Шатун: назначение, конструкция, материалы

Особенности конструкции

Изготовители выбирают конструкцию шатуна в зависимости от типа и схемы сборки двигателя. Обычно в дизельных двигателях используются тяжелые шатуны, в бензиновых – легкие. Основными элементами детали являются:

• стержень;
• верхняя поршневая головка;
• нижняя кривошипная головка

Для сообщения со стржнем поршневой головки уставить прошневой платье, кривошипная головка с коленвала с шейкой коленвала.

Стержень

Стержень шатуна может иметь разные виды сечения: в виде креста, круга, прямоугольника, Н-образного. Для оснащения некоторых типов двигателей применяют шатуны со штоком, в котором предусмотрена небольшая канавка, по которой масло поступает в головку поршня.

Наиболее популярна конструкция, у которой в верхней части головки кривошипа имеются отверстия небольшого размера для распыления масла внутрь поршня и цилиндра.

Верхняя поршневая головка

Верхняя головка поршня является неразборным элементом шатуна, ее конструкция определяется способом установки поршневого кольца. При использовании в двигателе большого пальца неподвижного типа в головке поршня предусмотрено специальное отверстие цилиндрической формы для соединения деталей. Если выбран плавающий большой палец, в головке предусмотрена бронзовая или биметаллическая втулка. Наличие конструкциипоршневых головок без втулки, при этом в двигателе плавающее платье. В таких случаях вращательные движения пальца совершаются в специальном отверстии в головке поршня.

Использование головок в форме трапеции в некоторых моделях двигателей позволяет значительно снизить нагрузку на большой палец поршня.

Нижняя кривошипная головка

Нижняя головка коленчатого вала имеет разъемную конструкцию и предназначена для соединения коленчатого вала и шатуна. Верхняя часть и крышка, закрепленная на шатуне с помощью крепежных болтов, входят в состав головки кривошипа. Вричесяют кривошипные головки по регулировке зехов по регистрации к стржневой оси: из уложенного под углом набора косым, предпервикно — прямомятым.

В конструкции головки предложений тинкие обладыши большой. Обычно такие вкладыши состоят из 2-5 слоев. Для изготовления используются стальные полосы. Внутри защиту обеспечивает антифрикционный состав, который подбирается в зависимости от типа двигателя.

В современных моделях моторов используются вкладыши из 2-3 слоев. В первом случае антифрикционный состав наносится слоем на металлическую основу, во втором дополнительно используется изоляционный слой.

Для снижения шума и вибрации от работающего двигателя шатуны и их элементы должны иметь одинаковую массу. Это означает, что масса какой-то части одного шатуна должна быть равна массе такой же части других шатунов. Например, стержень массой 50 г в одном из шатунов должен по этому параметру соответствовать стержням остальных шатунов.

Массивные шатуны прогоняют, снимая тонкий слой металла с бобышек (бобышки расположены в верхних головках шатунов). Встречаются конструкции с бобышками на шатуне или нижней части головки поршня.

Ремонт шатунов

Ремонт шатуна возможен не во всех случаях. Данная операция может быть произведена в случае:

• деформации опоры;
• зазора поршневой головки;
• увеличение зазора коленчатого вала.

Перед ремонтом визуальной смерти в детали. При помощи нотрометра измеряются диаметр и все зазоры шатуна. Если эти показатели в пределах нормы, менять шатуны не нужно.

Если шатун деформировался, его нельзя оставлять без присмотра, так как неравномерное распределение нагрузки приведет к разрушению поверхности цилиндра, повышенному износу коленчатого вала и самого поршня.

Деформация шатуна всегда сопровождается повышенным шумом мотора даже на малых оборотах. Исправить такой дефект крайне сложно, поэтому в этом случае деталь просто заменяют новой.

В случае неподходящего зазора крышка головки подтягивается под соответствующий размер монтажной скобы. Чтобы не снимать лишний миллиметр, нужно использовать специальный токарный станок с насадкой для проставки.

При наличии зазора в головке поршня следует использовать специальные ремонтные вкладыши, размер которых соответствует требуемому зазору. Наконец, при работе мотора втулка притерется и примет необходимую форму.

При использовании втулок необходимо проверять, совпадают ли отверстия вкладыша и головки — через него к большому пальцу поступает масло. В противном случае ремонт не продлит срок службы мотора, а наоборот, резко сократит его ресурс (ведь автомобилист думает, что мотор «рекапитализирован», и в ближайшем ремонте он не нуждается, а в Дело в том, что детали испытывают масляное голодание).

После проведения регулировки детали необходимо взвесить, чтобы в моторе не появились неприятные вибрации из-за разницы в весе.

Как исправить стук?

Неисправность шатуна	Метод ремонта
Износ кривошипов и головок поршней	Замена шатунов. Ремонт систем грузиги с возможностью замены остаточного насоса и/или фильтра. Очистка масляных каналов. Замена моторного масла соответствующими присадками
Изгиб силового стержня	Полная замена шатуна при критической бражнице геометрии по изгибу или крочиванию силового стержня. Осмотр будет осуществляться на специальном стенде на станции.
Разрушена карзва болтов или в овертурах крепления крышки кривошипной головки	Замена болтов. Замена высоты стоуна при разрешении картельных на крышке головки, которые не меняются электронными.
Трещины в шатуне	Полная замена шатуна.

Все шатуны в двигателе должны весить одинаково, чтобы исключить дисбаланс и появление новых зон критического износа и стука. При замене детали необходимо ее взвесить и при отклонении в большую сторону притирать металл с нажимом на крышку нижней головки до достижения необходимой массы.

• 

Присадка в моторное масло «Супротек Актив Плюс»

Восстанавливает компрессию, снижает расход топлива и угар масла, снижает скорость износа и продлевает срок службы любого типа двигателя. Облегчает холодный пуск, предохраняет от перегрева в пробках.

Конструкция шатуна: особенности и обслуживание его элементов

При работе шатун совершает два вида движения: возвратно-поступательное, где верхняя головка соединяется с поршнем, и круговое, где нижняя головка соединяется с коленчатым валом.

Именно поэтому при эксплуатации двигателя эта деталь постоянно подвергается высоким нагрузкам.

Шатун состоит из следующих элементов:

• Головка поршня (верхняя)
• Кривошипная головка (нижняя)
• Силовой стержень

Поршневая головка

Соединение верхней головки с поршнем обеспечивает поршневой палец. Сама головка имеет неразборную цельную конструкцию. Поршневой палец может быть фиксированным и плавающим.

В первом случае в головке шатуна выполнено цилиндрическое отверстие, выполненное с очень высокой точностью — для того, чтобы обеспечить необходимый уровень натяжения при соединении пальцем.

В плавающий поршневой палец в верхней головке запрессованы специальные биметаллические или бронзовые втулки. Но есть двигатели, где эти втулки отсутствуют, а сам большой палец свободно вращается в отверстии головки шатуна. Ойт иличественная детела Работала нормально, предложение продукты подов грузиги.

Головка шатуна работает при очень высоких нагрузках, поэтому имеет трапециевидную форму. Это необходимо с целью увеличения опорной поверхности при работе поршня.

Кривошипная головка

Нижняя головка соединяет шатун с коленчатым валом. Большинство шатунов имеют разъемную головку кривошипа, что определяется способом сборки ДВС. Крышка головки крепится к шатуну болтами, но в некоторых случаях можно использовать штифты или ленточное крепление.

Для каждого шатуна может использоваться только та крышка, которая была установлена ​​на заводе, так как она имеет определенные размеры и вес. Поэтому при ремонте менять этот элемент нельзя.

В положении стержня соединитель головки может быть прямым (90° относительно оси стержня) и косым (под определенным углом к ​​оси). Последний тип применяется для V-образных двигателей для уменьшения их размеров.

В нижней части головки шатуна также установлены подшипники скольжения, аналогичные оригинальным вкладышам коленчатого вала. Их захват из стальной ленты, внутренняя поверхность которой обработана антифрикционным материалом, обладающим высокой износостойкостью.

Наиболее популярным антифрикционным покрытием для шатунных подшипников скольжения является MODENGY Для детали ДВС.

Эффективно снижает износ и трение, предотвращает прилипание поверхностей и заклинивание поршня в цилиндре. Материал устойчив к длительному воздействию моторного масла, препятствует рывковому движению и в течение определенного периода времени сохраняет работоспособность двигателя в режиме масляного голодания.

Затвердевание покрытия возможно как при комнатной температуре, так и при нагревании. Удобная аэрозольная упаковка упрощает процесс нанесения благодаря тщательно подобранным параметрам сопла распылительной головки.

MODENGY для деталей ДВС поставляется в комплекте со специальным очистителем-активатором MODENGY. Предварительная обработка деталей очистителем-активатором гарантирует отличную адгезию покрытия и длительный срок его службы.

Читайте также: Из чего сделан блок двигателя

Силовой стержень

Большинство производителей автомобилей изготавливают шатуны таким образом, что их шатун проходит от верхней головки к нижней, а также имеет двухлучевую форму. Следует отметить, что шатуны дизельных двигателей более прочные и массивные, чем у бензиновых агрегатов. В спортивных автомобилях шатуны изготовлены из алюминия. Это необходимо для снижения массы автомобиля.

Все шатуны в двигателе должны весить одинаково, иначе вибрации от работы двигателя будут сильными. Это касается не только всего шатуна, но и деталей обеих головок. Чтобы уравнять вес шатунов, сначала взвесьте их на очень точных весах, а затем, ориентируясь на самый легкий шатун, осторожно снимите часть металла с выступов на шатуне и головках деталей.

Причины поломки

Износодетальные – основная причина выхода шатуна. Ремонт вторний головки производится редко, а срок службы втулок приравнивается к ресурсу всех ДВС. Но бывают явления, когда шатун может погнуться или полностью разрушиться. Это происходит в результате удара поршня о головку блока, гидравлического удара или попадания в камеру абразивных веществ и посторонних предметов.

 

 

Подшипники большой головки изнашиваются по часам неувлетворительного мазания. Об этом свидетельствует удлинение шатунных болтов, изменение цвета деталей шатунов (черные) и головки шатуна (стоящие темно-синего цвета), заклинивание шатунов. В том случае, если смазка была обеспечена должным образом, причиной поломки является разрушение или износ самих подшипников.

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

Конструкция шатуна и принцип работы КШМ

Назначение кривошипно-частунного механизма в трансмиссии сдвоенно-поступательного двигателя прошней в ращение коленвала, которые занимают на трансмиссию или вал отбида пачатические в спецтехнике. В основном вся мощность двигателя передается через шатуны, количество которых зависит от типа двигателя и количества цилиндров в нем.

Шатун состоит из трех основных частей:

• поршневая головка (верхняя);
• кривошипная головка (нижняя);
• стержень.

На силовой шатун приходятся максимальные нагрузки, действующие в продольном направлении и на разрыв в зависимости от положения шатуна в определенном такте работы двигателя. На головку действует двойная нагрузка – механическая и фрикционная, так как на такое соединение действует сила трения между кривошипным кольцом и коленчатым валом внизу, а также между поршневой частью и поршневым пальцем вверху.

Для уменьшения фрикционного износа в конструкции шатуна двигателя предусмотрено два подшипника. В кривошипную головку вставляют два подшипника скольжения (вкладыши) или качения, а в поршневую – втулку.

Поршневая головка

Верхний кольцевой элемент шатуна неразборный и соединен с поршнем посредством поршневого пальца, который может быть неподвижным или плавающим. Для герметичного крепления в качестве антифрикционного уплотнения используется биметаллическая или бронзовая втулка. Отверстие в головке должно быть немного меньше диаметра втулки, чтобы обеспечить соединение с натяжителем.

В некоторых модификациях двигателя поршневой палец выполнен подвижным, поэтому отверстие в верхней головке шатуна немного больше диаметра пальца. В такой конфигурации важно обеспечить достаточное количество смазки.

Верхняя часть шатуна двигателя имеет трапециевидную форму для увеличения площади опоры и снижения нагрузки на силовой шатун при передаче усилия от поршня к коленчатому валу.

Кривошипная нижняя головка

Нижний соединительный элемент шатуна в большинстве типов двигателей представляет собой разъемное кольцо, которое предназначено для соединения с коленчатым валом. Одна часть кольца является монолитным продолжением силовой тяги, а второе полукольцо крепится к первому двумя болтами. Бандажные застежки или штифты редко используются для фиксации.

Особенностью шатунного узла является недопустимость замены крышки нижней головки кривошипа аналогом другого производства, так как каждый элемент детали рассчитывается изготовителем двигателя по весу и особенностям конструкционного материала. Крышка другого производства может отличаться по массе от оригинала, что приведет к разбалансировке всего кривошипно-шатунного механизма и неминуемой поломке мотора.

Геометрия разрезного кольца нижней головки шатуна зависит от типа двигателя. При вертикальной компоновке цилиндров такое сечение перекладного вертикальной оси стержня. В двигателях с V-образным расположением цилиндров кривошипная головка шатуна срезана под определенным (косвенным) углом к ​​оси силового шатуна.

Внутренняя поверхность кольца нижней головки кривошипа испытывает сильные фрикционные нагрузки. Для уменьшения отрицательного влияния силы трения между коленчатым валом и нижней головкой шатуна установлен подшипник скольжения. Важно иметь специальные смазки, работающие в условиях сильного трения и высоких температур.

Наиболее подходящими в качестве защитной антифрикционной смазки КШМ стали триботехнические составы – особый состав природных минералов размером не более трех микрон. Смазка с трибоприсадкой позволяет защитить шатун, коленчатый вал и другие детали двигателя от активного износа, а также отремонтировать уже поврежденные детали путем диффузионного восстановления деталей, входящих в состав трибосостава, металлическими частицами.

Силовой стержень

Шатун является каркасом шатуна двигателя и его основным силовым элементом, передающим всю нагрузку и мощность от цилиндра на коленчатый вал. Он имеет форму сильно вытянутой трапеции, в основании и на вершине которой находятся по два кольца головок шатунов. В сечении силового стержня двутавр, благодаря которому деталь способна воспринимать продольные и поперечные нагрузки, в т.ч и на изгиб, до минимальной металлоемкости.

Особенности использования шатуна для компрессора, его замена

Шатун для компрессора используется как соединительный элемент между валом и поршнем. Он приводит их в движение и правильно синхронизирует работу. Такая деталь может легко деформироваться со временем или повредиться из-за регулярного использования компрессора. Поэтому при выполнении ТО специалисты часто предлагают заменить шатун, чтобы восстановить работоспособность конструкции.

Шатун состоит из основания и двух колец, расположенных с разных сторон. Это дает возможность правильно закрепить его в конструкции компрессора. Поэтому при необходимости замены шатуна человеку предстоит выполнить следующие этапы работ:

1. Осмотр шатуна на предмедный продажу.
2. Удаление старого элемента из системы.
3. Очистка расположения места стану от верхнического просто.
4. Установка нового шатуна, соответствующего характеристикам конструкции компрессора.

Шатун ДВС

Шатун — звено в цепи передачи возвратно-поступательного движения от поршня коленчатого вала ДВС, преобразующее прямолинейное движение во вращательное в кривошипно-кривошипном механизме.

Материалы для производства шатунов

Шатуны производятся двумя способами – штамповкой из высокопрочной стали или литем из чугуна. В дизелях применяют шатуны, изготовленные из легированной стали методом ковки или горячей штамповки.

В некоторых типах бензиновых двигателей устанавливаются шатуны, изготовленные из порошкового металла методом спекания.

Из-за напраженных работ эта деталь КШМ должна отличаться надежностью, долговечностью и износостойкостью.

Особое внимание уделяется не только производству шатунов, но и болтов крепления. Для производства болтов используются легированные сорта стали, обладающие высоким коэффициентом текучести, который в несколько раз выше, чем у высокоуглеродистой стали.

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Шатун для компрессора: как самостоятельно заменить деталь

При выполнении различных работ и задач профессионалы часто сталкиваются с процессами, которые сложно выполнить вручную.

Именно поэтому на данный момент существует множество вариантов специальных построений, приемов, которые можно использовать для достижения оптимальных результатов вне зависимости от сложности формируемых задач. Такие варианты производства доступны в широком ассортименте.

Они имеют разные варианты использования, способы применения и области применения. Таким образом, вы сможете подобрать оптимальный инструмент для решения задач вне зависимости от профессиональной сферы деятельности человека.

На данный момент одним из универсальных вариантов изделия, который используется практически повсеместно, является компрессор. Он концентрирует в себе высокое давление с помощью баллонов, которые соединяются с определенными материалами, выпуская их под давлением. Также разные версии компрессоров могут перекачивать необходимое сырье в выбранные емкости, что часто необходимо на производствах.

Чтобы такие конструкции работали исправно, за ними необходим уход. Чаще всего человеку потребуется купить шатун для компрессора в Украине для восстановления работоспособности конструкции, так как этот элемент подвержен значительному негативному воздействию. Рекомендуется ознакомиться с ним более подробно.

Почему стучит шатун? Причины и признаки неисправностей

Критический износ деталей – одна из основных причин неисправностей в кривошипно-шатунном механизме двигателя. Шатун – очень прочная и долговечная деталь. В большинстве случаев какие-либо другие элементы ДВС вышли из строя, но не включены. Однако неправильная эксплуатация автомобиля, некачественные горюче-смазочные материалы, несвоевременность и непрофессионализм в проведении технического обслуживания могут привести к деформации самого шатуна или появлению признаков глубокого износа вкладышей и втулок.

Неисправность шатуна	Причины
Износ кривошипной головки	Недостаточный уровень моторного масла или малое его давление. Масло разлижено из-за падения в него топлива. Забит масляный фильтр. Перечисленные причины не приводят непосредственно к износу шатуна, но ускоряют выработку ресурса вкладышей и коленчатого вала, что приводит к увеличению биений в головке кривошипа.
Износ головки поршня	Недостаточный уровень моторного масла или малое его давление. Масло разлижено из-за падения в него топлива. Забиты смазочные каналы в шатуне или масляном фильтре. Неправильно установка втулки платки. Отсутствует напряжение в соединении с поршнем через втулку и поршневой палец.
Изгиб силового стержня	Последствие гидроудара. Посторонние предметы попали в камеру сгорания цилиндра. Авто с экстремально большим пробегом без обслуживания и ремонта.
Разрушена карзва болтов или в овертурах крепления крышки кривошипной головки	Неправильно затянуты болты Двигатель подвергался чрезмерному перегреву. Изношенные шатуны.
Трещины в шатуне	Все вышеперечисленные причины могут привести к трещинам. При появлении трещин в шатуне он подлежит замене без шансов на ремонт и восстановление.

Стук шатуна из-за изношенных или поврежденных вкладышей шатуна чуть более глухой, чем звук стука поршневого пальца. При этом источник стука находится в той части КШМ, в которой скрывается проблема — сверху из-за износа головки поршня, а снизу из-за шатунных вкладышей или болтов крышки нижней головки. Определить, какой именно из шатунов стучит, можно, отключив поочередно питание свечей зажигания при работающем бензиновом двигателе или подаче топлива к дизелю.

Засорение масляных фильтров и маслоприемников – еще одна частая причина стука в шатунах двигателя. К этому могут привести и некачественные горючие и смазочные материалы, что можно улучшить соответствующими присадками, не нарушающими реологию масла.

Часто сизый дым наблюдается при возникновении проблемы с системой смазки двигателя, из-за чего стучат кривошипы. Это свидетельствует о проблемах не только в кривошипно-шатунном механизме, но и во всей цилиндропоршневой группе. Недостаточное количество масла или его низкое качество приводит к износу трущихся поверхностей поршневых колец, цилиндров, коленчатых валов и шатунов с появлением вмятин и царапин.

Специальные триботехнические присадки, не изменяющие физико-механические и химические свойства масла, позволяют предотвратить износ и устранить уже имеющиеся дефекты, а благодаря своему трибосоставу способны защитить новым слоем все исправные детали и устранить следы износа диффузионным восстановлением металла.

В двигателях внутреннего сгорания применяется великое разнообразие шатунов

Шатуны могут премироваться, как материали майтирование, так и конструкции. В формате этой небольшой статьи мы расскажем только о самых распространенных шатунах и способах их ремонта и восстановления.

Наиболее распространены на сегодняшний день шатуны из чугуна с плавающим поршневым пальцем в верхней головке шатуна (ВГШ) и разъемной нижней головкой шатуна (НГШ). Не так часто, но встречаются шатуны с запрессованным поршневым пальцем (известные примеры – двигатели ВАЗ 2101 и ВАЗ 21083). По НГШ шатуны отличаются конструкцией зеха. Соединитель может быть плоским или разъемным. Штыревые, зубчатые или ступенчатые соединители встречаются реже.

В процессе эксплуатации двигателя изнашиваются шатунные вкладыши и втулки ВГШ. По мере износа зазоры между шатунными шейками коленчатого вала и шатунными вкладышами или между поршневыми пальцами и втулками ВГС увеличиваются и в какой-то момент износ развивается до такой степени, что масляный клин «срывается» и металл начинает контактировать с металлом.

Внешне это проявляется как «стук» двигателя. Так вот, если дело дошло до кнок, то при ремонте гидеон просмотров замена онлайнышей или поршней с пальшими (смотря откуда «стук») скорее всего не решит проблему или решит на короткое время. Как регило после стука «по шатунным шейкам решения» шлифовка коленчатого вала, ну и ремонт НГШ. Если «застучал» платье, то не обойтись без ремонта ВГШ.

Почему шатуны выходят из строя?

Основной причиной поломки шатуна является естественный износ его элементов. Верхняя (поршневая) головка ломается реже. Зачастую он вырабатывает такой же ресурс, как и весь мотор. Вот еще несколько причин поломки шатуна:

• деформация в результате столкновения с поршнем;
• образование люфта из-за удара абразива о поверхность вкладыша (например, сломался масляный фильтр, а отработанное масло не очищается от посторонних частиц);
• из-за мастического голодания может быть поврежден подшипник скольжения (это можно определить при капитальном ремонте).

После естественной причины вторым этапом является недостаточная или некачественная смазка. По этой причине каждый автолюбитель должен помнить, что регулярная замена масла должна происходить в сроки, установленные производителем, даже если машина эксплуатируется не так часто. Масло со временем теряет свои свойства, что может негативно сказаться на работе ДВС.

Из чего сделан шатун

Шатуны ДВС изготавливаются из стали методами ковки и штамповки. Для двигателей с выходным грузом, это, ногиме, роковые авто и болиды, чатуны могут производиться и литьем титанового плава.

Для серийного производства ДВС шатуны изготавливаются методом горячей штамповки из следующих среднеуглеродистых и легированных марок стали:

1. Сталь 40. Сталь с содержанием углерода 0,4 %.
2. Сталь 45. Значит углерода в сплаве 0,45 %.
3. Сталь 45Г2. Код этой марки следующий: сплав содержит 0,45% углерода (С) и 2% марганца (Mn %/
4. Сталь 40ХН. В этом сплаве помимо 0,4% углерода содержится хром (Cr) в объеме 1% и никель (Ni) в объеме 1 %.
5. Сталь 30ХМА. Это шифр жаропрочной релаксационной стали. Содержит 0,3% С; хром (Cr) 1%; молибден (Mo) 1%. Буква «А» говорит о том, что сплав улучшен, прошел закалку с высоким отпуском.

Стержень шатуна

У большинства производителей автомобилей, ориентированных на массовый рынок, стержень шатуна расширяется к своей нижней головке и имеет двухлучевую форму. У дизелей шатуны более массивные и прочные, чем у бензиновых. Некоторые двигатели оснащены шатунами и других форм, например, в спортивных автомобилях алюминиевыми шатунами. Обычно шатунный стержень имеет внутренний просверленный канал для подвода масла к верхней головке.

Иногда этот канал также ведет к нижней головке, откуда масло разбрызгивается в полость цилиндра и поршень. Все шатуны двигателя должны иметь одинаковый вес, чтобы вибрации от двигателя были минимальными. Кроме того, должен совпадать не только вес всего шатуна, но и вес верхней и нижней головок. Для достижения одинакового веса пользуются очень точными весами, а затем подгоняют вес под самый легкий шатун, тщательно удаляя часть металла с выпуклостей (металлических отложений на поверхности шатунов) на головках и на шатунных стержень стержень.