочности кованых стержней. «Процесс горячей штамповки также сжимает и правильно выравнивает зернистую структуру металла для повышения прочности», — поясняет Lunati’s Leach.

«Кованая деталь прижимается таким образом, чтобы волокна металла были выровнены, чтобы лучше выдерживать нагрузки, которым они подвергаются», — повторяет Дэвис из Eagle, добавляя, что зерно вокруг большого конца стержень дополнительно увеличивает его общую прочность.

Возможно, самый большой недостаток кованых стержней — это первоначальная стоимость производства. Производство штампов может стоить десятки тысяч долларов, причем для каждой конструкции требуется специальный штамп. Эти матрицы со временем изнашиваются и подлежат замене. Для внесения изменений в конструкцию требуется либо новая матрица, либо изменение процесса окончательной обработки. Хотя ковка обеспечивает повышенную прочность, она также лучше всего подходит для крупносерийного производства, позволяющего компании добиться рентабельности инвестиций.

Заготовка

Шатуны для заготовок изготовлены из цельного куска плоской кованой стали.Они разрабатываются с использованием компьютерной программы типа CAD, а затем индивидуально вырезаются из материала заготовки с помощью водяной струи или другого станка с ЧПУ.

«Вы можете изготовить шатун для конкретного применения, то есть шатуны могут быть адаптированы к конкретным потребностям каждого двигателя», — говорит Новак. Благодаря такой гибкости, небо буквально является пределом того, что можно спроектировать и произвести.

Слева: бланк стержня Crower Billet. Справа: Готовый стержень двутавровой балки Crower.

Поскольку процесс производства стержней-заготовок не зависит от переоборудования инструмента или новых штампов, конструкции можно легко изменить, чтобы учесть изменения в требованиях к прочности, весу, длине стержня, диаметру кривошипа и пальца, смазке и т. Д.

«Мы можем взять удочку из нашей конструкции Maxi-Light, которая может выдерживать 450 лошадиных сил, и, используя эту базовую удочку в качестве чертежа, спроектировать удочку, которая может иметь такие же размеры, специально адаптированные для приложений, которые вырабатывают более 2000 лошадиных сил», — говорит Новак.

Гибкость производства штанг для заготовок позволяет изготавливать все, от штанги для мотоциклов до высокопроизводительных двигателей V8 и даже высокопроизводительных дизелей для больших буровых установок.

Такие быстрые производственные возможности позволяют производителям стержней для заготовок изготавливать стержни для снегохода или мотоцикла, вплоть до дизельного двигателя большой установки на одном и том же оборудовании.

Обратной стороной заготовки по сравнению с поковкой является зернистая структура прутка. Поскольку стержень для заготовки вырезается из плоской стали, зерно не закручивается и не течет вокруг большого конца стержня, как в кованых изделиях. При использовании стержня для заготовки зерно остается прямым или вертикальным по всей длине стержня.

Поскольку прутковые заготовки часто производятся небольшими партиями или в нестандартных конфигурациях, может потребоваться больше времени на создание дизайна, настройку станка и окончательную чистовую обработку. Из-за дополнительных трудозатрат и меньшего производственного цикла заготовки стержней могут быть дороже, чем кованые стержни из того же материала.

Материалы

Прочность прутка в кованой или заготовке во многом определяется используемыми материалами. Когда дело доходит до дрэг-рейсинга и уличных гонок, производители двигателей сделали сталь предпочтительным материалом для большинства применений.

Почему сталь

Не вся легированная сталь 4340 одинакова. Поэтому очень важно знать сталелитейный завод, точный сплав материала и иметь дело только с самыми уважаемыми поставщиками металла. -Дэвид Лич, Лунати

Раньше в двигателях с высокими оборотами использовался алюминий или другие экзотические материалы, чтобы придать стержням высокую прочность и легкий вес.Однако по мере роста затрат и развития конструкции двигателей строители вернулись к производству стали.

Брайан Нилен из Late Model Engines (LME) объясняет: «Вес под булавкой на запястье не так важен, как вес над ним». Это лишь одна из причин, по которой многие гонщики и производители двигателей возвращаются к стали. Стоимость, долговечность и долговечность — вот некоторые из других.

Еще одним важным фактором является клиренс. В высокоскоростных гоночных двигателях, таких как Pro Stock, стабильность клапанного механизма становится все более важной.Правила Pro Stock допускают больший диаметр распредвала, а кулачки с большим отверстием обеспечивают более высокий подъем клапана в дополнение к повышению жесткости и устойчивости клапанного механизма. Дополнительный материал, необходимый для алюминиевых стержней, часто влияет на зазоры между стержнем и распределительным валом. Благодаря использованию высокопрочного стального стержня можно без помех использовать большие отверстия для кулачков.

Использование высококачественной стали 4340 обязательно для обеспечения максимально прочного шатуна.

Наиболее распространенным типом стали, используемой для высокопроизводительных шатунов, является хромомолибденовая сталь 4340.4340 имеет предел прочности на разрыв 145 000 фунтов на квадратный дюйм. Его твердость, пластичность и другие свойства будут варьироваться в зависимости от применяемой термической обработки. 4340 также может называться сталью авиационного или авиационного качества.

Весь процесс производства стали также определяет прочность этих материалов. Простое обозначение стали 4340 не обязательно означает, что два поставщика стали производят конечный продукт в соответствии с одними и теми же стандартами или с использованием одинаковых процессов.

«Не вся легированная сталь 4340 одинакова», — говорит Лич.«Поэтому очень важно знать сталелитейный завод, точный сплав материала и иметь дело только с самыми уважаемыми поставщиками металла».

Качественные болты шатуна также имеют решающее значение для прочности шатуна.

Термическая обработка, волочение, твердость, пластичность и структура зерна — все это играет жизненно важную роль в качестве стали, влияя, таким образом, на конечные характеристики шатуна.

Болты тяги

Все производители стержней подчеркивают важность болтов для стержней.Ни один другой крепеж в автомобиле не подвергается такому напряжению, как болт тяги.

«Назначение болта штока — сохранить круглое отверстие и поддерживать надлежащую предварительную нагрузку на стыке корпуса и крышки — в верхней мертвой точке во время такта выпуска», — говорит Токарчик из Мэнли.

Это момент, когда болт стержня подвергается наибольшей нагрузке и часто случаются выходы из строя стержня-болта. Как объяснялось ранее, такт сгорания создает нагрузку на болты штока, но инерционные события, происходящие в верхней мертвой точке во время такта выпуска, могут привести к большим потерям.

Строители должны следовать инструкциям производителя стержневых болтов при установке.

«Существует множество изобретений для стержневых болтов, а некоторые производители двигателей даже разработали свои собственные. Дело в том, что вы должны придерживаться того, что рекомендует производитель стержневого болта для смазки и процедуры затяжки, и не отклоняться от этого », — говорит Дэвис.

Выбор стержня

Выбор подходящего шатуна для вашего применения так же важен, как и выбор правильного распределительного вала.Это также связано с процессом, в котором вы должны знать несколько вещей о своей комбинации, прежде чем принимать решение. Посоветуйтесь с изготовителем двигателя и его производителем.

«Когда мы проектируем кованую деталь, мы хотим сделать ее достаточно прочной, чтобы выдержать то, что, как мы ожидаем, будут использовать наши клиенты. Он также должен быть достаточно легким, чтобы работать в нужном диапазоне оборотов », — говорит Дэвис.

Есть несколько факторов, которые, по мнению опрошенных, следует учитывать при выборе штанг.Помимо основных характеристик двигателя, таких как ход и рабочий объем, вам также необходимо знать следующее:

В конце концов, если ваши компоненты не соответствуют уровням мощности, которые они видят, не имеет значения, кто ваш производитель двигателей. -Брайан Нилен, LME

• Масса поршневого пакета (поршень с кольцами)
• Рабочие об / мин
• Мощность
• Крутящий момент
• Тип блока
• Материал кривошипа
• Степень сжатия
• Головки
• Характеристики кулачка
• Масса автомобиля
• Передаточное число

Выбор стержня в конечном итоге сводится к тому, чтобы полагаться на производителя и производителя двигателя, которые предоставят надлежащий комплект для конкретного применения двигателя.Нилен говорит нам: «В конце концов, если ваши компоненты не соответствуют тем уровням мощности, которые они видят, не имеет значения, кто ваш производитель двигателей». Выбор подходящего шатуна для двигателя поможет обеспечить наилучшие результаты в день гонки, а также продлит срок службы этого двигателя.

Детали двигателя: Шатуны и компоненты LS / LT / LSX

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ CHEVROLET СООТВЕТСТВИЕ СТАНДАРТАМ ВЫБРОСОВ

Стандарты выбросов от транспортных средств предназначены для достижения и поддержания целевых показателей качества воздуха, которые приносят пользу здоровью человека и окружающей среде.Законодательство США, штата и Канады запрещает сознательное удаление, изменение или вывод из строя, а также принуждение кого-либо к удалению или приведению в неработоспособное состояние, или иным образом вмешивается в любую часть или элемент конструкции, установленной в соответствии со стандартами выбросов автотранспортных средств на автотранспортном средстве или внедорожное транспортное средство, или иным образом модифицируя любую требуемую систему контроля выбросов и шума. Если в данном документе специально не указано иное, автомобили, оснащенные деталями Chevrolet Performance, могут не соответствовать законам и нормам о выбросах, и их нельзя эксплуатировать на дорогах общего пользования или использовать для каких-либо иных целей.Эта часть предназначена в первую очередь для использования в транспортных средствах, которые НЕ являются:

(1) «автотранспортными средствами», предназначенными для уличного использования; или

(2) внедорожники, используемые не для соревнований.

Федеральные агентства США, агентства штатов и провинций Канады имеют право применять значительные денежные штрафы к лицам и компаниям, которые не соблюдают эти законы. Клиенты Chevrolet Performance несут ответственность за то, чтобы они использовали детали Chevrolet Performance в соответствии с применимыми федеральными, государственными / провинциальными и местными законами, постановлениями и постановлениями, а также за обеспечение эксплуатации модифицированных автомобилей в соответствии с применимыми законами.Чтобы помочь потребителям соблюдать нормы выбросов, описания продуктов для многих частей включают предупреждения и уведомления, связанные с выбросами. На этой странице собрана информация о выбросах, которую вы можете увидеть на этом веб-сайте.

ЧАСТИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ТОЛЬКО ДЛЯ СОРЕВНОВАНИЙ

Chevrolet Performance предлагает запчасти, предназначенные исключительно для использования в транспортных средствах для соревнований, которые будут ездить только на треке или бездорожье. Под «транспортными средствами для соревнований» GM означает автомобили (i) используемые исключительно для соревнований, организованных и санкционированных местной или частной организацией, и (ii) не предназначенные для использования на общественных улицах или автомагистралях.Потребителям настоятельно рекомендуется не устанавливать детали, сопровождаемые этим предупреждением, на транспортных средствах, которые будут передвигаться по дорогам общего пользования, поскольку они не предназначены для этой цели. Описания продуктов для таких деталей сопровождаются предупреждающим значком «Клетчатый флаг».

ВНИМАНИЕ: ВЫБРОСЫ НЕ ЗАКОННЫМИ ДЛЯ УЛИЧНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Из-за их влияния на выбросы транспортного средства некоторые детали предназначены исключительно для использования в транспортных средствах для соревнований. Предупреждающий значок «Клетчатый флаг» означает, что деталь разработана и предназначена для использования в транспортных средствах, эксплуатируемых исключительно для соревнований: в гонках или организованных соревнованиях на трассах, отличных от общественных улиц или автомагистралей.Установка или использование этой детали на транспортном средстве, эксплуатируемом на общественных улицах или автомагистралях, может нарушить законы и правила США, Канады, штата и провинции, касающиеся выбросов от автотранспортных средств.

Шатуны ProX: доступная цена соответствует качеству OEM

ProX предлагает комплекты шатунов OEM качества по ценам ниже, чем у дорогих производителей. Узнайте больше о производственном процессе и включенных деталях здесь.

Изготовители двигателей для мотоциклов и квадроциклов могут иногда с подозрением относиться к запасным частям на вторичном рынке, особенно к критически важным вращающимся узлам.Шатун, например, является одним из наиболее измученных компонентов двигателя. Он сжимается в течение половины цикла сгорания и растягивается в течение второй половины. Возможность заменить такой важный элемент двигателя на более низкую никогда не отвечает интересам энтузиастов силовых видов спорта, поэтому часто выбор заключается в том, чтобы вернуться в дилерский центр за запчастью OEM. Однако есть доступная альтернатива, соответствующая качеству OEM.

«Некоторым людям удобнее покупать OEM, чем на вторичном рынке», — говорит Мэтт Делфс из ProX Racing Parts.«Мы ликвидируем этот разрыв. Мы продаем OEM-запчасти, но по более низкой цене ».

Здесь вы найдете шатуны ProX и многие другие детали для вашего приложения. .

В дополнение к комплектным узлам коленчатого вала компании ProX компания ProX предлагает полную линейку сменных комплектов шатунов для внедорожных мотоциклов, квадроциклов, гидроциклов и уличных велосипедов — все они поставляются на тех же заводах в Японии, которые поставляют продукцию ведущим производителям. Комплекты шатунов ProX помогают заполнить эти пробелы для тех, кто хочет освежить свою нижнюю часть деталями оригинального качества, не тратя деньги на запчасти OEM.

Plus, ProX недавно расширила свой ассортимент шатунов, включив в него новые модели внедорожников, которые с завода оснащены шатунными подшипниками скольжения. «Подшипник скольжения» относится к стержневому подшипнику автомобильного типа, который представляет собой просто две половинки вкладыша подшипника, прикрепленные к большому концу стержня. Шатун кривошипа входит в эти вкладыши подшипников в пределах допусков OEM и перемещается по масляной пленке между пальцем и подшипником. В подшипниках скольжения ProX используется немецкая многометаллическая технология с оловянным покрытием, что в сочетании с конструкцией подшипников скольжения позволяет им лучше выдерживать более высокие нагрузки на двигатель и лучше противостоять износу подшипников и пальцев.

Комплекты шатунов с подшипниками скольжения ProX предлагают доступную замену OEM-качества для последних моделей Kawasaki KX250 и KX450, а также KTM 250, 350 и 450 SX-F / EXC-F. Приложения будут расширяться!

«Это стальной стержень двойной ковки, сделанный в Японии из японской стали. Рынок признает японскую сталь очень качественной », — подтверждает Delfs. «Мы поставляем те же шатуны, что и OEM. Он даже из того же инструмента, но с названием ProX.”

Здесь вы найдете шатуны ProX и многие другие детали для вашего приложения. .

Шатуны ProX изготовлены из того же материала и с использованием того же инструмента, что и шатуны японского производителя оригинального оборудования.

Шатуны ProX имеют ту же форму, размеры и геометрию двутавровой балки, что и OEM-оборудование. Двойная ковка означает, что необработанный стальной сплав дважды забивают молотком для обеспечения прочности и однородности.

«При ковке все молекулы и поток зерен в структуре выравниваются в соответствии с характеристиками стержня», — поясняет Делфс.«Зерно обтекает большой и малый конец — все они выровнены внутри конструкции, чтобы придать ей большую прочность. Когда вы удваиваете кузницу, вы ударяете по нему один раз, а затем снова, чтобы выровнять его еще больше ».

Благодаря использованию инструментов OEM, шатун имеет одинаковые точные диаметры отверстий на каждом конце. Это необходимо для установки новых подшипников, которые входят в комплекты шатунов ProX.

Шатуны ProX поставляются в комплекте со штифтом, подшипниками и шайбами ​​под одним номером детали.Все двухтактные двигатели включают даже малый концевой подшипник.

«Комплект удилища укомплектован. Обычно вы не можете купить его комплектом от OEM-производителя, только по частям », — добавляет Делфс. «Все компоненты в наборе стержней изготовлены на одних и тех же японских заводах, включая сепараторы подшипников, ролики, упорные шайбы и штифт шатуна, который собирается с половинками коленчатого вала».

ProX предлагает плоские сепараторы серебристого цвета для некоторых двигателей большой мощности, например двигателей мотокросса и спортивных квадроциклов.В комплект шатуна также входит штифт шатуна. Они подвергаются прецизионной механической обработке и термообработке. 4-тактные пальцы также имеют масляные каналы для максимальной смазки. Другими ключевыми характеристиками долговечности шатуна являются процессы цилиндрической обработки и дробеструйной обработки во время производства.

Для шатунов очень важно удалить все острые края и углы.

«Стержни подвергаются термообработке, стволу и дробеструйной обработке для удаления дефектов текстуры поверхности.Это критически важно для срока службы удилища », — объясняет Делфс. «Любые острые углы могут превратиться в трещины от напряжения, которые в конечном итоге могут привести к поломке».

ProX также обеспечивает надлежащую смазку, точно располагая смазочные щели и дублируя смазочные карманы OEM-типа на шайбах, чтобы уменьшить трение между шатуном, шайбой и стенкой коленчатого вала. «Мы добавляем масляные щели там, где это имеет смысл на штоке, чтобы улучшить смазывание подшипников», — говорит Делфс. «Шайбы доступны либо из меди, либо из серебра в соответствии с рекомендациями производителей оборудования.Оба обладают высокими смазывающими качествами поверхности ».

Шатуны ProX имеют смазочные пазы, специально предназначенные для дополнительной смазки штифтов.

ProX предлагает комплекты шатунов для широкого спектра применений в силовых видах спорта, начиная с популярных моделей, представленных в 80-х годах. Сотрудничая с уважаемым механическим цехом, производитель двигателей своими руками может сократить расходы, заказав комплект шатуна ProX вместо того, чтобы получать полную сборку коленчатого вала у дилера.

«По мере износа подшипников изнашиваются и стержни», — предупреждает Delfs.«Когда вы раздвигаете кривошип в сборе, вам захочется установить все новые компоненты на этом этапе. Преимущество комплекта шатунов по сравнению с покупкой коленчатого вала целиком заключается в его стоимости.

«Вы покупаете комплект, а прессование выполняет местный механический цех», — резюмирует Delfs. «Это для экономных парней, которые хотят гарантированного качества».

Штанги ProX имеют такой же точный диаметр отверстия благодаря инструментам OEM. Все детали комплекта шатунов ProX поставляются японскими OEM-поставщиками. .