Причины поломок коленчатого вала / База знаний ремонта двигателей / Ремонт Моторов
- Главная
- База знаний ремонта двигателей
- Причины поломок коленчатого вала
Причины поломок коленчатого вала
Прежде чем приступать к анализу причин поломок коленчатого вала, давайте вспомним основные понятия, связанные с ним.
Каково назначение коленвала?
Ответ на этот вопрос известен многим: он служит для того, чтобы преобразовывать возвратно-поступательное движение поршней, которые в результате сгорания топлива движутся вверх и вниз в цилиндре, во вращательное движение с тем, чтобы получить необходимую полезную отдачу.
Работа по преобразованию фактически выполняется благодаря совместным действиям шатунов и коленчатого вала. У последнего есть щёки и противовесы. Щёки – это детали, соединяющие два типа шеек – коренные и шатунные, а противовесы – это детали, которые предназначены для уравновешивания веса поршней и шатунов, обеспечения постоянного плавного вращения и достижения высоких значений оборотов в минуту.
Помимо этого, на разных концах коленвала устанавливают демпфер и маховик.
Назначение демпфера заключается в уменьшении и предотвращении крутильных колебаний, а функция маховика – накопление и отдача избыточной кинетической энергии, возникающей во время рабочего хода.
Теперь постараемся найти ответ на вопрос, почему коленвалы ломаются.
В принципе, можно утверждать, что коленчатые валы выходят из строя достаточно редко. Случается, что они ломаются из-за дефекта литья или ковки, но такие случаи малочисленны. Дело в том, что современные системы контроля качества ковки и обработки, как их называют профессионалы, колен являются передовыми и соответствуют последним достижениям в области науки и техники. Крайне редки случаи, когда новый коленчатый вал «выпрыгивает» или «его вырывает» из силовой установки. Обычно он ломается из-за того, что выходит из строя какая-либо другая деталь или узел мотора. При больших нагрузках и работе дизельного мотора на высоких оборотах могут возникать условия, при которых проворачивает вкладыши, что, как следствие, приводит к тому, что коленвал ломается.
Следует также отметить, что коленчатые валы дизельных двигателей более подвержены поломкам, поскольку они изготавливаются из более твердых металлов или сплавов.
Коленвалы всех дизельных силовых установок подвергают термообработке. Некоторые дизельные шатуны азотируют. Азотирование – это процесс, при котором азот внедряется на поверхность стали при очень высокой температуре. Эта термообработка осуществляется для повышения износостойкости, снижения показателей усталости и достижения высокой твердости поверхностей. Благодаря этому после обработки коленчатый вал становится чрезвычайно твердым, но, вместе с тем, хрупким. Когда подшипники двигателя выходит из строя, слишком большой зазор может вызвать эффект «прыгалок» внутри мотора. В некоторых ситуациях коленчатый вал может сильно изогнуться или даже сломаться. В случаях, когда азотированный коленчатый вал получил искривления, обычно выпрямлять его не рекомендуют. Попытки сделать это, возможно, приведут к образованию внутренних и внешних трещин, что рано или поздно приведет к еще одному отказу коленчатого вала.
Итак, у вас сломан коленвал и его нужно заменить. Каковы Ваши дальнейшие шаги? Вы можете просто купить новое или восстановленное колено и установить его, однако всё не так просто, как может показаться на первый взгляд. Помните эффект «прыгалок» внутри двигателя? Такие ситуации не только вызывают повреждение колена, но также повреждение отверстий шатунных и коренных шеек в блоке двигателя. Колебательные движения коленвала, возникающие в результате того, что он «прыгает» и «болтается» в блоке, создают угрозу повреждения, деформации или увеличения отверстий. Высокий крутящий момент прыгающего колена может также привести к растяжке болтов. Крышки коренных подшипников могут ослабнуть в регистрах, что приведет к смещению.
Никогда не стоит просто менять коленчатый вал и устанавливать новый без соответствующей проверки отверстий. Наиболее точный способ их проверки – использование циферблатного нутромера. Штангенциркуль с этой задачей не справится. Во многих случаях, для чтобы получить точные значения, двигатель придется извлекать из автомобиля.
Если у вас нет нутрометра, необходимо демонтировать блок и доставить его вместе с шатунами в автомастерскую. Технические специалисты помогут проверить все отверстия в блоке, и, при необходимости, провести работы, чтобы вернуть им круглую форму. Если не сделать этого, коленвал может снова выйти из строя. Отверстия некруглой формы свидетельствуют, что зазоры между блоком и подшипниками не соответствуют стандарту. Такая ситуация может привести к преждевременному выходу подшипника из строя, а в худшем случае – к поломке коленчатого вала.
Специалисты компании «Motor Rep» обладают всем необходимым оборудованием, знаниями и богатым опытом проведения работ по устранению проблем и неполадок коленчатых валов. В случае, если Вам нужно отремонтировать коленвал, приглашаем Вас обращаться в фирму «Motor Rep».
Перепрессовка коленчатого вала своими руками
Коленчатый вал является одним из главных элементов двигателя. Он принимает возвратно-поступательную энергию от шатунов поршневой группы и преобразует ее во вращающее движение.
Эта энергия, в дальнейшем, передается на коробку передач и колеса автомобиля.
Коленчатый вал имеет в своем составе шейки, щеки и противовесы. От количества цилиндров зависит расположение и количество шеек на валу. Щеки предназначены для соединения шеек, а для уменьшения различных центробежных нагрузок, на них устанавливаются специальные противовесы.
Щеки, также, имеют специальные каналы, по которым масло попадает на весь механизм от коренных до шатунных шеек.
Как правильно провести перепрессовку?
Распрессовка необходима в случаях, когда необходимо оценить состояние опорных подшипников. Вытаскивать коленчатый вал нужно предельно аккуратно. Бытует мнение, что погнуть его практически невозможно, однако, это не так.
Погнуть коленчатый вал можно в следующих случаях:
1. Разборка кривошипно-шатунного механизма.
2. Демонтаж опорных подшипников.
3. Снятие вариатора.
Для того, чтобы вытащить коленвал, необходимо, в первую очередь, снять крышку картера двигателя.
Чтобы это сделать, расконтрите ее и открутите все болты, которые ее крепят. После этого откроется доступ к коленчатому валу. Вытащить его можно только с помощью специального съемника, так как посажен он очень плотно. Однако, допускается вариант постукивания по нему твердым предметом. При этом, нужно остерегаться резких ударов.
После демонтажа коленвала, проводится внешний осмотр на пример прогиба. Для этого его замеряют штангенциркулем по всей окружности. Для более детального осмотра, рекомендуется применять микрометр. Также, на нем не должно быть каких-либо люфтов и отклонений. Норма отклонений, при этом, не должна превышать 0,05 мм.
Если обнаружен прогиб коленчатого вала, то для определения стороны изгиба, его зажимают в тисках, предварительно раздвинув щеки. Раздвинуть щеки можно с помощью специальных конусных брусков. Таким образом, достигается наилучшая центровка.
Все детали разбираются и подвергаются либо замене в месте перегиба, либо, при отсутствии погнутости, очистке в керосине.
При сборке коленчатого вала рекомендуется проявлять особую осторожность, чтобы не нарушить его правильную центровку. Иначе, в последствие, есть риск испортить не только поршневую группу, но и весь двигатель, в целом.
Видео — Ремонт Коленвала Иж ПС
После устранения найденных неисправностей, коленчатый вал запрессовывается с помощью съемника обратно в картер двигателя. Единственная сложность при проведении всех работ – это снятие и установка переднего подшипника.
Вот и все. Как видите перепрессовка коленвала – это довольно сложная операция, и доверять ее проведение рекомендуется только специалистам из автосервиса. Однако, перепрессовка своими руками поможет водителю лучше узнать устройство своего автомобиля и сэкономит на бюджете. Удачи на дорогах!
Коленчатые валы для Vespa и Lambretta | Блог о технологиях скутеров
Создано Jesco в 15:01
26 января 2022 г.
Коленчатые валы: Общие
Больше мощности за счет большего крутящего момента и/или большей скорости? Мощность равна крутящему моменту, умноженному на скорость, с которой этот крутящий момент передается. Так как же гоночные двигатели достигают такой высокой мощности? Это возможно только за счет увеличения крутящего момента или скорости, при которой применяется крутящий момент.
P=Md * (r)
P = Мощность (кВт)
Md = Крутящий момент (Нм)
(об) = Скорость (рад/с )
Если вы хотите пересчитать эту формулу, используя свой скутер, вам все равно нужно ввести единицы измерения к общему знаменателю. Формула действительна, если скорость дана в нетрадиционной размерности рад/с. Нужно знать, что одна минута — это одна минута. Вы должны знать, что одна минута равна 60 секундам, а один оборот равен 6,28 рад. Если принять максимальный крутящий момент в 15 Нм при 6000 об/мин, то мощность здесь составит:
P = 15 Нм * 6000 об/мин * 1 мин/60 с * 6,28 = 9420 Нм/с
1 Нм/с = 1 Вт, 1000 Вт = 1 Киловатт, поэтому описанный здесь двигатель Vespa имеет мощность 9,4 кВт * 1,36 = 12,8 л.
с. при 6000 об/мин.
Крутящий момент более или менее зависит от смещения. Существуют фиксированные верхние пределы крутящего момента, потому что в лучшем случае весь объем цилиндра может быть заполнен свежей бензино-воздушной смесью и сожжен за один ход поршня (турбонаддув, веселящий газ или подобное). Все, что мы можем сделать, это убедиться, что все компоненты хорошо подобраны, чтобы максимально заполнить цилиндр и чтобы рабочий объем был максимально большим. А это можно сделать только с большим ходом и большим отверстием. Больший ход достигается за счет длинноходных валов, больший диаметр – за счет настройки цилиндров. Скорость выходного крутящего момента — это еще одна переменная, которую можно использовать для увеличения мощности. Если его удвоить, мощность также удвоится. Гоночные двигатели развивают такие высокие обороты, потому что они должны сжигать больше зарядов цилиндров за одно и то же время.
Важно сделать обороты двигателя как можно выше, используя более легкие грузы и более жесткие пружины противодавления, потому что вы вряд ли найдете какую-либо мощность в диапазоне оборотов высокоскоростного двигателя.
Щетки кривошипа — правый тип
Для оптимального наполнения цилиндров при высоких оборотах двигателя смесь должна течь через перепускные отверстия как можно быстрее, и это лучше всего работает, если давление в картере максимально высокое, когда порты перелива открыты. Поскольку это давление тем выше, чем меньше соотношение объема картера между верхним и нижним положениями поршня, стараются поддерживать мертвый объем (объем воздуха в картере) как можно меньшим. Это достигается, в том числе, за счет коленчатых валов с полными щеками коленчатого вала, которые максимально заполняют картер. Однако с игрой по устранению мертвого пространства можно переусердствовать, ведь существует оптимальный уровень предварительного сжатия. Если это превышено, преобладают отрицательные эффекты, и производительность двигателя снижается, а не увеличивается. В дополнение к валу со сплошной щекой в тюнинговом секторе доступен ряд других типов вала, каждый из которых оптимизирован для определенной цели.
Манжетные и конусовидные (или грибовидные) валы с оптимизированным потоком — дальнейшее развитие цельнощечного вала — подходят для двигателей с прямым или диафрагменным впуском. Форма щек не препятствует излишнему потоку входящего газа и создает больший полезный объем кожуха. Таким образом, предварительное сжатие немного снижается, может поступать больше свежего газа и достигается более высокая степень наполнения. Это взаимодействие позволяет расширить диапазон скоростей и увеличить достижимую мощность.
Коленчатые валы и поворотные клапаны
Приводы поворотных клапанов, с другой стороны, предпочитают использовать валы с гоночной кромкой или валы с длинным ходом. Кроме значительно более длительного времени впуска, что положительно сказывается на степени наполнения, гоночные валы также имеют обтекаемые и полированные шейки кривошипа, снижающие турбулентность и глохнуние. Более новые валы с выступающими кромками для роторно-пластинчатых двигателей также обладают теми же преимуществами, что и валы с диафрагмой.
Высококачественные валы характеризуются точной балансировкой (см. ниже «Полная балансировка») и высокой концентричностью, т. е. отсутствием «стука» в одном направлении (= направленный вал). Это делает их особенно плавными.
Полированные щеки или шатуны обеспечивают меньшее гидравлическое сопротивление.
Для высококлассных малорамных двигателей предлагаются коленчатые валы диаметром 87 мм (вместо исходных 82 мм). Они обеспечивают большую защиту от скручивания, поскольку над штифтом находится больше материала, и, следовательно, размер пресса можно выбрать выше. Однако картер должен быть расточен до 88 мм.
Полный баланс
Когда мы используем термин «сбалансированный», он означает «сбалансированный на 12 часов» или «статически сбалансированный». Проушина шатуна откидывается на 12 часов (вверху), когда вал свободно и горизонтально подвешен. Все вращающиеся массы на 100 % сбалансированы с помощью балансировочных отверстий.
Поршни, кольца, пальцы и т. д. являются «возвратно-поступательными» поступательными массами. К сожалению, вся система никогда не может быть сбалансирована на 100%, поэтому не существует безвибрационных одноцилиндровых двигателей. Это связано с ускорением и замедлением в мертвых точках и с эксцентриситетом масс между ними.
Динамическая балансировка означает, что вся система, включая поршни и валы, будет сбалансирована. К сожалению, на практике эта попытка неосуществима. Фактически, поршень и вал пытаются хорошо сбалансировать, что описывается «коэффициентом баланса». Он описывает весовое отношение вращающихся к колеблющимся (поступательным) массам. Опыт показывает, что значение около 40 % дает хорошие результаты.
Балансировочный стенд НИК является хорошим инструментом для проверки и регулировки баланса. Балансировочный стенд НИК .
Ход
Более длинный ход достигается за счет размещения шатунной шейки дальше от оси вращения коленчатого вала.
Такого же эффекта можно достичь, например, с помощью эксцентрикового штифта. 1 мм больше расстояния от оси означает 2 мм больше хода. Затем поршень перемещается на 1 мм за верхнюю мертвую точку и на 1 мм ниже нижней мертвой точки. Чтобы предотвратить столкновение поршня с головкой, необходимо установить прокладку основания или головки толщиной на 1 мм. Кроме того, юбка поршня должна быть немного укорочена снизу, чтобы она не соприкасалась с корпусом в нижней мертвой точке. Время изменится в любом случае.
Компенсация донным уплотнением: время выхлопа увеличивается, время перелива значительно увеличивается. Если выхлопная труба также немного приподнята фрезерованием, двигатель оптимизирован для более высоких оборотов.
Компенсация прокладкой головки блока цилиндров: Время выпуска и переполнения лишь немного больше, при этом время перелива изменяется больше, чем время выпуска (= меньше предварительного разряда). Оптимизация для увеличения крутящего момента на средних оборотах двигателя.
Коленчатые валы: больше диаметр отверстия или больше ход?
Длинный ход является более дорогим, но, с точки зрения увеличения мощности, также лучшим методом увеличения рабочего объема, поскольку увеличение рабочего объема на 5 % (достижимое за счет увеличения хода на 5 %) означает увеличение на 5 % квадратных миллиметров площади окна, если синхронизация были оставлены без изменений.
Таким образом, смещение и площадь окна увеличиваются в той же пропорции. Напротив, с увеличением рабочего объема на 5 % за счет изменения диаметра отверстия (достижимого с увеличением диаметра на 2,46 %, поскольку при расчете смещения диаметр цилиндра возводится в квадрат) вы получаете увеличение площади окна только на 2,46 %. Это также причина, по которой высокопроизводительные двухтактные двигатели Гран-при в основном представляют собой квадроциклы (соотношение хода поршня к диаметру цилиндра примерно одинаковое).
Мы, водители скутеров, однако, вынуждены настраивать двигатели на основе серийных двигателей и не можем свободно выбирать рабочий объем и отношение хода поршня. Большего диаметра легко и недорого добиться заменой цилиндров, поэтому этот метод является наиболее распространенным. Даже если, к сожалению, это приводит только к короткоходному двигателю.
Однако очень длительное время выпуска и перелива и, следовательно, высокая мощность могут быть достигнуты только за счет увеличения хода поршня.
Однако винтовое соединение вокруг картера накладывает узкие ограничения на возможный дополнительный ход, и корпус необходимо подвергать механической обработке, т. е. выкручивать, чтобы обеспечить достаточно места в диаметре для длинноходного вала. Поскольку критическая скорость поршня 20 м/с может быть достигнута с помощью эксцентриковых длинноходных валов, настройки карбюратора и зажигания также должны быть отрегулированы с особой точностью. Однако, если вы возьмете на себя труд, а также оптимально отрегулируете синхронизацию цилиндров, вы будете вознаграждены очень мощным двигателем, и вполне возможны выходы более 40 л.с./40 Нм.
Что нужно для низковибрационного коленчатого вала?
Коленчатый вал в значительной степени влияет на силу вибрации двигателя. Сильные вибрации отрицательно сказываются не только на комфорте езды, но и на долговечности отдельных компонентов скутера и, что не менее важно, на работе двигателя.
Для снижения вибрации коленчатого вала важны различные факторы:
Выравнивание коленчатого вала : Коленчатый вал всегда должен проходить строго прямо между подшипниками.
Две щеки кривошипа соединены друг с другом через шатунную шейку. Если коленчатый вал скручивается в этом соединении, будут возникать вибрации.
Коленчатые валы особо высокого качества, такие как валы SIP Performance, очень точно выравниваются вручную .
Две щеки кривошипа соединены друг с другом через шатунную шейку. Если коленчатый вал скручивается в этом соединении, будут возникать вибрации. Балансировочное положение : Коленчатый вал должен иметь противовес колеблющимся массам (поршни и т.д.). Это означает, что несобранный коленчатый вал, опирающийся на опорные поверхности, будет колебаться вокруг этого противовеса. Самая тяжелая точка коленчатого вала направлена вниз. Чтобы этот центр тяжести был полезным противовесом движению поршня, шатунная шейка должна находиться в положении 12 часов или (если коленчатый вал вращается по часовой стрелке) в положении 1 час.
Многие гоночные коленчатые валы для Vespa раньше были грубо обработаны, чтобы обеспечить больше места для свежего газа во впускной зоне. Это часто приводило к перекосу противовеса. Хороший современный вал компенсирует этот перекос формой обрабатывающих или балансировочных грузов .
Хороший современный вал компенсирует этот перекос формой обрабатывающих или балансировочных грузов .Коэффициент балансировки : Противовес, который коленчатый вал прижимает к поршню, должен соответствовать весу поршня. Идеальный фактор этого веса называется уравновешивающим фактором в процентах. Идеальный балансировочный коэффициент для двигателя опять же зависит от многих других факторов. Например, положение цилиндра.
Проблема в том, что не существует абсолютно правильного коэффициента балансировки. У каждого производителя своя философия. Кроме того, каждый производитель использует разный вес поршня для определения коэффициента балансировки. Обычно это их собственные продукты, для которых был разработан коленчатый вал.
Что означает «точно сбалансированный»?
Точно сбалансированный на самом деле не является четким техническим термином. Это скорее разговорное выражение для особенно хорошо сбалансированного коленчатого вала.
Тем не менее, мы решили использовать этот термин как информацию о коленчатом валу.
Мы используем термин «точно сбалансированный» для описания коленчатых валов, которые соответствуют всем трем пунктам, указанным выше:
Они особенно точно выровнены.
Они балансируют на 12 или 1 час.
Производитель реализовал в конструкции определенный коэффициент баланса.
К сожалению, это не гарантирует, что балансировка соответствующего вала идеально подходит для предполагаемого двигателя. Но это явный признак качества, значительно повышающий вероятность плавной работы мотора.
Шатун
Более длинный шатун не изменяет ход, но цилиндр все равно должен быть соответственно поднят. Преимущество более длинного шатуна в том, что он меньше наклонен на половине хода, и поэтому поршень оказывает меньшее боковое усилие на стенку цилиндра, что приводит к меньшему трению. Однако это преимущество достигается ценой значительно большего объема картера: он увеличивается на величину площади, ограниченной внутренней кромкой нижнего уплотнения, умноженную на его высоту.
ГРМ также меняется при длинном шатуне. Однако незначительно, так как кривая подъема поршня несколько меняется.
Поскольку шатунные шейки удерживаются вместе шатунным пальцем, желательно иметь как можно более высокий размер сжатия, чтобы предотвратить скручивание двух шейных бабок. Шатунный палец, на котором сидит шатун и подшипник, запрессовывается в две щеки вала с высоким давлением. Если отверстия в щеках слишком велики или диаметр штифта слишком мал, прессовое соединение не может набрать достаточной прочности и дает трещину. Это может привести к серьезному повреждению двигателя. По этой причине шатунные шейки более мощных двигателей часто приваривают к щекам, чтобы изначально предотвратить скручивание.
Различают стандартные шатуны и шатуны с полированными лопастями, которые оптимизированы для потока.
Длина шатуна всегда измеряется от центральной проушины до центральной проушины. Для топовых малорамных двигателей есть, например, специальные валы от POLINI с длиной шатуна 102 мм вместо 97 мм.
На старых моделях Vespa в качестве подшипников шатуна использовались латунные втулки для минимизации трения. Благодаря высокому содержанию масла в смеси и очень низким оборотам двигателя в прошлом можно было уверенно ездить. Однако, поскольку современные двигатели достигают более высоких скоростей и добавляют меньше масла, игольчатые подшипники в настоящее время обычно используются в верхней и нижней части шатуна. Они могут выдерживать более высокие скорости и, в случае гоночных валов, также снабжаются смесью через дополнительные смазочные отверстия или прорези. Это надежно защищает подшипник от «сухой работы», перегрева и заедания поршневого или шатунного пальца. В высококачественных серебряных подшипниках сепаратор подшипника покрыт серебром, что снижает трение и износ и, следовательно, увеличивает срок службы.
Шатун ножаШатун стандартныйКомплект шатунов, вкл. шатунные пальцы и упорные шайбыМалая рама: конус, подшипник и седло масляного уплотнения
Коленчатые валы малой рамы доступны в трех различных версиях:
Более старые модели малой рамы (V50/PV/ET3) в стандартной комплектации оснащены коленчатым валом с заостренный конус (сальник Ø 19 мм, гнездо подшипника Ø 20 мм), на котором сидит крыльчатка вентилятора.
Тем не менее, он не особенно износостойкий и поэтому может срезаться даже при небольшой настройке.
В отличие от этого, конус следующей модели гораздо более стабилен: коленчатый вал PK XL имеет более тупой конус с посадочным местом для сальника диаметром 20 мм (посадочный диаметр подшипника остается прежним), что не только оптимально подходит для для всех целей настройки, но также представляет собой идеальную основу для перехода на электронное зажигание. Валы с ходом 51 мм (изначально устанавливались на PK125XL/ETS) имеют наиболее стабильную конструкцию с дополнительно усиленным седлом сальника (24 мм) и гнездом подшипника 25 мм. Идеально подходит для амбициозных тюнинг-проектов. Однако их можно устанавливать только в оригинальные корпуса V50 и PK50 в сочетании с конверсионным подшипником и сальником.
Короче говоря, есть три размера посадочных мест сальников и два размера посадочных мест подшипников на малогабаритных Vespa.
Коленчатые валы и Lambretta
Стандартные валы серии 1-3 LIS/SX/TV DL/GP имеют ход 58 мм и шатун 107.
Только TV175 в стандартной комплектации поставляется с шатуном диаметром 116 мм.
Возможна установка коленчатого вала с шатуном 110 мм вместо шатуна 107 мм. Это должно привести к более плавной работе двигателя. В этом случае более длинный шатун следует компенсировать 3-миллиметровым уплотнением. Однако разница между 107 и 110 мм очень мала. Лучше переделать на коленвал с шатуном 116 мм. Более длинный шатун идеально компенсируется поршнем с меньшей высотой сжатия. Для большинства цилиндров Lambretta поршни с компрессионной высотой 30 мм вместо исходных 39мм доступны. Таким образом, заметно реальное улучшение с точки зрения плавности хода.
В области тюнинга различают гоночные валы и длинноходные валы. Поскольку двигатели Lambretta имеют прямой впуск в цилиндр, на форму коленчатого вала не влияют требования к впуску в картер. Гоночные валы отличаются особо упругими материалами, высококачественными подшипниками, особыми шатунами, особой балансировкой или весом. Длинноходовые валы доступны в широком диапазоне вариаций.
Ход 60 мм, безусловно, является наиболее популярным, поскольку валы 60 мм обычно можно устанавливать без модификации корпуса. Для длинноходных валов с ходом более 60 мм требуется картер большего диаметра.
В отличие от Vespa, конус Lambretta доступен только в двух взаимозаменяемых версиях. Большой конус диаметром 25 мм (измеряется сразу после сальника) изначально был только в двигателе DL/GP. Малый конус всех остальных моделей сужается до 21 мм сразу после седла сальника. Однако при максимальной нагрузке или на высоких скоростях на весь диффузор действуют огромные силы, которые не всегда надежно выдерживает узкий наконечник 21-мм конуса. В принципе, здесь то же самое: чем толще диффузор, тем он стабильнее и лучше подходит для настройки. В зависимости от конуса, конечно, требуются соответствующие крыльчатки вентилятора.
Jesco
Jesco — техник и разработчик продукции в SIP Scootershop. Многие знают его по видеороликам на обучающем канале SIP TV, где Джеско объясняет сложные вещи простым языком.
Подпишитесь на @jescoschmidt
Что такое узкий подшипник? K1 Technologies
Переключить навигацию
Поиск
В двигателестроении все зависит от деталей, и выбор правильного комплекта подшипников двигателя для вашего коленчатого вала является очень важным! Внутри мы исследуем, что такое узкий подшипник и когда его следует использовать.
Кажется, что каждый день в социальных сетях появляется новый пост о уличных двигателях, развивающих четырехзначную мощность. Убийственная последняя модель Hemi с воздуходувкой легко разгоняется до 1100 лошадиных сил, а Майк Моран построил цельнолитой двигатель с двойным турбонаддувом мощностью 5300 лошадиных сил. Показатели мощности продолжают расти, и все же гораздо меньше внимания уделяется тому, что требуется коленчатым валам, поршням и шатунам, чтобы выжить на этих постоянно растущих и более простых, чем когда-либо, уровнях мощности.
Галтель представляет собой радиус, образующийся при переходе от шатуна или коренной шейки к вертикальной части коленчатого вала.
Радиус повышает прочность коленчатого вала, но требует немного более узкого подшипника по сравнению со стандартными подшипниками. Один небольшой момент, который часто упускается из виду, это ширина шатунного подшипника. Это то, чему будет посвящена эта часть. Но сначала давайте взглянем на конструкцию коленчатого вала.
Всем известно, что коленчатый вал из легированной стали 4340 значительно прочнее, чем типичный вариант из чугуна. Эта легированная сталь обладает более высокой прочностью на растяжение, а также более податлива — это означает, что кованая сталь может слегка изгибаться при высоких нагрузках. Литые кривошипы имеют тенденцию быть хрупкими и трескаться при высоких нагрузках.
Еще одним приемом повышения долговечности является простая техника, известная как радиус закругления. В типичном коленчатом валу V8 напряжение возникает в нескольких местах, но концентрируется в углах, образующихся как в месте, где шатунная шейка встречается со щекой кривошипа, так и в том же месте на коренных шейках.
Кованые коленчатые валы добавляют материала в этой позиции. Затем, после механической обработки шейки, создается очень пологий радиус, повышающий прочность. Однако этот процесс также уменьшает общую ширину журнала. Для высокопроизводительного коленчатого вала эта уменьшенная ширина требует более узкого подшипника по сравнению со стандартной версией.
В обобщенном виде стандартные шатунные подшипники часто немного шире своих высокопроизводительных собратьев.
Материалы подшипников выходят за рамки этой статьи, но в большинстве запасных подшипников используется алюминиевый сплав, в то время как в большинстве высокопроизводительных шатунных и коренных подшипников используется гораздо более мягкий и податливый триметаллический материал, который изнашивается быстрее, но не шелушится и не царапается, как стандартные алюминиевые подшипники.
Чтобы проиллюстрировать это, мы измерили ширину комплекта запасных алюминиевых шатунных подшипников Federal-Mogul для крупногабаритного Chevy по сравнению с комплектом Federal-Mogul (Speed-Pro) с высокими характеристиками.
триметаллические подшипники. Стандартные алюминиевые версии имели размер 0,885 дюйма, а рабочие подшипники были на 0,020 дюйма уже и составляли 0,865 дюйма. Использование более широких подшипников на коленчатом вале из кованой стали с высокими эксплуатационными характеристиками может привести к заеданию внешних краев подшипника на галтели большего радиуса коленчатого вала. Это может привести к немедленному выходу подшипника из строя и, как минимум, к попаданию мусора в масло.
Могут возникнуть опасения по поводу использования подшипника, который теперь стал на 0,020 дюйма уже, с точки зрения нагрузки на подшипник, но небольшая разница в ширине на самом деле несущественна, поскольку разница в ширине представляет собой уменьшение ширины всего на два (2) процента в этом случае применения с большими блоками. .
На этой фотографии показан зазор, создаваемый между кромкой суженного шатунного подшипника и радиусом галтели. Это предотвращает контакт края с радиусом на коленчатом валу.
Суженные подшипники также поднимают проблему фасок шатунных подшипников. Большинство высокопроизводительных шатунных подшипников имеют фаску на одной стороне подшипника, чтобы приспособиться к большому радиусу на краю шейки. Поскольку внутренняя сторона подшипника не имеет этого радиуса галтели, нет необходимости в фаске с обеих сторон подшипника. Но как для верхнего, так и для нижнего подшипника это требует, чтобы подшипник был правильно ориентирован. Поскольку подшипник расположен своим хвостовиком, подшипник со скошенной кромкой должен быть установлен либо как верхний, либо как нижний подшипник, поскольку фаска будет на противоположной стороне для более низкой половины подшипника по сравнению с верхней половиной подшипника.