Как стучит шатунный вкладыш: Стук шатунных вкладышей как распознать

Стук в двигателе в разных узлах и режимах работы

Содержание

1. Какие бывают источники стука
2. Причины стука на холостых оборотах
3. Стук прогретого двигателя
4. Детонация топлива при нагрузках ДВС
5. Почему стучит дизель
6. Наиболее опасная причина стука
7. Как определить, что стучит в двигателе

Стук в двигателе — распространенная и пугающая многих автовладельцев проблема, он появляется из-за ударов или касания деталей друг об друга. Это происходит при увеличении зазоров во время приложения большой силы (например, от детонации). Также причиной ударов могут стать некачественные монтаж и настройка узлов или систем ДВС.

Какие бывают источники стука

Классический двигатель внутреннего сгорания состоит из двух основных механизмов — кривошипно-шатунного и газораспределительного, а также четырех систем: питания, охлаждения, смазки и зажигания.

В кривошипно-шатунном механизме при износе деталей стучат:

• сопряжения коренных подшипников (вкладышей) коленчатого вала (КВ) с коренными шейками;
• соединения шатунных вкладышей и одноименных шеек КВ;
• верхние соединения — втулок головок шатунов, поршневых пальцев и поршней;
• изношенные поршни и втулки (гильзы) цилиндров;
• треснувший поршень.

Источником стука в газораспределительном механизме являются:

• коромысла в паре со штоками клапанов, штанги, кулачки, стаканы, прочие элементы, связующие клапаны с распределительным валом;
• распределительный вал в опорах.

Другие источники посторонних звуков в двигателе:

1. В системе охлаждения стучит износившийся подшипник помпы, а также вентилятор.
2. Неправильно настроенная система зажигания способствует жесткой работе мотора, появлению детонационных стуков.
3. Использование низкокачественного бензина и неверная настройка системы питания вызывает детонацию у бензиновых машин.
4. Неполадки с топливной аппаратурой в дизелях обусловливают жесткую работу силового агрегата вплоть до очень сильного стука (источником шума может являться и сам ТНВД).
5. Из навесного оборудования чаще всего стучит износившийся подшипник генератора.

Система смазки звуков не издает, но критически влияет на износ и появление стуков — при прекращении подачи масла шатунные вкладыши стремительно выходят из строя.

Причины стука на холостых оборотах

Стук в двигателе на холостых оборотах часто является следствием вибрации. На холостом ходу мотор дрожит сильнее, чем на оборотах или под нагрузкой, и любая плохо закрепленная деталь может стучать. Кроме того, все сочленения работают не в натяг и более склонны к перекладке зазора. У старых двигателей с увеличенными зазорами перестуки на холостых прослушиваются громче.

Какие узлы издают стук на холостых оборотах:

1. Шкивы навесного оборудования и коленвала (он может открутиться от вибрации).
2. Защиты и кожухи, а также опоры силовой установки (возможно, лопнул болт, либо резина потеряла свои свойства).
3. Клапана на низкой частоте вращения (при увеличении оборотов звук сливается в сплошной шум).

Стук прогретого двигателя

Стук в двигателе на горячую объясняется в основном тем, что по мере прогрева снижаются вязкость и давление масла. Холодная и густая смазка вначале заполняет зазор и сопротивляется удару, но с повышением температуры она становится более жидкой.

Чуть прогретое моторное масло не способно заглушить стук, если зазор серьезно превысил допуск. В первую очередь это касается шатунов — им свойственна смена направления движения. Но в горячем состоянии стучат и детали вращения (например, распределительные и промежуточные валы или коренные подшипники коленвала).

Детонация и калильное зажигание, сопровождающиеся жесткими щелчками, также проявляются на горячем моторе.

Детонация топлива при нагрузках ДВС

Когда мотор стучит именно при нагрузке, в момент ее принятия, чаще всего это детонация. Особенно явно двигатель цокает, если коленвал еще не раскрутился до нужной частоты вращения, а водитель уже безжалостно жмет на газ. В этот момент раздается противный детонационный стук (как говорят автомеханики, «пальцы хрустят»).

Причины детонации (по мере убывания):

1. Применение бензина с октановым числом ниже, чем рекомендует завод-изготовитель.
2. Раннее зажигание.
3. Неправильная регулировка топливной аппаратуры.

При детонации горение бензина носит взрывной характер и достигает скорости полутора километров в секунду. Взрывная волна обрушивается на днище поршня и металлический стук в двигателе прослушивается отчетливо. Длительная эксплуатация в таком режиме приводит к губительным последствиям: поршневые кольца и межкольцевые перегородки разрушаются и детали поршневой группы требуют замены.

Детонация — одна из причин отложения нагара. А он, в свою очередь, порождает новый стук — щелчки калильного зажигания. На старых автомобилях, в которых бензин при выключении зажигания не перекрывается, двигатель может некоторое время продолжать работать, издавая хлесткие, неприятные звуки. Это раскаленный на клапанах нагар воспламеняет бензовоздушную смесь гораздо раньше, чем проскакивает искра.

Почему стучит дизель

Дизельный мотор работает шумнее бензинового. На холостых оборотах он мерно, деловито постукивает — это здоровый дизельный звук, так и должно быть. Жесткий рабочий цикл мотора — основа экономичности и завидной тяги. По этой же причине дизель — двигатель повышенной вибрации. Она способствует раскручиванию крепежа, а плохо закрепленные детали становятся источниками стуков. Поэтому при сборке мотора необходимо строго придерживаться заводской технологии.

Современные дизельные двигатели с системами Common Rail и насос-форсунками работают тише за счет применения многоточечного впрыска.

При неправильной установке угла опережения впрыска работа двигателя становится еще более жесткой, мотор теряет тягу и экономичность. При зависании иглы форсунки физический угол опережения впрыска вырастает: раздается очень сильный стук, а из трубы валит черный дым.

Топливный насос высокого давления (ТНВД) — это чрезвычайно напряженный механизм. Поэтому при износе и появлении зазоров он громко рокочет.

Наиболее опасная причина стука

Самый опасный стук в двигателе — шатунный именно его имеют в виду бывалые автомобилисты, когда говорят: «стуканул двигатель».  Коленчатый вал имеет опорные (коренные) и шатунные подшипники скольжения (вкладыши).  Они выдерживают огромные нагрузки, но совершенно не могут работать без масла. При резком снижении количества смазки, двигатель может прийти в негодность за несколько секунд.

При появлении шатунного стука необходимо срочно остановить работу двигателя. В самом благоприятном случае придется поменять шатунные вкладыши, но обычно повреждается и шейка коленчатого вала.

Если аварийный двигатель продолжает работать, вкладыши разваливаются, расслаиваются на чешуйки. Они забивают все масляные каналы, падая в поддон, перекрывают маслозаборную сетку. В отсутствии масла вкладыш перегревается, прихватывается к шатунной шейке КВ. Тогда его проворачивает в шатуне. Последний возможно только поменять.

Шейки КВ подлежат шлифовке. Обычно предусмотрено несколько ремонтных размеров. Но на каждом последующем размере твердость детали, а с ней и ее ресурс уменьшаются. Кроме того, вал гнет, и прежним ему уже не стать. Двигатель отправляется в ремонт, но дело может кончится и утилизацией, например, если провернуло и коренные вкладыши.

Как определить, что стучит в двигателе

Научиться различать тональности стуков мотора — дело практики, тем более, что в каждом автомобиле он разный. Про шатунный стук можно сказать, что он хорошо прослушивается на сбросе газа, а цокает двигатель обычно клапанным механизмом, но лучше все тональности изучать на практике.

Прослушать двигатель хорошо помогает фонендоскоп, особенно на низких оборотах.

Задать вопрос

Шатунный стук и шум подшипника генератора очень похожи. Мне приходилось слышать про случаи глобальной переборки мотора по причине износа навесного оборудования.

При диагностике необходимо по возможности локализовать звук. Обязательно нужно послушать мотор, сняв ремни вспомогательных агрегатов. Поочередное отключение свечей зажигания, а в дизеле — форсунок, помогает выявить аварийный цилиндр: при отключении стук в нем прекращается.

В четырехцилиндровом рядном моторе чаще других стучит третий цилиндр. Эта шейка коленвала наиболее нагружена. У рядной шестерки — четвертый. Их целесообразно проверять в первую очередь.

Если поддон уже снят, то для поиска неисправного шатуна нужно подергать нижнюю головку шатуна в радиальном и осевом направлении. Исправный механизм перемещается в осевом направлении, но в радиальном люфта быть не должно (осевое направление — это вдоль оси коленвала, радиальное — ему перпендикулярно).

Стучащий шатун можно определить не снимая поддона, но при открытой головке блока цилиндров. Для этого нужно вращая коленвал, подводить цилиндры к верхней мертвой точке. У четырехцилиндрового они движутся попарно, и исправный поршень поднимется выше.

Если проверять цилиндры по одному, нужно провернуть КВ за мертвую точку, чтобы поршень начал движение вниз. При нажатии на поршень, исправный не тронется с места, дефектный чуть опустится вниз с характерным ударом.

Определить, почему стучит двигатель, нужно как можно быстрее. Лишние секунды работы неисправного мотора могут усилить поломку, привести к необходимости замены дорогостоящих деталей и увеличить сложность ремонта.

Pilot II — Всем внимание!!! Ваш мотор может скоро заклинить!!!

Ребята, не могу пропустить момент. Я сегодня сделал выводы, которые вас отнюдь не обрадуют, но когда предупрежден, то значит вооружен.
Немного пред истории с моим пилотом. Покупка в 2011 году с пробегом 90 тысяч. На 125 кажется выбил катализаторы и после этого, когда исчез подпор газов, то тут на форуме выложил видео и написал как же я был расстроен, когда услышал, что двигатель вроде как стучит. Вскрыв поддон обнаружил затертые до подложки вкладыши на 1 и 4 цилиндрах, остальные как то еще вроде нормальные были судя по пятну.
Вот мои снятые вкладыши, что сохранились в архиве.

В срочном порядке предпринял меры по уплотнению с помощью фольги, когда меня тут обсмеяли, что я начал выравнивать зазоры на маслянную пленку.

Ну да ладно. Суть не в этом. Пришли новые вкладыши и я их тут же поставил. До сих пор езжу уже более 200 тысяч пробег на новых вкладышах.

Ничего казалось бы существенного, может масло, может еще какая причина.

Но через несколько лет мне пришлось делать еще несколько моторов и постоянно замечал, что не все шатунные вкладыши имеют один и тот же зазор. Ладно, поменял местами верхний с нижним, выровнял зазор фольгой, машина уехала.

В прошлом году еще один мотор перебирал в Ессентуках. Такая же история, пришлось вкладыши загонять в размер, причем не все.
Недавно, как помните, в прошлом году сделал фотоотчет по модернизации двигателя.

https://pilot-club.su/threads/%D0%9C%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F-%D0%BC%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B0-%D0%B8-%D1%83%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D0%B5%D0%B3%D0%BE-%D0%BC%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B5%D1%81%D1%83%D1%80%D1%81%D0%B0.12215/post-470042

И там я обратил внимание всех, кто внимательно читал, что новый шорт блок собран отвратительно. ЦПГ в идеале, но укладка коленвала просто никуда не годится. Часть шатунных вкладышей и коренные собраны нормально, а часть с увеличенным зазором.
Так вот я тогда высказал предположение, что это делается намеренно, для сокращения моторесурса мотора.

Недавно ко мне привезли рестайл, на котором по просьбе владельца я поменял маслосъемные колпачки. Мотор уже с выбитыми катами, вроде как работал нормально, очень ровно. Прокатался несколько дней и по словам владельца просто заглох. Предварительно я его посмотрел, так как ехал с города и конечно же надо было понять почему он не может завести мотор. Оказалось, что мотор просто стоит колом, заклинивший. При этом ГРМ цел, клапана на месте, но мотор ни взад ни вперед не могу прокрутить. Тогда то и было принято решение везти его на эвакуаторе ко мне.

Привезли мне его на эвакуаторе. Пришлось ждать пока я не закончу с Тундрой, потом яму на прежней работе. И вот позавчера мотор снят. Пробег у машины 220 тысяч.
Разобрал верх, распредвалы вращаются нормально. Сделал вывод, что держит низ мотора.
Полез сливать масло, да, темное но не нигрол.
Снял поддон и тут уже стало все ясно. В поддоне стружки целая охапка.

В первую очередь полез проверять шатуны.
Видео скинул владельцу и Антону — toaster, как стучат несколько штук шатунов. Надо вынимать мотор и на разборку. Вчера его вытащил, разобрал и помыл. Сегодня сделал выводы, когда перемерил все шейки коленвала.
Подозрение на маслянное голодание? Пошли они на …….. эти дилеры, которые косяки производителя прикрывают этой причиной!!!
И так, машина рестайл, пробег 220 тысяч. Шейки коленвала!!!!
1 коренная чистая как зеркало без признаков перегрева из-за нехватки масла!!! 1 шатунная шейка чистая без признаков перегрева!!! Вторая шейка шатунная чистая, без признаков перегрева, но с прилипшими вкладышами к коленвалу!!! Вторая шейка коренная чистая!!!

Поехали дальше:
3 коренная шейка чистая!!! 3 шейка шатунная поцарапана стружкой, следов перегрева нет.

Дальше:
4 шейка шатунная в норме. 5 шатунная задир полный, причем вкладыш залез один на другой. 6 шейка нормальная.

4 коренная шейка чистая!!!

В процессе дефектовки выяснилось, что коленвал не погнуло (просто счастье), коренные шейки все в размере, 3 шатуна под замену, так как вкладыши крутились в них (терпимо), но вот самое плачевное положение с шейкой, на которой вкладыши налезли друг на друга. В ремонтный размер не влазит 0,2 мм. Слишком масло, размер 54,80 мм. То есть ремонтный, а шейку нашо шлифовать. Надеюсь 0,5 мм выйдет и будет последний ремонт у этого коленвала.

Сегодня начал проверять. Сразу куча вопросов.
1. Как такое может произойти при нормальном уровне масла?
2. почему вкладыш намотало при совершенно чистом канала для подачи масла?
3. При существенном увеличении зазоров внутри двигателя, снижается давление масла. Почему не было сигнала масленки на ХХ?

Ответ на 3 вопрос. Производитель убрал аварийный датчик масла с маслянного насоса!!!! Я подозреваю, что БУ берет показания с датчиков давления масла на блоках ВЦМ. Иначе как обнаружить отсутствие давления масла в системе? Что за бред сделали с рестайлом? Нет аварийного датчика давления!!!!!!!!!!!!!!

На фото два маслянных насоса, слева дорестайл, справа рестайл. Хотел продуть канал и проверить редукционный клапан на предмет утечки. Я дую в отверстие аварийного датчика, а там …….й, даже резьбы нет!!!!

Все каналы в коленвале чистые!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Исходя из того, что я увидел, на примере нового шортблока я могу сделать вывод, что некоторые моторы (не могу сказать про соотношение), собираются производителем именно так, что один-два шатуна с увеличенным зазором, но не выходящий за рамки сборочных значений!!!!

Если попробовать пояснить на пальцах то тут математика достаточно простая.
Для сборки мотора даются не конкретные значения по зазорам, а диапазон. Например для укладки коленвала дается диапазон от 0,02 до 0,08 миллиметра. Это считается нормой для сборки. Собираем мотор
с таким раскладом:
Мотор №1
5 шатунов укладываем с зазором 0,02 миллиметра, один с зазором 0,04 миллиметра.
Мотор №2
5 шатунов с зазором 0,02 миллиметра, один с зазором 0,07 миллиметра
Мотор №3
6 шатунов с зазором 0,02 миллиметра
все моторы собраны согласно сборочных условий

Ставим все моторы на машину и запускаем их в эксплуатацию.
Все три машины пробегают 100 тысяч и вот-вот окончание гарантии. Зазор увеличивается при этом пробеге у всех на 0,02 миллиметра.
Мотор №1
5 шатунов с зазором 0,04 миллиметра, один с зазором 0,06 миллиметра. (рабочий диапазон, но 1 шатун уже подходит к верхней границе)
Мотор №2
5 шатунов с зазором 0,04 миллиметра, один с зазором 0,09 миллиметра. (рабочий диапазон для 5 шатунов, один на грани вот-вот застучит, на за счет масла c вязкостью 30 пока еще жив)
Мотор №3
6 шатунов с зазором 0,04 миллиметра (продолжает работать)

Все три машины пробегают еще 100 тысяч. Зазор увеличивается при этом пробеге у всех еще на 0,02 миллиметра.
Мотор №1
5 шатунов с зазором 0,06 миллиметра, один с зазором 0,08 миллиметра. (рабочий диапазон, но 1 шатун уже подходит у верхней границе и уже вот-вот застучит)

Мотор №2
5 шатунов с зазором 0,06 миллиметра, один с зазором 0,11 миллиметра. (рабочий диапазон для 5 шатунов, один уже стучит и вкладыши начинают гнать стружку)
Мотор №3
6 шатунов с зазором 0,06 миллиметра (продолжает работать)

В результате видно, что те моторы, которые собраны ровно с одним и тем же зазором, те ходят и ходят и ходят, за исключением конечно случаев, когда вместо масла налили в поддон антифриз или вместо масла олифу. Те, которые собраны с зазором по верхней границы «ходят» до определенного момента, пока зазор не перейдет ту границу, когда разбитый вкладыш не начнет разрушать шейку коленвала.
При разрушении вкладышей кому как повезет. Кто то заклинит как этот мотор что я сейчас вскрыл, а у кого то оборвет шатун и вывалит блок.

Хочу всех предупредить!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Если услышали постороннее простукивание снизу мотора, в области середины блока и поддона, постарайтесь наведаться на СТО и перепроверить шатунные вкладыши хотя бы, так как не сняв мотора, коренные вкладыши крайних шеек не проверить, только 2 и 3 опоры.

Можете меня считать мнительным или типа, что я притягиваю все «за уши», но вы никогда не докажете, что ваш мотор был собран с разными зазорами, несколько из них были увеличены при сборке!!!!!!!!!!! НИКОГДА!!!! Но результаты такого неб….. и обмана, расхлебываем мы с вами.

При выходе из строя подшипников двигателя — СКЛАД КРУГОВЫХ ПУТЕЙ | PERFORMANCE RACING DISTRIBUTOR

При выходе из строя подшипников двигателя часто возникает вопрос «курица или яйцо». Надлежащий анализ первопричин может помочь свести к минимуму риск повторного сбоя и дать представление о потенциальных скрытых проблемах.

 Оно довольно часто возникает при отказе двигателя в гоночном автомобиле. Проблема обычно начинается с внезапной потери производительности. После проверки нескольких вещей оказывается, что у двигателя есть серьезная проблема, когда во время проверки масляного фильтра обнаруживается значительное количество обломков подшипников. Затем двигатель необходимо снять с автомобиля, разобрать, продиагностировать и отремонтировать. Сначала снимаются впускной коллектор и головки блока цилиндров, а затем полностью разбирается короткий блок, так как он потребует полной очистки, независимо от того, что было найдено.

Когда двигатель выходит из строя при таких обстоятельствах, обычно возникает так много связанных повреждений, что становится трудно определить причину первоначального отказа, что создает настоящую проблему «курица или яйцо». Когда происходит отказ, своего рода «эффект снежного кома» захватывает двигатель, и то, что первоначально могло начаться как отказ подшипника шатуна, вскоре разрушает шатун, коленчатый вал и все подшипники двигателя в короткие сроки.

Если двигатель какое-то время работает в таком состоянии, обломки подшипников быстро циркулируют по системе смазки и разбрасываются по всему картеру, повреждая распределительный вал и толкатели. Осколки подшипников также выбрасываются в цилиндры, где они быстро царапают юбки поршней и повреждают кольца. Когда это произошло, весь вращающийся узел может быть готов к свалке.

 

Шатун и подшипники, показанные здесь, вышли из строя из-за детонации и перегрузки.

 

В данном конкретном случае подшипник шатуна провернулся, повредив подшипники, шатун и коленчатый вал. Что произошло первым? Был ли отказ вызван детонацией, перегрузкой, пробоем масла или выходом из строя шатуна? Это ситуация, когда правильная диагностика имеет решающее значение для предотвращения проблем в будущем. Очень вероятно, что масляный клин сломался, что привело к выходу из строя подшипника и, в конечном итоге, к вращению в корпусе штока. Однако сломался ли масляный клин из-за проблемы, связанной с маслом, или большой конец шатуна деформировался из-за перегрузки и/или детонации, что затем привело к поломке масляного клина?

Когда масляный клин выходит из строя и подшипник начинает фактически физически контактировать с коленчатым валом, он быстро разрушает баббитовый и медный слои подшипника и начинает вгрызаться в стальную основу. Недостаток смазки и, как следствие, интенсивное трение приводят к резкому повышению температуры компонентов, что приводит к тому, что подшипник начинает буквально привариваться к коленчатому валу, в результате чего подшипник вырывается из фиксирующих выступов и вращается внутри корпуса шатуна.

К сожалению, весь этот процесс может происходить очень быстро в гоночном двигателе, и его ремонт может стоить тысячи долларов. Однако после правильной диагностики и ремонта или замены необходимых компонентов двигатель можно без проблем собрать и снова ввести в эксплуатацию. Перед сборкой необходимо тщательно очистить блок и все элементы системы смазки, а также заменить маслонасос. После отказа пикап обычно загружается обломками подшипников, которые практически невозможно удалить, и эти загрязнения, безусловно, не принадлежат отремонтированному двигателю.

Диагностика подобных отказов может быть упрощена путем приобретения такой книги, как «Руководство по анализу отказов подшипников двигателя», предлагаемой Mahle/Clevite в формате PDF на их веб-сайте. Он включает в себя полный анализ преждевременных отказов двигателя, а также корректирующие действия. Он включает иллюстрации и фотографии как нормального износа подшипников, так и отказов, вызванных грязью и посторонними частицами, недостаточным или чрезмерным разрушением подшипников, неправильной сборкой, несоосностью (погнутый/скрученный шатун, погнутый коленчатый вал или деформированный картер), недостаточной смазкой, перегрузкой, коррозией (охлаждающей жидкостью). /топливо в масле) и неправильное покрытие шейки. Каждый диагноз включает в себя примеры внешнего вида подшипника, повреждающего действия, возможных причин и необходимых корректирующих действий.

При осмотре подшипников двигателя следует понимать, что верхние вкладыши шатунных подшипников и нижние коренные вкладыши подвержены повышенному износу и нагрузке по сравнению с аналогами, в связи с тем, что поршни и шатуны буквально пытаются выдавить коленвал из блок в процессе горения. Упорные подшипники, в частности, должны быть тщательно осмотрены, так как их ремонт может быть очень дорогостоящим. Выход из строя упорного подшипника может быть вызван множеством факторов, в том числе недостаточным или чрезмерным осевым люфтом коленчатого вала, раздутым гидротрансформатором или напряжением, вызванным чрезмерным использованием сцепления.

По мнению экспертов Mahle/Clevite, почти 50 % преждевременных отказов двигателя вызваны грязью и посторонними частицами. Многие отказы, вызванные несколькими факторами, такими как, например, перегрузка и детонация, характерны для гонок. Хотя выход из строя подшипников никогда не приветствуется, в конечном итоге это неизбежно произойдет даже с лучшими программами гоночных двигателей. Когда это происходит, правильная диагностика и профилактика являются ключом к будущему успеху.

Руководство также содержит рекомендации по допускам установки подшипников, шлифовке и полировке коленчатого вала

Что такое узкий подшипник? K1 Technologies

Переключить навигацию

Поиск

Сборка двигателя заключается в деталях, 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, мощность которых измеряется четырехзначным числом. 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.

Скругление 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 подшипника шатуна.

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. Один из способов минимизировать нагрузку на острые углы — создать пологий радиус. Литые коленчатые валы оригинальных производителей иногда подрезают этот угол для создания радиуса.

Чтобы проиллюстрировать разницу между серийным подшипником и шатунным подшипником с более узкими характеристиками, мы измерили эти два крупноблочных подшипника Chevy Federal-Mogul. Трехметаллический высокопроизводительный подшипник был на 0,020 дюйма уже, чем его родной алюминиевый собрат.

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.

В дополнение к суженным подшипникам, в подшипниках с высокими эксплуатационными характеристиками также используется фаска, расположенная так, чтобы соответствовать фаске на шатунах, где шатун соприкасается со сторонами кривошипа. Эта фаска создает дополнительный зазор. Эти фаски должны совпадать с шатунами, поэтому шатунные подшипники проштампованы сверху и снизу, чтобы обеспечить их правильное размещение. Будьте осторожны при выборе подшипников, так как не все они имеют фаску.

Чтобы проиллюстрировать это, мы измерили ширину набора 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 вопрос о фасках 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.

Важно отметить, что в основном используются два разных материала стержня и коренного подшипника. OEM и некоторые легкие дорожные двигатели могут использовать подшипники из алюминиевого сплава (слева), но лучший план для любого высокопроизводительного двигателя — это триметаллический подшипник с использованием очень мягкого сплава олова, меди и свинца.

Это требует, чтобы рабочие стержневые подшипники с такими фасками были помечены как «верхний» и «нижний». Некоторые производители подшипников сокращают это, используя «U» и «L», выбитые на задней стороне стержня.