Шатун двигателя и какие шатуны бывают.
Приветствую всех гостей моего сайта. Многие наверное заметили, что у меня уже есть достаточное количество статей про разные поршни, от простых до керамических. Но внезапно спохватившись, я осознал, что у меня на сайте нет ни одной статьи, про не менее важную и нагруженную деталь любого двигателя внутреннего сгорания — шатун. В ДВС эта деталь испытывает такие же нагрузки как и поршень, и даже больше. А важность качественного изготовления шатуна, ещё более значима, так как в нём находятся два подшипника, скольжения или качения, а сил, воздействующих на шатун, даже больше чем у поршня. В этой статье я попытаюсь рассказать всё, ну или почти всё о шатуне, рассказать какие они бывают, и т. д. и т. п.
Основная задача детали двигателя, называемой шатун, это превращение поступательного движения поршня (вверх-вниз) во вращательное движение коленчатого вала. Верхняя головка шатуна соединена через стальной палец с поршнем, и воспринимает на себя давление газов сгорающей топливо-воздушной смеси. А нижняя головка шатуна передаёт давление газов на кривошипно-шатунный механизм коленвала и заставляет его крутиться. И при этих казалось бы простых движениях, шатун испытывает колосальные ,и в тоже время неравномерные (переменные) нагрузки.
К тому же в начале такта впуска и в конце такта сжатия, шатун тянет на себя и поршень и собственный вес, и всё это на больших оборотах, в итоге силы инерции пытаются его растянуть (разорвать). А на рабочем такте двигателя и такте выпуска, шатун наоборот сжимается от давления газов, давящих на поршень, и от сопротивляющегося коленчатого вала. То есть на больших оборотах, нагрузка на разрыв и нагрузка на сжатие, чередуются очень резко и быстро. Теперь я думаю вы представили, как и в каких условиях приходится работать этой детали.
Поэтому и требования о качестве изготовления шатуна, очень высоки. Ведь если он хоть немного не выдержит нагрузки и чуть деформируется, то поршневую группу тут же перекосит и начнёт прихватывать, а подшипники в его головках будут работать с перекосом, естественно перекос подшипников будет и при трении на шейках коленвала (и поршневого пальца тоже). В таком случае, ресурс двигателя резко устремится к нулю, к тому же как известно, поршневая и коленвал — это самые дорогие детали двигателя.
Шатун и подшипники его головок двухтактного 50 кубового мотора
Значит ясно, чтобы шатун выдержал вышеперечисленные нагрузки, его необходимо изготовить из прочной и высококачественной стали. А к шатунам и к материалу их изготовления у спортивного двигателя (форсированного, с надувом), требования ещё более жёсткие. При изготовлении, заготовку штампуют, и очень тщательно следят за образованием соответствующего профиля, который придает конструктивную жесткость детали. Так же очень важна полная одинаковость (особенно по весу) изготовления шатунов для многоцилиндровых двигателей, ведь если будет расхождение по массе даже на пару граммов, то повышенная вибрация на высоких оборотах, будет очень ощутима и вредна. Неудобство от вибрации будет ощущаться как водителем, так и самим двигателем, в итоге разрушение коренных подшипников коленвала, может произойти за считанные километры. Поэтому если вам придётся поменять один из нескольких шатунов вашего двигателя, настоятельно советую убедиться в том, что новый шатун весит точно столько же как и остальные шатуны.
Предостережение.
Многие «Кулибины», разобрав свой двигатель и увидев впервые шатуны, удивляются какой же он,, или они шероховатые. Тут же в их светлой голове возникает мысль: а не пригладить ли их наждаком или напильником. Всем настоятельно советую — не нужно, здесь народное творчество неуместно. И объясню почему: ведь при штамповке самым прочным получается верхний (наружный) слой металла, и именно поэтому все шатуны серийных двигателей не обрабатываются снаружи, после штамповки.
Шатуны мотоцикла Урал, вымирающая конструкция из-за плохой смазки подшипников и их малого ресурса. На фото Б — нормальный двутавровый шатун, а на фото В — шатун непрочной формы.
Ещё следует обратить внимание на центральную часть шатуна (стержень), которая имеет двутавровое сечение (исключение составляют шатуны некоторых моделей мотоциклов Урал). Многих «Кулибиных», у которых постоянно чешутся руки, так и подмывает пройтись по граням двутавра с болгаркой. Они обычно мыслят так: мол куда столько лишнего металла и веса, а вот если это дело удалить и этим облегчить шатун, то мотор закрутится веселее. Но ребятки, неужели вы умнее японских инженеров, которые годами только и думают, как заставить крутиться двигатель резвее и выжать из него максимальную мощность. Посмотрите на фото (специально помещённое мной внизу текста) шатунов с японских спортбайков, у которых мощи явно поболее чем у вашего оппозита. Почему то на них двутавровое сечение сохранено. А дело в том, что именно двутавровая форма придаёт шатуну максимальную жёсткость на кручение и на изгиб, особенно при передаче переменных усилий. Жаль что это не понимают многие народные умельцы и инженеры Ирбитского завода, на мотоциклах Урал, как я уже говорил стоят шатуны странной формы (см. фото) Но на некоторых моделях Уралов, стоят нормальные двутавровые шатуны. Наверное Ирбитский завод решил поэкспериментировать. Только вот жаль, что результаты экспериментов отразятся на потребителе. Завод в Киеве по изготовлению мотоциклов Днепр, в этом плане намного умнее, и шатуны их мотоциклов, практически не отличаются от шатунов импортных мотоциклов (см. предпоследнее фото внизу текста).
Правильная доработка шатуна
И всё же шатун можно доработать и облегчить, но делать это нужно правильно, особенно если вы при тюнинге двигателя параллельно облегчаете поршневую. Как известно облегчение деталей уменьшает силы инерционных нагрузок (особенно на больших оборотах). При облегчении деталей главное не переусердствовать, так как правильная технология облегчения веса, позволяет облегчить стержень шатуна всего на 10 — 15 %. Для этого шатун фрезеруют, а не пользуются обычной болгаркой, так как фрезерный станок (особенно с ЧПУ) позволяет снять лишний слой металла абсолютно одинаково с обеих сторон детали. После фрезеровки поверхность шатуна необходимо тщательно отшлифовать и затем отполировать. Полировка поверхности шатуна обязательна, так как после фрезерной обработки поверхности металла, у шатуна не остаётся упрочнённого верхнего слоя, а микронеровности, оставленные фрезой фрезерного станка, становятся концентратором напряжений на поверхности детали и их важно удалить (сгладить). И если эти неровности не убрать, то при очень высоких оборотах, на шатуне в местах микронеровностей появятся трещины, и возможен обрыв шатуна.
Верхняя часть шатуна (головка).
На шатунах разных двигателей как верхняя часть, так и нижняя, может быть разной. Нагрузки при работе мотора, на верхнюю часть приходятся меньшие, чем на нижнюю (подшипник кривошипа), соответственно от этого и диаметр на верхней головке меньше, чем на нижней. А вообще существует три способа соединения поршневого пальца и верхней головки шатуна.
Самый древний способ, это запрессовка поршневого пальца в головку шатуна (а в поршне палец сидит на свободной посадке). И этот способ некоторыми мотоциклистами самодельщиками имеющими Урал, применяется и поныне, когда некоторые из них устанавливают поршни от древних автомобилей (например от классических жигулей). Некоторые преимущества такого сочленения деталей всё же есть, например полное отсутствие люфта между пальцем и шатуном, что позволяет свести диаметр головки к минимуму. От этого немного снижается (совсем чуть чуть) масса и естественно происходит некоторое (опять же чуть чуть) снижение инерционных сил.
И все эти небольшие достоинства снижаются куда более ощутимыми недостатками, а именно: поршневой палец не вращается в отверстии головки, а вращается в алюминиевых бобышках поршня. Это приводит к достаточно быстрому (по сравнению с другими способами соединения) однобокому износу бобышек поршня (получаются овальные, и в двигателе появляется неприятный стук). К тому же при сборке деталей таким способом, нужно иметь небольшие навыки термиста. То есть если не нагреть головку шатуна до 150 — 200 градусов (а палец желательно охладить в морозилке), то деталь не установишь. Так же нужно успеть выставить детали ровно (палец относительно поршня), и если не успеешь, то нагреваемый от соприкосновения с горячей деталью палец намертво обожмётся остывающей головкой, и палец так и останется стоять криво, относительно поршня. Короче нужны определённые навыки.
Второй способ соединения поршневого пальца и верхней головки шатуна, это плавающий палец (палец подвижен в отверстии головки). При таком соединении, в верхнюю головку шатуна запрессовывается бронзовая втулка, и в сопряжении с поршневым пальцем, втулка представляет собой подшипник скольжения, а так же применяют ещё и подшипник качения — роликовый (чаще на двухтактных моторах). В таком способе необходимо ограничить осевое перемещение пальца, и для этого и предназначены стопорные кольца, которые защёлкиваются в проточках бобышек поршня. В таком сопряжении в верхней головке шатуна сверлят отверстие или два отверстия, для лучшего подвода смазки при работе. Ресурс деталей при соединении вторым способом, увеличивается примерно в два раза.
Как я уже говорил, применяют или подшипник скольжения — втулку, или подшипник качения — сепаратор с роликами. В верхней головке шатуна четырёхтактных двигателей, применяют втулку (бронзовую). И при нормальной смазке четырёхтакников, она способна пережить несколько капитальных ремонтов двигателя. В головках шатуна двухтактных двигателей, по крайней мере современных, используют игольчатый (роликовый) подшипник качения, и это естественно, так как условия смазки этого сопряжения, в двухтактных моторах значительно хуже, так как здесь не подаётся чистое масло, а топливно-воздушно-масляная смесь. И замечу, что подшипник качения, не отличается долговечностью в режиме работы тяни-толкай (а шатун имеет именно такой режим работы), и довольно быстро изнашивается и начинает стучать (вспомните новые 12 вольтовые Явы, которые начинали стучать намного раньше, чем их более древние 6 вольтовые модели, в которых устанавливалась бронзовая втулка в головке шатуна).
Время бежит, моторы совершенствовались в повышении мощности, и казалось бы, что в сочленении пальца и головки шатуна уже ничего не придумаешь получше и совершеннее. Но неугомонная инженерная мысль не давала уснуть многим инженерам и изобретателям. Но сначала на спортивных моторах, а затем и на серийных, отказались от втулки в головке шатуна. И вот уже лет 25, как на импортных моторах в шатунах втулки нет вообще. Стальной поршневой палец ходит (плавает) непосредственно в отверстии стального шатуна. И в условиях современной смазочной системы, и качественного синтетического масла, такое сопряжение деталей работает великолепно. Такое сопряжение позволило значительно уменьшить головку шатуна, и свести зазор между пальцем и отверстием головки к минимуму.
Естественно все эти приколы даются не просто так: сам шатун изготовлен из сверхтвёрдой, сверхпрочной и от этого очень износостойкой стали, а палец покрывается специальным износостойким покрытием. Естественно такие шатуны и пальцы значительно дороже обычных.
Нижняя часть шатуна (кривошипная нижняя головка).
Здесь так же различия зависят от тактов мотора. В кривошипно-шатунном механизме двухтактного двигателя устанавливают роликовый подшипник качения. Он по конструкции почти такой же как и в верхней головке шатуна, но естественно значительно мощнее и массивнее. И нижняя головка любого шатуна, испытывает нагрузки намного большие чем поршневая группа двигателя. Кстати на древних моторах (например БМВ и Цюндапп вермахта, К-750, М-72, или мотоциклов Урал) в нижней головке шатуна также устанавливали подшипник качения, и ресурс коленвала таких моторов очень маленький — всего 15 тысяч км.
В современных четырёхтактных двигателях (например у японских или европейских спортбайков, или продвинутых дорожников, и практически во всех автомобильных двигателях) нижняя головка шатуна разъёмная, и с шейкой коленчатого вала контактирует через подшипники скольжения — вкладыши. Основа вкладышей стальная, а сверху нанесён мягкий антифрикционный слой.
Г — шатун Днепра, Д и Е — шатуны зарубежных мотоциклов.
На шатуне с вкладышами имеются специальные шатунные болты, которые обеспечивают жёсткость и точность фиксации частей (половинок) нижней головки шатуна. Эти болты изготавливают из прочной высоколегированной стали и к тому же ещё и подвергаются термообработке (закаливаются и отпускаются). Это важно, так как болт из обычного металла, при работе шатуна вытянулся бы, и отверстие нижней головки шатуна потеряло бы форму идеального круга (стало бы овальным). А в овальном отверстии сразу бы появился стук, и ударные нагрузки быстро бы доканали сопряжение. Так же шатунные болты выполняют функцию точных фиксаторов шатунной крышки относительно самого шатуна, из-за того, что диаметр шатунных болтов выдерживается при изготовлении очень точно (да и сами болты плотно входят в свои отверстия). Гайки шатунных болтов изготавливают из той же прочной стали, что и болты, и имеют особую самоконтрящую их площадку. Но бывают гайки с отверстием для шплинта, который надёжно страхует их от отворачивания. Гайки с отверстиями бывают на некоторых европейских моторах и на нашем хорошо знакомом двигателе мотоцикла Днепр. Кстати, как я уже отмечал, шатуны Днепра, почти такие же как и шатуны импортных мотоциклов (см. фото), только в них стоит всё та же бронзовая втулка, а гайки шатунных болтов стоят вверху, а не внизу.
Хочу отметить, что очень важно чтобы вкладыши прилегали к постелям в шатуне очень плотно и без зазоров, ведь чем плотнее прилегают вкладыши к металлу шатуна, тем интенсивнее отводится тепло от него (тепло отводится через плёнку масла и коленчатый вал). От этого зависит нормальная температура при работе и долговечность подшипника скольжения. И если обнаружите при вскрытии двигателя и замерах, что овальность отверстий превышает 0,05 мм, то такие вкладыши необходимо менять (подробнее о ремонте двигателя можно почитать вот здесь).
Ну и естественно нельзя переворачивать или менять местами крышки нижних головок шатунов. Ведь отверстия под вкладыши обрабатывают на заводе по отдельности на каждом шатуне (обрабатывают пару — шатун с крышкой), в итоге каждый шатун только со своей крышкой имеет идеальный круг. А при замене крышки этот круг естественно нарушается. Чтобы ремонтники не ошибались, на шатуне и его крышке ставят клеймо или метки (если вдруг их не найдёте на деталях, то ставьте свои). Оба клейма (и на крышке и на шатуне) при сборке должны оказаться на одной стороне шатуна и иметь одинаковую маркировку.
И последнее: при ремонте двигателя советую проверять шатуны (особенно отечественные) на прямолинейность и параллельность верхней и нижней головок шатуна, это очень важно для нормальной работы мотора. Как это сделать можно посмотреть в этой статье.
Вот вроде бы и всё самое главное о шатуне, что как я думаю полезно знать каждому ремонтнику и не только ему. У кого возникнут вопросы, пишите. Удачи всем!
Замена ВГШ мотоцикла Урал.
Доброго времени суток,решил заменить на калене втулки головок шатуна ,вот и встал вопрос по выбору бронзы,в наличии имеется бронза Браж9-4,подойдёт ли такая бронза для данных втулок?
2↑ Ответ от Messer_SS 06-03-2019 21:59:06
- Откуда: С Черноземья
- Зарегистрирован: 05-09-2010
- Сообщений: 3 890
- Репутация: 345
- Мотоцикл: Их много .
Re: Замена ВГШ мотоцикла Урал.
Ждём Механика. Он скажет точно. Так, а развёртывать их в ручную планируешь? Если да — то лучше не лезь. Лучше на станке. В ручную есть большая вероятность увести
Добавлено: 06-03-2019 20:59:06
И в магазинах мотозапчастей продают втулки непонятного качества
3↑ Ответ от семён копачёв 07-03-2019 02:15:11
- Зарегистрирован: 22-02-2019
- Сообщений: 15
- Репутация: 1
Re: Замена ВГШ мотоцикла Урал.
Планирую выточить втулки чтобы наружний диаметр был на соток 7-8 в натяг а внутренний 20.98мм.буду разворачивать вручную.Есть у меня ещё одна мысля но мне кажется она немного не технологична,если идея бредовая просьба остановить меня.)просто люблю эксперементировать.Думал чтобы ненарушить соосность шатунов выточить длинную втулку и осадить сразу на два шатуна,между шатунами поставить проставку чтоб они не гуляли,и соответственно развернуть втулку у обоих шатунов.Потом распилить втулку пополам подогнать поширине головок, развальцевать, просверлить отверстия.Говорю сразу это только идея,пока думал делать как все.
4↑ Ответ от Messer_SS 07-03-2019 08:59:49
- Откуда: С Черноземья
- Зарегистрирован: 05-09-2010
- Сообщений: 3 890
- Репутация: 345
- Мотоцикл: Их много .
Re: Замена ВГШ мотоцикла Урал.
Не проще ли на том же фрезерном станке всё сделать?
5↑ Ответ от семён копачёв 07-03-2019 10:01:46
- Зарегистрирован: 22-02-2019
- Сообщений: 15
- Репутация: 1
Re: Замена ВГШ мотоцикла Урал.
Думаю проще,ещё покубаторю как сделать чтоб всё зер гуд было.Но вопрос остаётся открытым по поводу бронзы,если БРАЖка подойдёт то супер.
Добавлено: 07-03-2019 10:01:46
Вот ещё незнаю какое положение шатунов параллельно по соотношению оси.шатуны имеют осевой люфт около 1мм.
6↑ Ответ от mexanik62 07-03-2019 19:53:38
- Откуда: Евпатория
- Зарегистрирован: 03-08-2011
- Сообщений: 10 832
- Репутация: 1 152
- Мотоцикл: 12-ти вольтовый К-750, ЗАЗ Сенс Хетчбэк
Re: Замена ВГШ мотоцикла Урал.
Спасибо за доверие. Но надо учитывать шо мое ПЗУ прошивалось в те времена когда Земля была плоская и поэтому я могу ошибаться.
Для шатунных втулок используется Бр ОЦС 4-4-2,5 (олово-цинк-свинец), листовая (полоса) неотожженая. Именно катаная полоса, определенная структура металла, наподобии кованой. Свинец придает протовозадирные свойства и приобретает пористую структуру при прокатке шо создает эффект губки для масла.
Бр АЖ алюминевожелезистая тоже нужна полоса . В отличие от оловянной она прочнее, примерно те же фрикционные свойства, но она все же изнашивает палец (чего нет у оловянной), к тому же при небольшом зазоре может быть прихват со всеми вытекающими. Пример применения — кольца синхронизаторов, направляющие и седла клапанов,
А вот точить из прутка не выход и для той и той. у точеной детали отсутствует структура, поэтому фрикционные качества значительно снижаются.
Натяг втулка-головка шатуна 0,1-0,2. Последующая вальцовка (точеная БрАЖ скорее всего потрескается). Зазор палец-втулка до 0,02 (без проблем и до 0,05), монтажный 0,01. при одинаковой температуре обильно смазаный палец под нажимом большого пальца с небольшим усилием входит в втулку. Для БрАЖ надо несколько прослабить. В поршень палец должен входить с натягом. Иначе вся работа нэ мае сенсу — поршень будет ходить по пальцу а не палец во втулке
Перед разворачиванием просверлить смазочные отверстия.
Развертку надо 21-0,005, а доводить по пальцу флажком. Несколько удобнее раздвижная развертка. Но для этого инструмента нужны некоторые навыки, ну несколько заготовок втулок. Развертку надо с видимой заходной частью (3-4 диаметра) и очень желательно для ручной работы — у нее неравномерный шаг кромок, или спиральную, иначе выйдет огранка
Урал шатун вгш какой размер
Шатуны изготовлены из стали 12ХНЗА и имеют твердость нижней головки HRC 58-62, а верхней и стержня — НВ 80-98. При ремонте устраняют следующие дефекты:
— износ поверхности отверстия под втулку до диаметра более 23,53 мм — поверхность отверстия обработать до ремонтного размера 23,6 +0,023 мм под ремонтную втулку;
— износ поверхности отверстия под ролики до диаметра более 50,03 мм—поверхность отверстия обработать до ближайшего ремонтного размера 50.2 +0.012; 50.4 +0.012; 50,6 +0.012; 50,8 +0.012; 51,0 +0.012 мм под нормальные ролики с ремонтным пальцем кривошипа; при конусности или эллипсности отверстия нижней головки шатуна более допустимого (допускается конусность или эллипсность не более 0,005) отверстие обработать до ближайшего ремонтного размера. Если износ поверхности отверстия нижней головки шатуна требует обработки иод ролики третьего ремонтного размера, эту поверхность необходимо цементировать на глубину 0,7..1 мм и затем шлифовать под ремонтный размер. Остальные поверхности шатуна от цементации предохраняют;
— непараллельность осей верхней и нижней головок шатуна более 0,16 мм на длине 100 мм — выправить шатун до устранения дефекта;
— непрямолинейность стержня шатуна более 0,3 мм на длине 70 мм — выправить шатун до устранения дефекта;
— износ отверстия под болт до диаметра более 8,26 мм — развернуть отверстие до ремонтного размера 8,33; 8,43; 8,53; 8,63, 8,73 мм под ремонтный болт;
— износ торцовой поверхности нижней головки шатуна по ширине до размера менее 28,25 мм — хромировать или электронатирать поверхность и затем шлифовать до нормальной ширины 28,205. 28,350 мм.
Если износ втулки верхней головки шатуна превышает допустимую величину, выпрессовывают изношенную втулку оправкой под ручным прессом. Втулки верхней головки шатуна поставляют только одного размера, свернутыми из бронзовой ленты ОПС4-4-2,5 толщиной 1 мм. При износе отверстия шатуна под втулку до диаметра более 23,53 мм его можно восстановить электронатиранием под втулку нормального размера.
Шатуны с разъемной нижней головкой при износе отверстия до диаметра более 51,53 мм можно восстановить нанесением эпоксидной пасты с последующим растачиванием до нормального размера. Запрещается опиливать или шабрить стыки, так как нарушается геометрическая форма подшипников, ухудшается теплоотвод от них, и вкладыши быстро изнашиваются. Кроме того, в нижнюю головку шатуна со спиленными или шабренными стыками в дальнейшем нельзя установить вкладыши ремонтных размеров. Испорченные этими операциями крышки подшипников не могут быть заменены новыми, поскольку последние обработаны на заводе совместно с шатуном.
Оси отверстий верхней и нижней головок шатуна должны лежать в одной плоскости с точностью до 0,05 мм на длине 100 мм. Непараллельность осей в этой плоскости допускается не более 0,03 мм на длине 100 мм.
По диаметру отверстия верхней головки шатуны (с втулкой) принято сортировать на четыре группы (табл. 4). Цветовой индекс группы наносят краской на внутренней поверхности стержня шатуна возле верхней головки.
Таблица 4. Цветовые индексы групп и диаметры отверстий верхней головки шатуна (с втулкой), мм
Втулку 7201234-А после запрессовки развальцовывают с обеих сторон и правят гладкой брошью до диаметра 20.53+0.045, затем обрабатывают до диаметра 2llo,oo7. Эллипсность и конусность втулки допускается не более 0,003 мм. Просверлив отверстие 3 мм во втулке для смазки поршневого пальца через отверстия, имеющиеся в верхней головке шатуна, расчеканивают втулку в специальные пазы верхней головки шатуна.
Шатуны по диаметру отверстия нижней головки в пределах каждого размера принято сортировать по группам и маркировать краской (табл. 5). Цветовой индекс наносят на внутренней поверхности стержня шатуна у нижней головки. При эллипсности и конусности отверстия в головках шатуна в допустимых пределах относят к той или иной группе по наименьшим размерам. Измеряют при температуре окружающей среды 15. 25СС.
У шатунов с отверстием нижней головки ремонтного размера удаляют старую и наносят травлением новую цифру, соответствующую массе нижней головки с точностью до 1 г. Цифру вытравляют на наружной поверхности головки (со стороны канавки на торце). Например, если масса нижней головки (определяют на специальных спаренных весах, на которых шатун укладывают каждой головкой на отдельную чашу весов) равна 200,1 г, то наносят цифру 200, при массе 204,1 г — цифру 204 и т. д. Допускается индивидуально подбирать пальцы-цапфы нормального и ремонтного размеров по четырем группам (табл. 6).
Таблица 6. Цветовые индексы групп и диаметры пальца кривошипа, мм
Кривошипный механизм. При сборке кривошипных механизмов двигателей мотоциклов серии «Урал» и «Днепр-12» необходимо подобрать по массе два шатуна, имеющих одинаковые клейма на нижней головке. Массу нижней головки шатунов для двигателей мотоциклов «Урал» М-62 и «Урал-2» М-63 в граммах обозначают на ее наружной поверхности цифрами 200, 202, 204, 206, 208, а для мотоциклов «Урал-3» М-66 и «Урал» М-67-36 — цифрами 224, 226, 228, 230 и 232. Затем подбирают с соответствующими цветовыми индексами пальцы кривошипов, запрессовывают их в переднюю и заднюю цапфы с натягом 0,124. 0,170 мм. Расположение отверстий «а» для смазки диаметром 2,5. 3 мм в пальцах должно соответствовать указанному на рисунке 36.
Запрессовывают пальцы до размера 94. 94,4 мм между упорными буртами для подшипников на передней и задней цапфах.
Комплект роликов для шатунов двигателей мотоциклов «Урал» М-62, «Урал-2» М-63 и «Днепр-12» подбирают в соответствии с цветовыми индексами (размерными группами) пальца кривошипа и отверстия нижней головки шатуна (табл. 7).
При установке шатунов, имеющих допустимый износ поверхности под ролики, их комплектуют с пальцами кривошипа, обозначенными красным индексом, и подбирают группу роликов, обеспечивающих зазор в подшипнике 0,010. 0,025 мм.
Подшипник 864708ДМ, состоящий из роликов и сепараторов, для кривошипного механизма двигателя мотоциклов «Урал-3» М-66 и «Урал» М-67-36 подбирают согласно таблице 8.
Таблица 8. Группы роликов шатуна
Собирают кривошипный механизм в следующей последовательности. Подбирают комплекс роликов, соответствующий размерным группам пальцев и шатунов, вставляют ролики, в сепаратор (сепаратор должен иметь тот же цветовой индекс) и надевают его с шатуном на палец перед сборкой. Вставляют цапфы с надетыми шатунами в приспособление: переднюю цапфу — в нижнюю его часть, а заднюю — в верхнюю. Надевают на цапфу ограничительную планку и после проверки контрольной щекой закрепляют цапфы винтами, затем разводят приспособление и вынимают контрольную щеку. Нагревают в электропечи до температуры 380. 400°С щеку, вынимают ее, центрируют с пальцем и сжимают в приспособлении все детали коленчатого вала. Обдувают сжатым воздухом. После этого вынимают коленчатый вал из приспособления и окончательно охлаждают в масляной ванне. Охлажденный коленчатый вал проверяют на качество сборки: шатуны должны вращаться без заеданий, торцовое биение шатуна по шейкам в подшипниках должно быть 0,045. 0,14 мм для нового коленчатого вала и 0,045. 0,3 мм — для ремонтного.
Специальное приспособление должно обеспечивать соосность шеек А и Б (см. рис. 36) и расположение пальцев в плоскости, проходящей через оси этих шеек. Технологический процесс охлаждения кривошипного механизма должен исключать снижение твердости рабочей поверхности пальца кривошипа. Биение поверхностей А и В при установке механизма в центрах допустимо не более 0,03 мм. Измеряют его на расстоянии 5 мм от шейки. При биении более 0,03 мм допускается правка. После сборки коленчатого вала шлифуют коренные шейки цапф и конус под маховик до нормальных размеров, под подшипник — диаметром 35_0,oi7 мм и под зубчатое колесо распределения— до диаметра 30+одш мм. Затем устанавливают маслоуловитель, затягивают крепящие винты до упора и раскернивают в шлиц с одной стороны металлом маслоуловителя.
Если биение коренных шеек превышает указанную величину, то коленчатый вал необходимо править с контролем на приспособлении с центрами и индикаторами (рис. 37). Стрелки обоих индикаторов должны отклоняться в одном направлении в ту или другую сторону от нуля (см. рис. 37,б,в). Если стрелки показывают разные величины (см. рис. 37,а), то определяют наиболее высокую точку на коренной шейке (см. на рис. 37, а — левая шейка) и, зажав ще« ку коленчатого вала в тиски, не сильно ударяют свинцовым или медным молотком по левой цапфе (стрелку см. на рис. 37). Если стрелки индикаторов показывают одинаковое минусовое отклонение, превышающее допустимую величину, то удары молотком наносят вовнутрь (стрелки см. на рис. 37,6). При плюсовом отклонении стрелок индикаторов цапфы растягивают (стрелки см. на рис. 37, в), пользуясь для этого рычагом или прессом (см. рис. 37,г).
Разворот коленчатого вала проверяют в центрах индикатором. Для этого в верхние головки шатунов вставляют оправку (рис.38), соответствующую цветовому индексу отверстий головок. Замеряют в двух положениях коленчатого вала (см. рис. 38, а,б). Разница в замерах не должна превышать 0,5 мм. В случае большей величины коленчатый вал правят ударами молотка по соответствующим сторонам цапф. Правка шатунов собранного коленчатого вала недопустима. При проверке коленчатого вала «по методу треугольника» разность показаний индикатора не должна превышать 0,5 мм. Радиальный зазор нижней головки шатуна должен быть не более 0,012 мм, осевой зазор нижней головки шатуна на пальце кривошипа — 0,05. 0,034 мм. Шатуны должны проворачиваться свободно, без заеданий.
Для сборки коленчатых валов мотоциклов серии «Днепр» подбирают шатуны в сборе по массе с одинаковым цветовым индексом из пяти групп: синий — 530±2,5 г, зеленый —535±2,5 г, красный — 540±2,5 г, черный — 545±2,5 г, белый — 550±2,5 г. Цветовой индекс наносят на наружной поверхности крышки шатуна.
Коленчатый вал МТ801201 должен быть нормального или ремонтного размера в комплекте с нормальными или ремонтными вкладышами. Перед сборкой вала смазочные линии продувают сжатым воздухом. Собранный коленчатый вал с пробками МТ801-201 и винтом 242503П8 раскернивают в двух местах и балансируют динамически с точностью до 100 Н-см, при этом на обе шатунные шейки устанавливают кольцевые грузы массой 477±1 г. Центр массы каждого груза должен лежать на оси шатунной шейки. При балансировке отверстия в противовесах вала должны быть диаметром 10 мм на глубину не более 30 мм. Смещение линий центров отверстий со средней плоскости противовесов должно быть не более 1,4 мм, шаг отверстий— не менее 15 мм. Перед сборкой шатунов шейки коленчатого вала смазывают маслом для двигателя. При установке вкладышей следят за тем, чтобы фиксирующие усики на их стыке свободно входили в пазы на крышке и постели шатуна. Крышка должна быть притянута гайками шатунных болтов динамометрическим ключом с усилием 32. 36 Н-м, при этом гайки смазывают маслом.
Шатуны на коленчатый вал устанавливают выступами на стержнях шатунов (указаны стрелками на рис. 39), направленными у первого шатуна вперед и у второго — к маховику. Поверхность вкладышей считается удовлетворительной, если на ней нет задиров, выкрашиваний и вдавленных инородных материалов. Темная окраска поверхности не является браковочным признаком.
Вкладыши, пригодные для дальнейшей эксплуатации, должны быть упругими, чтобы размещаться в постели крышек шатунных подшипников с натягом, необходимым для теплоотвода от вкладышей к поверхности постели. Вкладыши, не имеющие натяга в постелях, заменяют. Для замены изношенных или поврежденных вкладышей завод поставляет вкладыши нормального и пяти ремонтных размеров с уменьшением на 0,05; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0 мм внутреннего диаметра. При незначительном износе шатунных шеек нормального размера коленчатого вала можно использовать вкладыши нормального или уменьшенного на 0,05 мм размера. Для установки ремонтных вкладышей при наличии овальности и конусности шеек коленчатого вала более 0,03 мм шейки должны быть прошлифованы и отполированы до ближайшего ремонтного размера (табл. 9). Если применение вкладышей ремонтных размеров не обеспечит получение необходимых зазоров в подшипниках шатунов (в случаях, когда вал уже прошлифован до максимального уменьшения диаметра шеек), устанавливают новый коленчатый вал с вкладышами нормального размера.
Таблица 9. Размеры шатунной шейки коленчатого вала и соответствующего вкладыша
Вкладыши при ремонте двигателя заменяют на новые без каких-либо подгоночных операций и только попарно. Замена одного вкладыша не допускается.
Кривой шатун КВ.
Есть вопрос, уважаемы оппозитчики.
Двигатель от 8.103.10
Капиталил мотор пока на отдыхе, и отдал в МЕХАНИКУ КВ на перепресовку и развертку втулок ВГШ. Отдали, ибо развернуть втулки не смогли(какая-то проблема с оборудованием), денег не взяли, втулки развернул сам, размеры выдержал, люфтов нет, посадка как по книге. На удивление даже «треугольник» КВ прошел спокойно.
Собираю поршневую — правая сторона(по ходу движения) собралась легко, а левая — нет.
Причина — кривой шатун, отклонение по ВГШ(как сказаноранее, втулка развернута правильно) +-0.8мм. Закосячили в механике, т.к. до того как отдал — был ровный. Пытался ругаться — послали на три веселыхбуквы
Так вот суть вопроса, как можно выровнять шатун малой кровью, ибо покупать новый КВ, возможности нет.
Всем спасибо, кто откликнется.
Убедись сначала, что отверстие под поршневой палец в поршне криво не расточено. Шатун легко выгнуть прутком, вставленным в отверстие под поршневой палец.
Отверстие под поршневой палец расточено правильно.
Также найти 21мм пруток и гнуть? Или можно чем-то меньшего диаметра
«Треугольник прошёл» — ха-ха три раза!
Суть так называемого «метода треугольника»:
КОЛЕНВАЛ УСТАНОВЛЕН В БИЕНИЕМЕР. Шатуны складывают теугольником, в ВГШ вставляется палец. К пальцу подводится ножка иникатора. Затем палец вынимается, шатуны поворачивают на другую сторону, и снова вставляется палец. При этом РАЗНИЦА показаний индикатора не должна превышать 0,5мм. Этим проверяется разворот кривошипа.
«Втулка развёрнута правильно» ещё несколько раз ха-ха. Непараллельность осей головок должна быть не более трёх соток, при этом обе головки должны лежать на идеальной плоскости. От себя добавлю, что отверстия под втулки с завода ниразу не соосны отверстиям НГШ. Правятся шатуны КМЗ/ИМЗ очень легко, жёсткости нет, даже в сравнении с шатунами БМВ 40-х годов. Отверстия под втулки мы расшлифовываем относительно оси НГШ, потом устанавливаем индивидуально изготовленную втулку, и опять её расшифовываем.
Я не просил делать ха-ха над тем, что я написал. А просто помочь с тем, чтобы выровнять закосяченый шатун. Текста много, а по сути вопроса — гулькин нос.
Суть в том что вместо правдивой информации, т.е. справочной литературы, люди верят чьим-то сказкам. В «тексте» объяснил как сделать правильно, а на коленке правильно не будет. Рихтовать то можно и на собранном мотоцикле. Вот только как убедиться, что сделал всё как нужно? Как убедиться, что на поверхности отверстия НГШ, пальце НГШ не появилась деформация от роликов? Как такое будет ездить тоже никому не известно. А всё это упирается во временные и финансовые( тоже временные) затраты. Но, если не жалко своего времени — экспериментируй, кто же запрещает?
КВ не имеет люфта в НГШ, он новый куплен был не так давно, но вот косяк вылез из-за недобросовестных работников Механики.
Всю жизнь разворачивал втулки, всё собиралось и вставало правильно, все моторы которые я лично собирал — ходили долго, т.к. стараюсь делать не абы как, а по уму, а щас отдал КВ в сервис по причине отсутствия свободного времени. Уж потом нашел время, как они не смогли работу выполнить, развернул, всё сделал нормально, пальцы люфта не имеют, посадка их правильная. А косяк конкретно в самом стержне шатуна. Имеент отклонение. Я промерил.
На коленке делаем, потому что не имеем станков. Собственно, в этом и вся причина, а не в кривых руках. Главное ведь желание.
Сам факт, имею оснастку, инструменты, рабочее место, но к условиям идеальным — далеко, ибо гаражная мастерская
А в чем проблема левой стороны? что значит не собирается? поршень лезет с перекосом в цилиндре?
А еще лучше показать фото.
Ну вот собираешь левый цилиндр, поршень без колец, естественно. Встаёт криво по отношению цилиндра. Плоскости картера — правильные т.е. не завалены, как это было на более поздних моделях. Причина — стержень шатуна. Имеет перекос в сторону выхлопа, когда поршень внутри цилиндра, и последний притянут к картеру. Со стороны впуска зазор больше чем на стороне выпуска. Начинаешь вращать КВ — клинит на момент захода в НМТ. Такая же картина на ВМТ. Фото предоставлю позже, я щас не на рабочем месте
Сам способ выравнивания шатуна инетесует. Нагреть и стержнем через вгш выгибать?
А если сдвинуть цилиндр со шпилек и не снимая с поршня погнуть шатун в нужную сторону?
Ну это наверное будет лучше, нежели мучать ВГШ. Попробую вечером, спасибо
Но будет ли это правильным?
Собираем изначально «криво» — так ведь?
Лучше бы вытащить все наружу и проверить как-следует (тоже все).
Если по первости все казалось ОК — скорее всего, и на второй стороне может что-то проявиться при внимательном рассмотрении.
А для проверки по месту — была нехитрая приспособа.
На шпильки крепления цилиндра надевается РОВНАЯ (и толстая) пластина, куда вставлены 2 РОВНЫХ штырька.
Вставляем в ВГШ палец, и проверяем его прилегание к пластине (и к штырькам) в разных положениях КВ (для штырей — желательно со сдвигом КВ на 180 град.).
По прилеганию к пластине — можно судить об изогнутости шатуна, а если относительно штырьков — о проблемах в НГШ.
Можно еще поиграться проставками для повышения точности (и перевернуть пластину на 180 — для проверки соосности — если она сделана аккуратно)
Пластина должна быть с ровной поверхностью, в качестве штырьков — подойдет хвостовая часть сверла (им же можно предварительно отсверлить отверстие).
Разметка отверстий — по возможности точнее, по угольнику, сверлить — в станке (а не на коленке), притягивать к плоскости шайбами и несильно, чтобы избежать деформаций.
Ес-сно, это не может дать точной картины (в отличии от стойки с головкой), но выявить очевидные отклонения (и прикинуть люфты) — поможет и без разборки.
Если не разбиты центровочные на КВ — можно его центрами в токарном станке закрепить и покрутить. Разумеется — размер (станка) — имеет значение: ТВ-16 (и ему подобные) — сразу мимо!
🙂
Были под такое дело биениеметры (станика с регулируемой парой приподнятых центров и измерительной стойкой), но обычно они попадаются маленькие (и КВ туда просто не влезает).
Кроме того, что биениемер нужен, ещё нужно чтобы центры цапф коленвалов были не повреждены. Именно поэтому многие «прессовщики» центровку проверяют на призмах. Мы ремонт коленвала начинаем именно с восстановления центров. И вот опять же — биениемер абсолютно не для контроля изгиба шатунов нужен.
Собрать мотор со снятыми цилиндрами, выточить пруток по толщине пальца, вставить, подвести к привалочной цилиндра в блоке, покачать из стороны в сторону шатун, увидеть равномерность зазора слева-справа, если ее нет- подогнуть шатун. Все.
В книге на рисунке специальная струбцина подписано-инструмент для правки шатуна
Именно. Там и проверка коленвала методом трегольника в биениемере проиллюстрирована. Но кто ж их читает? Поэтому и ха-ха у меня вызывает любое упоминание о такой проверке коленвала. Особенно при покупке коленвала с рук, на рынке например.
Рисунок не четкий, размеров нет,но как я понял струбцина крепится на шатуне и давящий болт гнет его в нужную сторону.А вот выправлять за отверстие для пальца я бы лично не стал.
было дело после гидроудара (там не то что пару соток, там под 90 градусов погнуло. ))) ) ну кто же посреди сезона в деревне будет разбирать всё это дело, да и тащить некуда, до станков не одна сотня км. ), грели ацетиленовым резаком до красна место изгиба, вставляли палец, в палец арматуру и всё это дело выравнивали на место, проверяли как писал тут Mr_Vlad. Собрали, ездили. Естественно замена поршня и цилиндра была,т.к. погнуло то под 90град.
В споре добра и зла — оперативно победило, как обычно, отсутствие бабла.
Вот по этой-самой причине — и не приживались «немцы» в провинциальной России.
🙂
Исторический фаХт: в ГДР-ских мотоциклах MZ гильза в цилиндр . ВПЛАВЛЯЛАСЬ! Как думаете — сколько таковых (цилиндров) было поколото в попытках «перегильзовки» (по примеру ЯВ и прочих ИЖей)?
А наличие станочного парка в виде гидравлического пресса (с монтером Мечниковым вкупе) — только многократно ускоряло процесс терминирования всего аппарата: новое — только через Посылторг можно было найти (или — втридорога — с рук «коммерсантов» у магазина на проспекте Маршала Жукова).
Вот так и вывели их повсеместно.
Уважаемый, в споре добра и зла, в провинции, побеждает практичность, а не тупость, как вы там себе в ганглии нарисовали.
Отличить залитую или запресованную гильзу можно очень просто. И для этого не надо никаких прессов.
С уважением, Махонин Алексей
Это точно — ИМЕННО ПРАКТИЧНОСТЬ! И ничто иное.
И когда «селяне», дорвавшись до «технологий», за отсутствием пескоструя — начинают чистить дробеструем патрубки изнутри — они не только становятся чистыми, но еще и дырявыми (в изгибе)!
Кто-ть задумывался, почему в гибридах так часто использовалась ПАННОНИЯ (в виде задней части в сборе)? Почему в мотороллерах ТУЛА Т200 — почти всегда сбоку торчало магнето, а сзади — обычно приваривался ядрЁный багажник?
Паннонии — просто нечем было ремонтировать (по движку), и хвост от рамы (в сборе) приваривался по месту на любое-подходящее. А на Т200 — было не достать стартерные аккумуляторы.
ЗИПа не было — приспосабливали, что было под рукой. Хватало (обычно) ненадолго.
Трофейной иноземщине с нестандартными решениями (в виде двух поршней на вильчатом шатуне у ПУХа, напромер, или два поршня с золотником — у ТРИУМФа) — везло больше: не мучаясь в конвульсиях самодельщины — сразу шло металлолом.
На те-самые MZ-ты — чертежей технологических приспособ для разборки/сборки — пара десятков страниц в мануале (на немецком). Так что, будучи изначально заточен по ходовке на «сельскую местность», он был здесь просто обречен.
Коллеги, вы не находите, что посконная сермяжная правда заключается не столько в собственном движении вперед, сколько в попытках адаптации чужого прогресса к собственным (зачастую сомнительным с точки зрения разумности) условиям?
Вы и дальше можно называть «практичностью» тщетные попытки сделать из . конфетку, но верится в это уже с трудом.
Потому как был даже «космос» (при Сергей-Палыче), а теперь (при Рогозине) — батутостроение.
Помогали «младшим братья за Амуром», голодным/разутым/раздетым — а теперь уже даже неприлично вспоминать об этом.
Две разные модели (качествено или дешево) — там, тут — результат уже давно не блещет разнообразием.
Есть повод задуматься о причинах.
А вы — про какую-то «практичность».