Шатуны для тюнинга двигателя машины
Деталь, соединяющую коленвал и поршень двигателя называют – шатун. Расскажем про шатуны для тюнинга двигателя авто — зачем нужны и что дают, если сделать облегчение. Как уменьшить вес стандартного шатуна.
Для чего нужны
При тюнинге двигателя увеличение его объема — один из лучших способов для наибольшей прибавки мощности. Но помните, что увеличивая ход коленвала, но используя стандартные шатуны обычной длины, поршни получают большую боковую нагрузку. Это ведет к механическим потерям и уменьшения крутящего момента на выходе. Для достижения максимального эффекта необходимо при увеличении хода коленвала увеличивать высоту шатуна. Использование более длинных деталей потребует изготовление кованых поршней с меньшей высотой. Это вызвано тем, что используя большой ход коленчатого вала и высокие шатуны, не хватит высоты блока цилиндров, чтобы уместить в него стандартный поршень.Одна из важнейших вещей при подготовке шатунов для модернизированного двигателя — это их прямизна. Изогнутые, или слегка деформированные детали уменьшат мощность мотора, т.к. они удерживают поршень в отверстии цилиндра под углом, увеличивая трение. Поэтому проверка совмещения является обязательной операцией при сборке форсированного мотора.
Уменьшение веса
Важным фактором является вес. Большинство имеет большие балансировочные подушки на обоих концах. Эти подушки можно уменьшить, соответствующим образом уменьшая его массу. Убедитесь, что на них останется достаточно материала, т. е. что облегченные шатуны могут быть отбалансированы перед окончательной сборкой.Уменьшая подушки балансировки и убирая лишний вес, можно уменьшить общую массу примерно на 10%. Например, комплект из 4 штук можно уменьшить на 900 грамм. Это не увеличит мощности, но улучшит реакцию на открывание дроссельной заслонки, что улучшит разгон автомобиля. Т.е. двигатель будет быстрее раскручиваться и работать на высоких оборотах больше времени.
Обзор шатунов — в чём отличие
Перед тем как шатуны пойдут на «облегчение», их нужно проверить на наличие поверхностных трещин. Если намереваетесь серьёзно их обработать, то рекомендуется проверить их до и после обработки, для выявления возможных трещин вблизи поверхности. Небольшие поверхностные дефекты могут быть удалены простой шлифовкой. Если проверка выявила наличие серьезных трещин, то его нужно заменить.Многие автолюбители пытаются уменьшить вес самостоятельно. Для этого берут болгарку и срезают всё лишнее. Это делать опасно из-за возможного разрушения детали в будущем. Не понятно, как поведёт себя облегченный шатун и не разрушит ли он весь мотор. Если собираете двигатель для тюнинга авто, то покупайте заводские детали с облегчением или делаете на фрезерном станке. Стоимость тюнинговых не так велика, а гарантий намного больше.
Болты шатунов являются деталями, на которые часто не обращают внимания. Но если болты растянулись под нагрузкой, то зажимной эффект будет уменьшен, и шатун ослабит захват вкладышей подшипников. Правило выбора простое: покупайте лучшие (дорогие) болты, которые можете найти.
Кто же такой медведь-шатун?🐻 Слово… — Кроноцкий заповедник
Разработка месторождения золота у границ Кроноцкого заповедника может нанести серьёзный урон природе.
Речь идёт о предоставлении в Мильковском районе участка для поиска и дальнейшей разработки месторождения россыпного золота на территории, где расположены важнейшие нерестовые реки полуострова и места обитания редких животных. Соответствующий запрос от Федерального агентства по недропользованию поступил в правительство Камчатского края.
Участок «Тёмный», где предполагается вести разработку месторождения, находится в бассейне реки Щапина, впадающей в реку Камчатка – крупнейшую водную артерию полуострова.
Она относится к объектам высшей рыбохозяйственной категории, кроме того там ведут рыбный промысел и другую традиционную хозяйственную деятельность местные жители. Добыча золота в этом районе может привести к нарушению речных экосистем и деградации рыбных ресурсов. При этом закон Российской Федерации «О недрах» предусматривает запрет на пользование недрами, если оно может создать угрозу жизни или здоровью людей, нанести ущерб хозяйственным объектам и окружающей среде.
Природоохранное сообщество также обеспокоено близостью расположения «Тёмного», площадь которого составляет 61,45 квадратных километров, к Кроноцкому заповеднику. Особо охраняемую природную территорию федерального значения от участка планируемого недропользования отделяет чуть более полутора километров. Именно в этом районе находятся зимние пастбища диких северных оленей, численность которых на Камчатке катастрофически сократилась за последнее десятилетие. Единственная крупная группировка сохранилась только в заповеднике, однако в поисках кормов олени мигрируют за его пределы. Также в горных массивах на границе заповедника обитают малочисленные на полуострове снежные бараны.
«К сожалению, недавняя ситуация с выделением участка под золотодобычу на берегу нерестовой реки Быстрая никого ничему не научила. Сейчас речь идёт о разработке месторождений в непосредственной близости к заповедным землям, в районах обитания редких краснокнижных животных, а также на территориях, которые привлекают экотуристов своей первозданностью. Сиюминутная выгода от добычи золота в уникальных местах Камчатки никогда не окупит экологических последствий», – сказал Пётр Шпиленок, директор ФГБУ «Кроноцкий государственный заповедник».
В настоящее время в соответствии с Концепцией развития системы особо охраняемых природных территорий федерального значения на период до 2020 года завершается проектирование охранной зоны по всему периметру Кроноцкого заповедника, которая должна способствовать снижению нагрузки на природные комплексы.
Участок «Темный» окажется в охранной зоне.
Добавим, что Мильковский район входит в зону сотрудничества биосферного резервата «Кроноцкий», созданного для сохранения биологического разнообразия и культурных ценностей, устойчивого развития локальных сообществ и всего региона, рационального природопользования, внедрения экологичных технологий, возрождения традиционных ремёсел.
В ближайшее время в Хабаровске на заседании комиссии департамента Роснедр по недропользованию по ДФО планируется рассмотреть вопрос выделения участка «Тёмный» для разработки месторождения россыпного золота.
В свою очередь, правительство Камчатского края дало отрицательный ответ на запрос Федерального агентства по недропользованию о возможности разработки месторождения золота вблизи Кроноцкого заповедника. К сожалению, сложилась практика, когда мнение регионов при решении вопросов, касающихся использования природных ресурсов, не всегда учитывается.
Дополнительная информация:
В 2017 году ООО «Дальстрой» получило лицензию на добычу 940 килограммов россыпного золота на берегу нерестовой реки Быстрой в Елизовском районе. Сообщение о незаконной вырубке леса и ведении работ по добыче золота открытым способом на охраняемой природной территории появилось в социальных сетях в мае 2020 года. Глава Камчатского края Владимир Солодов обратился в региональные природоохранную прокуратуру и УВД для проведения проверки фактов нарушения законодательства во время золотодобычи.
Для предупреждения подобных ситуаций в дальнейшем губернатор обратился к полпреду президента РФ в Дальневосточном федеральном округе Юрию Трутневу и председателю правительства РФ Михаилу Мишустину. Владимир Солодов выступил с инициативой при принятии решений о выдаче лицензий на разработку месторождений в Камчатском крае учитывать мнение региона на ранних стадиях обсуждения.
В августе 2020 премьер Михаил Мишустин поручил Минприроды РФ, которое на тот момент возглавлял Дмитрий Кобылкин, проработать механизм участия Камчатского края в формировании участков недр на территории края (установление границ участков, условия пользования недрами) при формировании перечней объектов лицензирования Роснедрами.
Это поручение не было выполнено.
Страница не найдена
вид спортаБегВелосипедыЙогаКоньки ледовыеКоньки роликовыеЛыжи беговыеЛыжи горныеСамокатыСёрфингСкейтбордыСноубордыТуризм
категорияснаряжениеодеждаобувьоптиказащитааксессуарызапчастиинструменты
товарная группаадаптер для заправки картриджаадаптерыадаптеры для крепления чехлаадаптеры для накачки колесаамортизаторы задние для велосипедааптечкибагажники автобагажники для велосипедабазыбалаклавыбаллоны газовые туристическиебаллоны для накачки колесабанданыбанданы многофункциональныебатареи аккумуляторныеблины вратаряблоки для йогиболты комплектботинки внутренниеботинки для беговых лыжботинки для горных лыжботинки для сноубордаботинки зимниеботинки с кошкамиботинки треккинговыебрюкибрюки короткиебрюки легкиебрюки спортивныебрюки термобельебрюки утепленныеварежкиварежки с подогревомвёдра складныевелосипеды BMXвелосипеды беговелывелосипеды горныевелосипеды горные с электроприводомвелосипеды круизерывелосипеды прогулочныевелосипеды прогулочные с электроприводомвелосипеды складныевелосипеды складные с электроприводомвелосипеды шоссейныеверевки динамическиеверевки статическиевёсла для сапсерфингавизоры для шлемавизоры игрокавилкивилки для велосипедавинтывинты комплектвкладыши для спального мешкавтулки для велосипедавтулки комплектвыжимки для цепивыносы рулягамакигамашигарнитурыгерметики для колёсгермоупаковкигетрыгидраторыгиророторыгорелки туристическиегребёнкидатчики для велокомпьютерадатчики сердцебиениядатчики скорости педалированиядержателидержатели для велокомпьютеровдержатели для велосипедовдержатели для флягидержатели для щеткидержатели переключателядержатели ручки переключателядержатели тормозовдетали для крепленийдиски для балансадиски для крепленийдиски тормозные для велосипедадоски тренировочная для скалолазаниядоски тренировочныедоски тренировочные для скалолазаниядуги комплект ремонтныйдуши походныеемкости для водыжилетыжилеты защитныежилеты с подогревомжилеты спасательныезаглушки рулязажимы для верёвкизажимы для самокатовзакладки альпинистскиезаклепкизамкизамки для велосипедазамки для цепизатяжки для коньковзацепки комплектзацепки подвесныезащита голенизащита голеностопазащита грудизащита для втулкизащита дна палаткизащита звездызащита коленазащита колена и голенизащита комплектзащита локтязащита на запястьезащита на палкизащита перазащита плечзащита подбородказащита предплечьязащита рамы комплектзащита спинызащита шатуназащита шеизвезды для велосипедазвонкиинструменты комплекткабели для велокомпьютеровкамеры для велосипедакамни абразивныекамусы для лыжкамусы для сплитбордовканторезыкарабины альпинистскиекаретки для велосипедакарманы дополнительные для палаткикартриджи комплект для заправкикартриджи многоразовыекартриджи одноразовые комплекткассетыкассеты для велосипедакастрюликедыкепкиклинья для фиксации ремешкаклипсыключиключи комплектключи комплект для велосипедаклюшки хоккейныековрики для йогиковрики комплект ремонтныйковрики надувныековрики туристическиекозырек для шлемакозырьки для шлемаколёса велосипедныеколёса велосипедные комплектколёса для лонгборда комплектколёса для лыжероллеровколёса для роликовых коньков комплектколёса для самоката комплектколёса для самокатовколёса для скейтборда комплектколодки тормозные дисковые велосипедныеколодки тормозные ободныеколонки рулевые велосипедаколышкикольца для палоккольца для пилатесакольца проставочныекомплект ремонтныйкомплекты для йогикомплекты для накачки колесакомплекты для пилатесакомплекты для сплитбордовкомплекты мячиков для терапии руккомплекты ремонтныекомплекты трансмиссии для велосипедакомплекты тросиков и рубашек тормозакомпьютеры для велосипедаконьки мягкиеконьки роликовыеконьки фигурныеконьки хоккейныекорзины для велосипедакосметика велосипедная комплекткостюмыкостюмы гоночныекостюмы для плаваниякостюмы спортивныекофтыкофты термобельекофты флисовыекошелькикошки ледовыекрепежи для плавниковкрепления для беговых лыжкрепления для горных лыжкрепления для сноубордакрепления для сплитбордакрепления для сплитбордовкрепления для шлема на рюкзаккрепления для экшн-камерыкровати надувныекроссовкикружкикрылья велосипедныекрылья велосипедные комплекткрылья комплекткрышки для кассетыкрышки для рулевой колонкикупальники пляжныекурткикуртки ветрозащитныекуртки защитныекуртки легкиекуртки пуховыекуртки с подогревомкуртки утепленныелампа туристическаялапки для палоклеггинсыледобуры альпинистскиеледорубы альпинистскиелезвие для коньковлезвия для коньковленты для клюшекленты ободныелесенкилинзы для очков маскалинзы для солнечных очковлипучкилишиложкилонгбордылонгборды минилопаты лавинныелыжероллерылыжи беговыелыжи беговые комплектлыжи горныелыжи горные комплектмагнезия для скалолазаниямагниты для велокомпьютерамази лыжныемайкимаскимаски ветрозащитныемасла для амортизаторовмасла для вилокмасла для тормозных системмебель кемпинговая комплектмешки для магнезиимешки компрессионныемешки спальныемешки универсальныемискимолотки скальныемонтажкимонтажки комплектмячи для балансанакидки от дождянакладки для скольжениянакладки защитные для шлеманакладки сменные для подошвынаконечники для палокнаконечники рубашки переключателянаконечники рубашки тормозанаконечники тросика переключателянаконечники тросика тормозанапильникинарукавникинасоснасосынасосы для велосипеданатяжители цепиниппелиноскиноски с подогревомобмотки руляобода для велосипедаоселки для коньковосиоси для втулкиоси комплектотверткиоттяжки альпинистскиеоттяжки для палаткиочистителиочистители для велосипедаочистители для цепиочки маскиочки солнцезащитныепалатки туристическиепалки для беговых лыжпалки для горных лыжпалки для лыжероллеровпалки для скандинавской ходьбыпалки треккинговыепегипедали для велосипедапереключатели скоростей велосипедаперчаткиперчатки велосипедныеперчатки для беговых лыжперчатки с подогревомперчатки хоккейныепетли страховочныеплавкиплавникипластыриплатформы для крепленийплатьяплиты газовые туристическиеповязки на лобподножки для велосипедаподушки туристическиеподшипники комплектпокрышки для велосипедаполиролиполотенцаполотенца для коврикапосуда для туризма комплектприборы столовые для туризма комплектпропитки водоотталкивающиепропитки дезодорантыпропитки комплектпрофили для беговых лыжпружины заднего амортизаторапряжкиразвескирамы велосипедныерамы для роликовых коньковрастиркарастиркиремешкиремешки для гамашремешки для ковриковремешки для ледового инструментаремешки для палокремниремни для креплениярепшнурырога на рульроликироллы для терапии мышцроллы для терапии стопрубашкирубашки переключателярубашки с коротким рукавомрубашки тормозарули для велосипедаручки дистанционного управленияручки для палокручки переключателяручки руляручки тормозарюкзакирюкзаки для роликовых коньковрюкзаки лавинныесалфетки для очковсамокатысандалиисанки ледянкисвязки для беговых лыжседла для велосипедасетка для крепления багажасетки для лампсетки москитныесиденья для перевозки детейсиденья надувныесиденья пенныесистемы страховочныесистемы шнуровкискакалкискейтбордыскребкисланцысмазки для цепи велосипедасмазки консистентныесмывкисноубордыспицы для велосипедасплитбордыспреи против запотеваниястаканыстаканы хоккейныестекла для лампСтелькистельки с подогревомстенды для сборки велосипедастенды для сборки колесастойки для тентастолы туристическиестропы универсальныестулья туристическиестяжки эксцентриковыестяжки эксцентриковые комплектсумкисумки для аптечкисумки для ботиноксумки для веревкисумки для коньковсумки на багажниксумки на пояссумки на рамусумки на рульсумки подседельныесумки хоккейныетенты туристическиетермобелье комплекттермосытопытормоза дисковые для велосипедатормоза для коньковтормоза для крепленийтормоза ободныетрещоткатрещоткитросикитросики гиророторатросики переключателятросики тормозатрубкитрусы термобельетрусы хоккейныетуфли велосипедныетуфли скальныеудлинители ремня для очковуплотнители для визораупоры для ледового инструментаупоры резиновые для крепленияуспокоители цепиустройства для чистки цепиустройства зарядныеустройства переговорные комплектустройства страховочныеутюгиутяжелители для рукфиксаторы для карабиновфиксаторы для колецфиксаторы для палокфляги питьевыефонарифонари для велосипедафонари туристическиефренды альпинистскиефутболкифутболки с воротникомфутболки с длинным рукавомфутболки термобельехомуты подседельныецепи для велосипедачайникичехлы для беговых лыжчехлы для велосипедачехлы для велосипедовчехлы для горных лыжчехлы для коврикачехлы для лыжероллеровчехлы для очковчехлы для рюкзакачехлы для сноубордачехлы для телефоначехлы для шлемачехлы на ботинкичехлы на велотуфличехлы на лезвия коньковшайбышайбы хоккейныешапкишапки для плаванияшарфышатунышатуны комплектшезлонгишипы для обувишипы для обувных насадокшипы для педалей комплектшкуркишлемышлемы велосипедныешлемы для катания на роликовых конькахшлемы хоккейныешнур для дугшнуркишнурки для коньковшнурки для очковшнурок для очковшортышорты велосипедныешорты защитныештыри подседельныещеткищетки комплектыщиткищупы лавинныеэкраны ветрозащитныеэкшн-камерыэлементы питанияэспандерыюбкиякоря
NaturalSupraSwitchbackSwixSyncrosTakeyaTechnineTektroTempestaTevaThawTiogaTokoTorspoTrailsideTravelSafeTrekkoTrial-SportTruvativTSGTurtle FurTwentyTyroliaUbikeUFOUSD ProVansVettaVokulVPWall ActiveWarriorWASPcamWellgoWestbeachWeThePeopleWoodmanWTBX-FusionXposureYokoZeropointZippZootZycle FixZZYZXбренд
сезон20212020/202120202019/202020192018/201920182017/201820172016/201720162015/201620152014/201520142013/201420132012/201320122011/201220112010/201120102009/201020092008/200920082007/200820072006/200720062005/200620052004/200520042003/200420032002/200320022001/200220012000/200120001999/20001999сезон
Шатун поршня двигателя (Часть1). — Автомастер
Шатун поршня двигателя (Часть1).
- Подробности
Шатун поршня в двигателе внутреннего сгорания играет очень важную роль, он является соединяющим звеном цепочки: поршень — коленчатый вал. Он преобразует вращение коленвала в поступательные движения поршня. При работе двигателя шатун испытывает на себе переменные циклические нагрузки, поэтому одной из важных характеристик отвечающих за его ресурс, является усталостная прочность.
Усталостная прочность шатуна достигается изготовлением его из правильно подобранного материала, удачной конструкции и соблюдении всех технологий.
Для изготовления шатунов применяют стали с содержанием углерода 0,3 — 0,45%:
- марганцовистые;
- хромистые;
- хромоникелевые;
- хромомолибденовые.
Шатун состоит из стержня, нижней и верхней головки по краям. Через поршневой палец на верхней головке крепится поршень, на нижней, которая является разъемной — коленчатый вал.
Заготовки шатунов получают штамповкой в несколько этапов с промежуточной термообработкой. Это дает высокую вязкость и пластичность при невысокой твердости.
При проектировании двигателя, в шатун закладывается высокая прочность его конструкции путем снятия или максимального уменьшения напряжений в опасных местах.
Для придания прочности конструкции должны быть выполнены следующие условия:
- Переход между верхней головкой и стержнем должен быть максимально широким, в идеальном случае он должен равняться радиусу верхней головки.
- Стержень должен расширяться к нижней головке.
- Середина крышки нижней головки должна иметь большое сечение.
- Площадки под болты и гайки нижней головки не должны ослаблять конструкцию.
Для надежной работы шатуна, должен обладать высокой прочностью не только сам шатун, но и болты, соединяющие две половинки его нижней головки. Так как болты, как и сам шатун подвержены цикличным нагрузкам. Для придания прочности их изготавливают из стали с низким содержанием углерода 0.3%. Резьба на болтах не нарезается, а накатывается, так как катаная резьба прочнее нарезной на 20-30%. Шаг резьбы на болтах: чаще всего М8х1, М9х1 и М10х1, реже применяется М10х1.25, еще реже М8х0.75.
Для центрирования крышек применяются разные варианты.
На большинстве двигателей применяются шатуны с плоским стыком крышки, так как его нижняя часть беспрепятственно проходит сквозь цилиндр (при установке на двигатель поршня и шатуна в сборе). Но встречаются двигатели, где это сделать проблематично, например, на некоторых дизельных двигателях, где шатун из-за больших нагрузок на него выполнен массивнее. При плоском стыке нижняя головка может не пройти в цилиндр, поэтому на таких двигателях делают косой стык по треугольным или прямоугольным шлицам.
Из-за облегчения центрирования нижней крышки по отверстиям на последних двигателях VOLVO, а также ALFA ROMEO применена конструкция с треугольными шлицами на прямом стыке. У них есть один минус, при разрушении шатунного вкладыша, такие шатуны гораздо сложнее в ремонте.
На некоторых последних двигателях именитых марок BMW и FORD применяются “колотые” шатуны. У таких шатунов стыком разъема крышки является хрупкий излом. Огромным преимуществом такой конструкции шатунов является высокая точность отверстия нижней головки, она составляет порядка 0.
001-0.002 мм. Но при этом они обладают большим минусом, они практически не ремонтопригодны.
Шатун является довольно точной деталью. Основной параметр закладывается в параллельности осей верхней и нижней головки. Здесь его точность должна лежать в пределах 0.02 — 0.03 мм на расстоянии 100 мм. В одном двигателе шатуны могут отличаться по массе не более чем на 1% от массы шатуна.
Для уравновешенности всей кривошипно-шатунной системы необходимо провести развесовку шатунов и поршней. Так вот, когда речь идет о развесовке шатунов, то их вес учитывается по отдельности. Для уравновешенности коленчатого вала учитывается вес только нижней головке шатуна, так как именно она совершает вращательное движение и должна быть уравновешенна противовесом коленчатого вала.
Масса нижней его части может быть определена путем ее взвешивания, когда верхняя головка находится на шарнирной опоре.
Масса верхней его части определяется аналогично, только в этом случае на весах взвешивается его передняя часть, а задняя часть находится на шарнирной опоре.
В сумме оба веса должны дать общую массу шатуна.
В следующей части статьи шатун поршня двигателя мы поговорим о верхней головке шатуна.
КОРОТКИЕ ШАТУНЫ ЛУЧШЕ? — Provelo.ru
Похоже, команды Мирового Тура, включая Team Sky, считают, что более короткие шатуны более эффективны. Так ли это?
Попробуем разобраться…
Когда команда, побеждающая на «Тур де Франс» в течение последних нескольких лет, находит новый способ повысить эффективность педалирования, на это стоит обратить внимание. Team Sky уже некоторое время тестирует своих гонщиков на шатунах короче 170 мм. Хотя не известно, на шатунах какой именно длины они ездят в гонках, похоже, что дни длины 172,5 мм и 175 мм проходят.
Аэродинамическое преимущество более коротких шатунов широко известно среди профессионалов байкфита.
Фил Кэвелл, чья компания CycleFit выполняет предсезонную подгонку велосипедов для гонщиков команды Trek Factory Racing, говорит: «С более короткими шатунами торс гонщика располагается ниже, поскольку в этом случае торс не зажимает бедро, когда оно идёт вверх. Это влечёт за собой более эффективное педалирование, поскольку торс не мешает бедру работать свободно».
Крис МакКанн из Inspired Cycling соглашается: «Более короткие шатуны позволяют снизить угол наклона гонщика без отрицательного физиологического эффекта. Углы сгиба бедра оказываются более открыты, а это может положительно повлиять на дыхание гонщика, так как диафрагма не зажимается бедром. Некоторые исследования показали снижение у гонщиков артериального давления, что может оказать положительное влияние на физиологию. Короткие шатуны также могут помочь гонщикам с проблемами коленей».
Во время исследования профессора Джима Мартина в 2001 году (да-да, эта дискуссия идёт уже довольно долго!), было проведено выборочное тестирование мощности велосипедистов на тренировках с использованием шатунов длиной от 120 до 220 мм. Учёный выяснил, что разница в максимальной мощности составила менее 4%. Не то чтобы много… Есть ли что-либо ещё, кроме незначительной разницы в мощности, чем могут помочь эффективности гонщика более короткие шатуны?
МакКанн поясняет: «В основном преимущество заключается в улучшении частоты педалирования, что может повысить крутящий момент и помочь устранить любые «мёртвые точки» в процессе оборота педали».
Кэвелл добавляет: «Чтобы поддерживать максимальную мощность, ваша частота педалирования будет увеличиваться по мере уменьшения длины шатунов».
Скотт Томкинсон из Kernow Physio поддерживает очевидные преимущества более коротких шатунов: «Гонщики могут пользоваться преимуществами более открытого угла тазобедренного сустава в верхней части хода педали, как в групповых гонках, так и в посадке для гонки на время.
В конечном счёте, более открытое бедро позволяет больше задействовать ягодичные мышцы, когда педаль находится в положении «на три часа». При этом можно выдавать большую мощность без дополнительной мышечной усталости».
Тем не менее, он также указывает: «Здесь можно поспорить о преимуществе более длинных шатунов для спринтерских ситуаций, когда вы вращаете педали, встав из седла в течение одной или двух минут (что-то похожее может быть при подъёмах) – есть несколько исследований, которые показывают небольшое преимущество в таких случаях более длинных шатунов». «Как бы то ни было, любое изменение длины шатунов должно опираться на мнение профессионального специалиста по посадке», — добавляет он.
Эксперты согласны с тем, что, помимо равнинных гонок на время, в этом есть преимущества для каждого велосипедиста. МакКанн объясняет: «Лучшая эффективность и крутящий момент педалирования, обеспечиваемые уменьшением длины шатунов, могут помочь гонщикам, которые преодолевают подъёмы в седле и используют меньшие передачи». На вопрос о том, может ли шатун оказаться слишком коротким, Кэвелл сказал: «Для начала длина должна зависеть от размера бёдер, а затем от личных предпочтений. Всё, что менее 160 мм, требует привыкания».
Мнение МакКанна: «Идеальную длину шатуна можно определить, измерив анатомию гонщика, в основном длину бедра, длину голени и измерение от пятки до подъёма свода стопы. При помощи этих параметров можно изучить рычаги ноги и найти лучшие точки опоры. Также может помочь измерение мощности и крутящего момента».
Наше мнение.
Обеспечение большей эффективности педалирования и преимущества в аэродинамике, а также большее удобство без потери максимальной мощности, конечно, очень привлекательно. Похоже, использование шатунов 170 мм и меньше действительно лучше. Однако прежде чем бросаться в интернеты в поисках коротких шатунов, мы бы рекомендовали вам обратиться к профессиональному специалисту по посадке, чтобы найти оптимальную длину именно для вас.
Мнение ЗА: Фил Кэвелл, руководитель CycleFit, специалист по посадке команды Trek Factory Racing.
«Мы в CycleFit были ярыми сторонниками более коротких шатунов уже в течение более десяти лет. Наука и исследования подтверждают наше мнение. Короче — лучше.
Лучше использовать более короткие шатуны для TT, а также для групповых гонок на шоссе. Это то, к чему мы все придём через пять лет. Можно вспомнить длинные лыжи восьмидесятых и девяностых – теперь все используют более короткие лыжи».
Мнение ПРОТИВ: Скотт Томкинсон, физиотерапевт и специалист по посадке в Kernow Physio.
«Это зависит от потребностей гонщика и того, как он себя чувствует на велосипеде. Многие гонщики предпочитают более длинные шатуны, другие — нет. Есть много причин, почему более короткие шатуны имеют смысл, но, как квалифицированный специалист по посадке и физиотерапевт, я бы сказал, что выбор длины шатунов в конечном счёте сводится к личным потребностям гонщика, о чём можно говорить только при детальном рассмотрении его анатомии профессионалом».
www.cyclingweekly.com
Перевод Борис Жуков
ШАТУН — это… Что такое ШАТУН?
шатун — См … Словарь синонимов
шатун — 1. ШАТУН, а; м. Деталь машины, механизма, соединяющая поршень с валом двигателя. Стальной ш. Ш. паровоза. ◁ Шатунный, ая, ое. Ш. болт. Ш ые вкладыши. Ш. механизм. 2. ШАТУН, а; м. Разг. 1. Тот, кто любит шататься, бродяга. Уличный ш. Беспутный ш.… … Энциклопедический словарь
шатун — ШАТУН, а, м. 1. Бездельник, праздношатающийся человек. 2. Рука, бицепсы на руке. Шатуны накачал. 3. Крепкий алкогольный напиток. Шатуна выгнать изготовить самогон. 4. Любое заведение, где распивают алкогольные напитки (пивной зал, рюмочная и т. п … Словарь русского арго
ШАТУН — (Connecting rod) деталь, соединяющая поршень или крейцкопф с коленчатым валом двигателя или с кривошипом.
Шатун является частью кривошипного механизма, преобразовывающего возвратно поступательное движение поршня во вращательное движение вала.… … Морской словарь
ШАТУН — деталь кривошипно ползунного механизма, превращающего поступательное движение поршня или ползуна во вращательное движение кривошипа или коленчатого вала … Большой Энциклопедический словарь
ШАТУН 1 — ШАТУН 1, а, м. (спец.). Подвижная деталь, соединяющая поршень с валом двигателя. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
ШАТУН 2 — ШАТУН 2, а, м. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
шатун — ШАТУН, а, муж. (спец.). Подвижная деталь, соединяющая поршень с валом двигателя. | прил. шатунный, ая, ое. II. ШАТУН, а, муж. 1. Человек, к рый любит шататься, ходить без дела, а также тот, кто ведёт бродяжнический образ жизни (устар. и прост.).… … Толковый словарь Ожегова
ШАТУН — часть движущего механизма поршневого двигателя, соединяющая крейцкопф с кривошипом ведущего вала. В паровозах Ш., наз. обычно ведущим дышлом, соединяет крейцкопф с пальцем кривошипа ведущей колесной пары. При помощи кривошипа Ш. преобразовывает… … Технический железнодорожный словарь
шатун — – деталь двигателя соединяющая поршень и коленвал. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 … Автомобильный словарь
Типы кареток для велосипеда
Алгоритм выбора каретки
Алгоритм выбора любой каретки выглядеть примерно так:
- Определяем тип крепления шатуна
- Определяем тип крепления каретки в раме
- Определяем ширину каретки
- Определяем длину вала каретки
- Определяем тип подшипников
1. Первым делом при выборе каретки вам нужно разобраться с типом крепления шатуна.
Совместимость здесь бывает только в рамках одного стандарта.
Cotter Pin (под КЛИН) – знакомый нам стандарт из советского прошлого, который до сих пор используется. Такая каретка была стандартом для кареток на велосипедах времён СССР. Фиксация шатуна на каретке происходила непосредственно при помощи пина (у нас его называли «пальцем» или клином), который продевался сквозь шатун и проходил через вырез в оси каретки, отсюда и название. Из-за динамических нагрузок пины вечно раскручивались, раздалбывались, и шатуны изрядно болтались.
SQR (КВАДРАТ) – квадрат (от Англ. square). Наиболее распространенный стандарт для бюджетных решений в данный момент. Раньше во время расцвета МТВ являлся основным стандартом для кареток. Убить шатуны на такой каретке становится слегка труднее, чем предыдущий вариант, однако раскрутившийся кареточный болт может это быстро «исправить». Необходимо использовать фиксатор резьбы. При установке новой системы следить за болтами, как только немного раскрутились — подтянуть, а потом еще, пока шатун не усядется на кареточный вал, а он имеет конусное строение, затем выкрутить болты, посадить на фиксатор резьбы и проблема решена.
Octalink (Окталинк) – шлицевой стандарт исключительно для шатунов Shimano. Чтобы потребителям не показалось мало существовал в двух версиях Octalink v1 и Octalink v2 с 5мм и 9мм шлицами соответственно. Достаточно надежный стандарт, в котором тоже могут выкручиваться болты, опять же решение — используем фиксатор резьбы, здесь не надо ничего ждать как с вариантом квадратик, а сразу сажаем на нее. Стоит дороже квадратика
ISIS Drive – (от Англ. International Spline Interface Standard или Международный Стандарт Интерфейса Шатунов) за счёт больших шлицов и большого диаметра оси каретки увеличивается площадь контакта шатуна с осью, это делает каретку практически не убиваемой. Сама ось полая внутри, что позволяет экономить вес.
Стандарт был предложен ещё в 1999 году и был весьма прорывным на тот момент. Его использовали Truvativ, Chris King, Race Face и FSA.
Howitzer – шлицевой стандарт от Truvativ (ныне SRAM), последовавший за ISIS. Первый стандарт, у которого ради увеличения размеров подшипников их сделали «выносными». Встречались каретки и привычном варианте с подшипниками внутри каретки.
Hollowtech II – самый свежий стандарт от Shimano для шатунов с встроенной 24-миллиметровой осью. Сама каретка представляет из себя просто чашки с подшипниками. На такую каретку можно установить любые шатуны с осью 24мм. В данный момент это самый распространённый стандарт.
Giga X Pipe (GXP) – аналог Hollowtech II и развитие ISIS Drive теперь уже от SRAM. Отличия лишь в пыльнике ведомой (левой) чашки, который, несмотря на одинаковый диаметр оси в шатунах (24мм), не позволит вам установить эту каретку любые другие шатуны не от SRAM. Вставлю свой комментарий (Слюсаренко А.С.), по моему мнению все же лучше и надежней каретки от SHIMANO на выносных подшипниках, купил одну — через пару месяцев люфт появился, купил вторую — такая же неприятность.
2. С типом крепления каретки в раме дела обстоят чуть проще. Если у вас МТВ, то с большой вероятностью можно сказать, что у вас BSA стандарт. Однако, узнать точно можно будет после демонтажа каретки.
Резьбовые каретки – это каретки, которые вкручиваются непосредственно в раму. Все каретки, приведенные выше являются резьбовыми. Называется стандарт ISO/English/BSC или BSA. Посадочный диаметр 34.6 — 34.9мм. Будьте внимательны! В МТВ используется English версия, где ведущая (правая) чашка имеет левую резьбу. Вариант с одинаковой резьбой называется Italian и используется в ВМХ и очень редко в MTB.
Press-Fit каретки – не имеют резьбы и запрессовываются в раму. Логичным выглядит этот стандарт в карбоновых рамах, где в кареточных узлах нет металлической «вклейки» с резьбой.
Однако, благодаря добрым дядям-маркетологам эти каретки появлялись и на алюминиевых рамах. Например, алюминиевый Specialized Demo 2011 (с очень дорогой ценой велосипеда) года оснащался данным кареточным узлом. Причём самих кареток на момент выпуска не было, и рама оснащалась пластиковым (!) переходником под каретки BSA. И если владельцев комплитов наличие пластикового переходника между кареткой и рамой волновало чисто теоретически, то покупателям рам такой переходник вручали в довесок. Нужно ли говорить, что переходник требует точной центровки и запрессовывается при помощи специального инструмента и не подлежит перепрессовке?
Самих стандартов кареток для запрессовки целых 8 штук и в них сам черт ногу сломит. BB90/BB95, PF86/92, BB30, BB30A, PF30, BBright, BB386 EVO и T47. Последний стандарт, кстати, использует посадочное место каретки стандарта PF30, но прессуется во время установки сам, благодаря резьбе внутри каретки. Вопрос «Зачем» и Press-Fit идут бок о бок вместе.
Благо, все они в МТВ встречаются достаточно редко, поэтому не будем заострять на них своё внимание. Обычно если велосипедист столкнулся с таким, но он изучает этот вопрос досконально.
3. Подходящую ширину каретки определить просто. Измерьте ширину кареточного узла на вашей раме.
Каретки шириной 68/73мм – устанавливаются на большинство МТВ велосипедов. Сами каретки не отличаются абсолютно ничем. Для использования каретки шириной 73мм на раме с кареточным узлом 68мм обычно вам необходимо установить 3 проставочных кольца (если в инструкции каретки не указано другое), 2 на ведущей стороне и 1 на ведомой. 73мм каретка устанавливается с одним проставочным кольцом на ведущей стороне.
Каретки шириной 83мм – обычно устанавливаются в велосипеды для скоростного спуска и фрирайда, то есть там, где нужна большая жесткость конструкции. 83-миллиметровая каретка не совместима с 68/73мм рамами.
4. Самые простые каретки стандарта Cotter Pin (под клин) и SQR (квадратик) нередко отличаются по длине вала каретки. Они бывают 110 мм, 113 мм, 118,5 мм, 122,5 мм и 128 мм. Чтобы не прогадать с размером – просто измерьте длину кареточного вала на вашем велосипеде.
5. Даже если у вас стояла каретка на насыпных подшипниках, лучше сменить её не на такую же, а на каретку с промподшипниками. Они не прихотливы и позволят вам не заморачиваться по поводу состояния кареточного узла.
Насыпные подшипники – используются в самых бюджетных каретках. По совместительству самые проблемные, так как требуют постоянной проверки и обслуживания. В противном случае быстро начинают люфтить и разваливаться. Обычно это каретки от ноунейм производителей (такие каретки могут даже поставить на дорогие велосипеды. Да-да, грешат таким производители велосипедов, для удешевления.). Делаются для стандартов Cotter Pin и SQR.
Картриджные подшипники – набор из двух и более промподшипников. Живут долго и крайне неприхотливы в использовании. Производятся всеми, кому не лень, начиная от Noname и заканчивая Shimano. Делаются для стандартов SQR, Octalink и ISIS Drive. В данный момент это самый распространённый стандарт.
Выносные подшипники – промподшипник увеличенного диаметра, спрятанный внутри выносной чашки каретки. Делаются для стандартов Howitzer, Hollowtech II, и Giga X Pipe (GXP).
Совместимость
Обратите внимание, что в 99.9% случаев, кроме стандартов Cotter Pin и SQR, даже не смотря на внешнюю схожесть шлицов различные шатуны абсолютно не совместимы между собой. Если хотите заменить один испортившийся шатун, то делайте это в рамках подходящего стандарта, а лучше замените оба.
Итоги
Ввиду засилья патентных войн и битв маркетологов на рынке появилось целая куча стандартов. Старайтесь использовать каретки на промышленных подшипниках, они гораздо живучее и легко устанавливаются.
Приобретайте только каретки совместимые с вашим кареточным узлом. Надеюсь наша статья позволит вам разобраться со своей кареткой и не прогадать во время покупки новых железок!
Видео по теме:
Шатуны — обзор
10.6.3 Характеристики трения подшипников поршневого узла
Шатунные малые и большие подшипники представляют собой подшипники в поршневом узле. Они работают в суровых условиях при высоких динамических нагрузках и относительно низких скоростях шейки (например, Zhang et al. , 2004). Их моменты трения важны для точности расчета динамики поршневого узла. Сила трения поршневого пальца напрямую влияет на наклон юбки поршня.Их моменты трения необходимо включить в баланс моментов уравнений динамики поршневого узла. Их моменты трения в подшипниках могут быть рассчитаны либо с помощью упрощенного подхода с использованием эквивалентного граничного коэффициента трения, умноженного на действующую нагрузку и радиус подшипника, либо с помощью более сложного подхода, включающего уравнения трения гидродинамической смазки, представленные в предыдущем разделе.
Сухара и др. (1997) измерил трение в подшипнике втулки поршневого пальца полуплавающего поршневого пальца с запрессовкой в автомобильном бензиновом двигателе.Они обнаружили, что сила трения подшипника поршневого пальца увеличивается с давлением в цилиндре во второй половине такта сжатия, такте расширения и первой половине такта выпуска. Они заметили резкий скачок силы трения при полной нагрузке сразу после ВМТ срабатывания, когда давление в цилиндре было самым высоким. Еще один гораздо меньший выброс произошел при угле поворота коленвала 90 ° после ВМТ срабатывания, когда шатун изменил направление. Пики силы трения указывали на характеристики граничной смазки поршневого пальца в этих областях.
Сухара и др. (1997) обнаружил, что трение поршневого пальца находилось в диапазоне от 6,5% (при половинной нагрузке) до 16% (при полной нагрузке) среднего эффективного давления трения (FMEP) юбки поршня и колец, и им нельзя было пренебречь. Их результаты очень похожи на результаты аналитического моделирования, когда при моделировании предполагается граничное трение для поршневого пальца (Xin, 1999). Поршневой палец и узкий конец шатуна лишь слегка качаются вперед и назад. Силу трения поршневого пальца можно рассчитать, умножив нагрузку на палец на эквивалентный коэффициент трения.
Очень интересная диаграмма Стрибека была опубликована Suhara et al. (1997 г.) для подшипника поршневого пальца. Они заметили, что коэффициент трения уменьшается по мере уменьшения рабочего параметра во второй половине такта сжатия, что указывает на операцию гидродинамической смазки. Коэффициент трения резко увеличивается по мере дальнейшего уменьшения рабочего параметра в течение первой половины хода расширения, указывая на то, что подшипник поршневого пальца работает в режиме смешанной смазки.Сухара и др. (1997) полагал, что повышающийся высокий коэффициент трения с рабочим параметром во второй половине такта расширения был вызван очень тонкой масляной пленкой, которая не утолщалась при увеличении рабочего параметра. Это свидетельствовало о недостаточных поставках смазочного масла в этом регионе. Они указали, что улучшение конструкции для уменьшения трения должно быть подчеркнуто как для режима граничной смазки в первой половине такта расширения, так и для режима масляного голодания во второй половине такта расширения.
Небольшое уменьшение шероховатости поверхности может значительно снизить трение поршневого пальца, как указано Suhara et al. (1997) в своем обширном экспериментальном исследовании различных эффектов конструкции на трение поршневого пальца. Улучшение материала подшипника втулки пальца также имеет большое влияние на снижение трения.
Уменьшение зазора в подшипнике выступа поршневого пальца, например, для снижения шума, может привести к увеличению трения в режиме граничной смазки из-за более серьезных неровностей контактов, особенно при полной нагрузке и высоком давлении в цилиндре.Чрезмерное уменьшение длины поршневого пальца и толщины стенки по причине снижения веса может вызвать значительное увеличение нагрузки на агрегат и деформацию подшипника выступа пальца. Это может привести к увеличению граничного трения и износа, если не будут приняты другие конструктивные меры для противовеса (например, использование лучшего материала подшипника, уменьшение шероховатости поверхности, улучшение подачи масла).
Шатуны
Шатун — это звено, которое передает силы между поршнем и коленчатым валом.[Рисунок 1-10] Шатуны должны быть достаточно прочными, чтобы оставаться жесткими под нагрузкой, и в то же время быть достаточно легкими, чтобы уменьшить силы инерции, возникающие, когда шток и поршень останавливаются, меняют направление и снова запускаются в конце каждого хода.
Рисунок 1-10. Шатун между поршнем и коленчатым валом.Существует четыре типа узлов шатуна [Рисунок 1-11]:
1. Обычный
2. Вилка и лезвие
3. Главный и шарнирно-сочлененный
4. Разъемный
Узел ведущей и шарнирно-сочлененной тяги
Узел ведущей и шарнирно-сочлененной штанг обычно используется в радиальных двигателях. В радиальном двигателе поршень одного цилиндра в каждом ряду соединен с коленчатым валом с помощью ведущего штока. Все остальные поршни в ряду соединены с ведущим штоком шарнирно-сочлененными шатунами. В 18-цилиндровом двигателе, который имеет два ряда цилиндров, есть две ведущие тяги и 16 шарнирных тяг. Шарнирно-сочлененные стержни изготовлены из кованого стального сплава в форме I или H, обозначающей форму поперечного сечения.Бронзовые втулки запрессовываются в отверстия на каждом конце шарнирно-сочлененного штока для обеспечения подшипников поворотных кулаков и поршневых пальцев.
Главный стержень служит связующим звеном между поршневым пальцем и шатунной шейкой. Конец шатунной шейки или шатуна содержит подшипник шатунной шейки или ведущего штока. Фланцы вокруг шатуна предназначены для крепления шарнирных штанг. Шарнирные штанги прикреплены к ведущей штанге с помощью поворотных пальцев, которые во время сборки вдавливаются в отверстия во фланцах ведущей штанги.Подшипник скольжения, обычно называемый втулкой поршневого пальца, установлен на поршневом конце ведущего штока, чтобы принять поршневой палец.
При использовании коленчатого вала с разъемным шлицем или разъемным зажимом используется цельный ведущий стержень. Ведущий и шарнирный стержни собираются и затем устанавливаются на шатунную шейку; Затем секции коленчатого вала соединяются вместе. В двигателях, в которых используется цельный коленчатый вал, большой конец ведущей штанги разделен, как и подшипник ведущей штанги.Основная часть ведущей тяги установлена на шатунной шейке; Затем крышка подшипника устанавливается на место и прикручивается к ведущей штанге. Центры шатунов не совпадают с центром шатунной шейки. Таким образом, в то время как центр шатунной шейки описывает истинную окружность для каждого оборота коленчатого вала, центры шарнирных пальцев описывают эллиптическую траекторию. [Рисунок 1-12] Эллиптические траектории симметричны относительно центральной линии, проходящей через цилиндр главной тяги. Видно, что основные диаметры эллипсов не совпадают.Таким образом, тяги имеют разную степень угловатости относительно центра хода кривошипа.
Рисунок 1-12. Эллиптическая траектория движения поворотных пальцев в шарнирно-сочлененной штанге. Из-за разной угловатости соединительных тяг и эллиптического движения шарнирных пальцев не все поршни перемещаются на одинаковую величину в каждом цилиндре при заданном количестве градусов хода кривошипа. Это изменение положения поршня между цилиндрами может существенно повлиять на работу двигателя.Чтобы свести к минимуму влияние этих факторов на клапаны и момент зажигания, отверстия под шарнирные штифты во фланце ведущей штанги расположены не на одинаковом расстоянии от центра шатунной шейки, тем самым компенсируя до некоторой степени эффект угловатости стержня тяги.
Другой метод минимизации неблагоприятных воздействий на работу двигателя — использование компенсированного магнето. В этом магнето кулачок прерывателя имеет количество выступов, равное количеству цилиндров двигателя. Чтобы компенсировать изменение положения поршня из-за углового положения стержня тяги, выступы кулачка выключателя отшлифованы с неравномерным расстоянием между ними.Это позволяет контактам прерывателя размыкаться, когда поршень находится в правильном положении срабатывания зажигания.
Поворотные пальцы
Поворотные пальцы имеют прочную конструкцию, за исключением масляных каналов, просверленных в пальцах, которые смазывают втулки поворотных пальцев. Эти штифты могут быть установлены путем вдавливания в отверстия во фланцах ведущего стержня, чтобы предотвратить их проворачивание в ведущем стержне. Шарнирные пальцы также могут быть установлены со свободной посадкой, чтобы они могли проворачиваться во фланцевых отверстиях ведущей штанги, а также поворачиваться во втулках шарнирных штанг.Они называются полностью плавающими поворотными пальцами. При любом типе установки стопорная пластина с каждой стороны удерживает штифт поворотного кулака и предотвращает боковое смещение.
Шатуны плоского типа
Шатуны плоского типа используются в рядных и оппозитных двигателях. Конец штока, прикрепленный к шатунной шейке, снабжен крышкой и двухсекционным подшипником. Крышка подшипника удерживается на конце штока болтами или шпильками. Для обеспечения надлежащей посадки и баланса шатуны всегда следует заменять в одном цилиндре и в одном и том же относительном положении.
Узел стержня вилки и ножа
Узел стержня вилки и ножа используется в основном в двигателях V-образного типа. Вилочный стержень разделен на конце шатунной шейки, чтобы обеспечить место для стержня лопасти между зубцами. На конце стержня коленчатого вала используется одинарный подшипник, состоящий из двух частей.
В современных двигателях этот тип шатуна используется нечасто.
Бортовой механик рекомендует
Шатун: определение, функции, типы, детали, проблема
Шатун , также называемый шатун , является одной из основных частей двигателя внутреннего сгорания.Хотя он также используется в паровом двигателе, но очень важен для транспортных средств.
Шатун соединяет поршень с коленчатым валом, что способствует преобразованию возвратно-поступательного движения поршня во вращение коленчатого вала. Деталь функционирует как плечо рычага, и она должна передавать сжимающие и растягивающие усилия от поршня и вращаться с обоих концов.
Сегодня мы рассмотрим определение, функции, материал, детали, работу и схему шатунов.
Определение шатунаШатун или шатун преобразует линейное движение вверх и вниз или возвратно-поступательное движение поршня в круговое движение коленчатого вала. Во время процесса он испытывает растяжение, компрессионный изгиб и коробление.
Прочтите Все, что вам нужно знать об автомобильном поршне
Материалы шатунаШатуны обычно изготавливаются из литого алюминиевого сплава, который помогает выдерживать нагрузки, возникающие во время процесса.
При массовом производстве шатун обычно изготавливается из стали. Для высокопроизводительных применений используются заготовки, которые изготавливаются из цельной заготовки, а не отливаются или кованы.
Однако чугун можно использовать для более дешевых и низкопроизводительных применений, таких как мотороллеры.
Конструкция Номенклатура- A = площадь поперечного сечения шатуна.
- L = длина шатуна.
- C = предел текучести при сжатии.
- Wcr = нагрузка от повреждения или продольного изгиба.
- Ixx = момент инерции секции относительно оси x
- Iyy = момент инерции секции относительно оси y соответственно.
- Kxx = радиус вращения секции вокруг оси x
- Kyy = радиус вращения секции относительно оси y соответственно.
- D = Диаметр поршня r = Радиус кривошипа
Шатун в двигателе внутреннего сгорания состоит из большого конца , штока и малого конца .
Поршни соединяются с малым концом шатуна с помощью поршневого пальца или пальца, который может поворачиваться в поршне. Этот штифт обеспечивает точку поворота между поршнем и шатуном. Поршневой палец удерживается на месте пружинным зажимом или фиксатором поршневого пальца.
Шатунная часть шатуна крепится к шатунной шейке с помощью подшипника скольжения, что снижает трение. Но в некоторых двигателях меньшего размера используются подшипники, чтобы избежать необходимости смазки насоса.
Обычно в подшипнике на большом конце шатуна просверливается точечное отверстие.Это позволяет смазочному маслу закачиваться в упорную сторону стенки цилиндра для смазывания хода поршней и поршневых колец.
Наконец, на частях шатуна шатун может вращаться с обоих концов, так что угол между шатуном и поршнем может изменяться, когда шатун совершает возвратно-поступательное движение вокруг коленчатого вала.
Читайте: понимание бензинового двигателя
Функции Conrod- Основная функция шатуна — создавать связь между поршнем и коленчатым валом для передачи мощности.
- Шатун помогает подавать смазочное масло к стенкам цилиндра и поршневому или поршневому пальцу.
зависят от материала, из которого они сделаны. Ниже представлены различные типы доступных шатунов:
Шатуны для заготовок: Заготовки шатунов изготавливаются из цельного куска стали или алюминия. Он легче, прочнее и долговечнее, чем другие виды шатунов.
Шатуны из заготовок обычно используются для ходовых автомобилей высокого класса.
Изделие иногда предназначено для уменьшения концентраторов напряжений и облегчения проникновения в естественную зернистость материала заготовки.
Литой стержень:Литой стержень более предпочтителен производителями, так как он способен выдерживать нагрузку стандартного двигателя. Стоимость производства ниже, но не может использоваться в приложениях с высокой мощностью от 450 до 6000 об / мин.
Литые шатуны имеют заметный шов посередине, что отличает их от кованых.
Кованый стержень: Кованые стержниизготавливаются путем придания зерну выбранного материала формы стержня. Материалом может быть стальной сплав или алюминий в зависимости от требуемых свойств.
Ну, производители кованых стержней используют разные виды стальных сплавов, хромовые и никелевые сплавы. Конечный продукт не должен быть ломким. Никель или хромовый сплав повышают прочность шатуна.
Металлический порошок: Шатуниз порошкового металла также является подходящим выбором для производителей.Он производится из металлической порошковой смеси, которую прессуют в форму и нагревают при высоких температурах. Он плавит смесь в твердую форму.
Может потребоваться легкая механическая обработка, но продукт выходит из формы в основном в виде готового продукта. Шатуны из порошкового металла дешевле в производстве, чем стальные, и прочнее, чем литые.
Прочтите: Классификации двигателей внутреннего сгорания
Проблемы шатуна Шатун может испытывать проблемы во время работы.Это потому, что он испытывает различные напряжения в камере сгорания. Некоторые из этих проблем можно исправить, а некоторые потребовали полной замены шатуна. Во время работы шток растягивается и сжимается, что может привести к его поломке. Сломанный шток может полностью повредить двигатель.
Ниже приведена поломка, которая возникает на шатуне:
Это основная причина поломки шатуна. Часто встречается в старых двигателях.Сжатие и растяжение стержня во время процесса происходит тысячи раз в минуту. Это в конечном итоге приводит к износу детали, пока она не сломается. Отсутствие масла и наличие грязи в двигателе могут ускорить решение этой проблемы.
Новые двигатели также могут испытывать усталость в соединении, если двигатель ремонтируется. Что ж, такое бывает, когда используются дешевые запчасти или неправильные.
Гидрозамок:Гидрозамок возникает, когда вода проникает в камеру поршня и приводит к деформации шатуна.Обычно это происходит, когда автомобиль проезжает затопленную улицу.
Небольшое количество воды в цилиндре может вызвать стук или постукивание, которые легко устранить. Однако, если в цилиндре много воды, все пространство для времени искры занято, что может привести к изгибу или разрыву штока цилиндра.
Превышение оборотов:Превышение оборотов — это неисправность, которая возникает в новых высокопроизводительных двигателях. Если тахометр показывает красный цвет, это означает, что состояние шатуна находится под угрозой.Это связано с тем, что силы, действующие на шатун, резко возрастают при высоких оборотах.
Отказ контакта:Поршневой палец, соединяющий шатун с поршнем, изнашивается и выходит из строя. В некоторых двигателях это приводит к катастрофическому отказу двигателя. Это когда шатун идет к блоку двигателя или когда коленчатый вал погнут.
Читайте: Типы автомобильных двигателей
В некоторых двигателях вызывает потерю мощности. В таком случае двигатель остановился сразу после поломки пальца.Есть вероятность, что двигатель спасут, иначе может произойти полная поломка.
Вот и все по артикулу «шатун». Надеюсь, вам понравилось чтение, если вы так любезно комментируете, поделитесь и порекомендуйте этот сайт другим техническим студентам.
Спасибо!
Горячая штамповка шатуна
О горячей штамповке
Ковка — это процесс металлообработки, при котором полезная форма металлической детали получается в твердом состоянии за счет сжимающих сил с использованием штампов и инструментов.Традиционно ковка производилась кузнецом с использованием молотка и наковальни. Использование молотка и наковальни — грубая форма ковки. Кузница или кузница развивались на протяжении веков, чтобы стать объектом с инженерными процессами, производственным оборудованием, инструментами и т. Д. При ковке требуемая форма получается из простой формы, такой как заготовка или пруток, в желаемую форму в одном или нескольких. Это один из старейших методов металлообработки, датируемый не менее 4000 г. до н. Э. Впервые ковка использовалась для изготовления ювелирных изделий, монет и различных орудий путем ковки металлических инструментов из камня.
Горячая штамповка — это наиболее широко используемый процесс штамповки. При горячей штамповке процесс осуществляется при температуре выше температуры рекристаллизации металла. Температура рекристаллизации известна как температура, при которой в металле образуются новые зерна. Такой экстремальный нагрев очень необходим для предотвращения деформационного упрочнения металла во время деформации.
Типичными изделиями для горячей штамповки являются: крюк кривошипа, шатун, шестерня, шестерня, коронное колесо, коленчатый вал и т. Д.В процессе горячей штамповки исходный материал имеет сопоставимую простую геометрию; затем материал пластически деформируется за одну или несколько операций с использованием тепла и приложения нагрузки к изделию относительно сложной конфигурации. В продукте ковки удлинение происходит пластически и обычно проявляет гораздо лучшую пластичность в направлении, параллельном направлению пластического удлинения. Зерна ориентированы параллельно удлинению из-за пластической деформации. Дефекты определяются как дефекты, выходящие за определенные пределы из-за непредвиденных обстоятельств.Существует множество дефектов, которые считаются дефектами, от тех, которые прослеживаются до исходного материала, до тех, которые вызваны одним из процессов ковки или операциями после ковки, такими как обрезка, чеканка или охлаждение.
Производство шатуна в горячей штамповке
Шатун — это вал, который соединяет поршень с кривошипом или коленчатым валом в поршневом двигателе. Вместе с кривошипом он образует простой механизм, преобразующий возвратно-поступательное движение во вращательное движение.Шатун также может преобразовывать вращательное движение в возвратно-поступательное движение, которое использовалось изначально. Ранние механизмы, такие как цепь, могли передавать только тянущее движение. Будучи жестким, шатун может передавать как толкание, так и тягу, позволяя шатуну вращать кривошип через обе половины оборота. В некоторых двухтактных двигателях требуется только толкать шатун.
Сегодня шатун наиболее известен благодаря использованию в поршневых двигателях внутреннего сгорания, таких как автомобильные двигатели.Они имеют конструкцию, явно отличающуюся от более ранних форм шатунов, используемых в паровых двигателях и паровозах.
Горячие кованые шатуны, в частности кованые шатуны для двигателя внутреннего сгорания, особенно когда они изготовлены из стали, производятся способом, который включает горячую штамповку шатуна, черновую ковку, термообработку и операцию механической обработки.
Горячая штамповка включает несколько этапов:
Шаг 1: — Прутки нарезаются до нужного размера и длины с помощью ленточной пилы или станка для резки заготовок.
Шаг 2: — Нагревание заготовки в печи с масляным обогревом до 3 температур ковки, т.е. от 1240 ℃ -1270 ℃ и прибл. 15 различных диапазонов температуры.
Этап 3: — Размещение заготовки между верхней и нижней матрицей с помощью ключа и завершение ковки в два этапа, т.е. ковка, прокатка и чистовая обработка.
Шаг 4: — Визуальный осмотр проводится после завершения ковки.
После горячей штамповки он может изготавливать шатун в большинстве сетчатых форм с меньшим количеством операций обработки, что очень хорошо подходит как для малых, так и для больших партий.Основные преимущества:
- Хорошая пластичность
- Возможность изготовления деталей по индивидуальному заказу
- Превосходное качество поверхности
- Высокие коэффициенты пластичности
- Пониженный предел текучести и, как следствие, меньше энергии
- Повышенная диффузия и, следовательно, уменьшение химической неоднородности
Термическая обработка, которая может быть проведена на более позднем этапе или пока черновая поковка еще горячая, зависит, в частности, от марки используемой стали и от желаемых механических свойств.
CFS Steel Forging занимается горячей штамповкой более 20 лет и в настоящее время сотрудничает со многими зарубежными автомобильными компаниями в области производства различных автомобильных поковок. Если у вас есть какие-либо требования к шатунам горячей ковки или другим автомобильным кованым компонентам, пожалуйста, свяжитесь с нами.
Алюминий против стали | Алюминиевые шатуны по индивидуальному заказу
На протяжении десятилетий алюминиевые шатуны изготавливались из поковок, пластин и профилей, обрабатываемых соответствующим образом. Для сравнения мы будем говорить о поковках и прессованных изделиях, поскольку они имеют относительно одинаковую структуру зерна и характеристики материала.У каждого процесса есть свои плюсы и минусы. В случае поковок стоимость штампа учитывается в цене каждой окончательной поковки, тогда как в случае экструзии — нет. Но когда дело доходит до механической обработки, поковка имеет меньшее значение, чем экструзия, поскольку для начала у вас уже есть общая форма стержня. С настоящим прутком для заготовки, изготовленным методом экструзии, у вас будет намного больше обработки и больше брака, что приведет к более высокой стоимости из-за отходов материала и дополнительного времени на обработку. Во всех смыслах и целях эта стоимость примерно равна стоимости кристалла, если только вы не работаете в таких производственных масштабах, как OEM.Оглядываясь назад на поковку, как мы уже упоминали, вы ограничены двумя факторами: размерно поковка будет работать только для X различных шатунов, а во-вторых, с поковкой вы должны сделать штамп для каждого. новая поковка, ограничивающая возможность изготовления шатунов. Кроме того, вы должны изготавливать поковки в больших количествах, и, как правило, у вас есть большое время, связанное с доставкой алюминия на штамповщик, а затем с изготовлением поковок. Затем поковки проходят термическую обработку.Требуется много времени и доставка деталей еще до того, как можно будет приступить к обработке. В случае стержня заготовки, изготовленного методом экструзии, окончательные характеристики сплава уже определены после термообработки, а в случае с алюминиевыми шатунами R&R в заготовках сплав предварительно снят с напряжений, что позволяет получить более стабильный стержень при наименее размерно говоря. Экструзии хранятся под рукой различной толщины и стандартной длины, обычно от 10 до 12 футов, а затем нарезаются до грубой длины для механической обработки.С помощью этого процесса можно сделать любой стержень, который только можно вообразить. Если подходящей толщины нет в наличии, ее можно заказать у поставщика алюминия всего за 2-3 недели. Всего за один день необработанный экструзионный профиль может быть преобразован в набор стержней для заготовок посредством многоступенчатого процесса, в котором экструзия разрезается, облицовывается, зазубривается, просверливается и нарезается резьбой, а затем подвергается механической обработке в то, что станет конечным продуктом, a нестандартная заготовка алюминиевого шатуна. Затем штанги крепятся соответствующими болтами штоков ARP, а затем отправляются по линии для окончательного хонингования и установки штифта.По большей части процесс такой же с кованым стержнем, но, опять же, отличается механическая обработка тем, что она занимает больше времени. Благодаря усовершенствованию возможностей обработки на более быстрых и жестких обрабатывающих центрах это время сведено к минимуму. Благодаря этим возможностям любой шатун теперь может быть изготовлен по индивидуальному заказу за небольшую плату или бесплатно по сравнению с кованым стержнем, который ограничен в том, для каких приложений они доступны. Эти же процессы применимы к стальным и титановым шатунам, поскольку есть производители, которые используют оба процесса с одинаковыми результатами.
Физика шатуна — NASA Speed News Magazine
Безусловно, один из наиболее важных компонентов двигателя является одним из наиболее подверженных нагрузкам. Шатуны берут энергию от процесса сгорания и преобразуют ее во вращение коленчатого вала, что, конечно же, и заставляет вещи работать.
Чем больше мощности вы хотите добиться, тем больше оборотов в минуту вам нужно, тем сильнее нагружаются стержни, и это не однозначно. Стержни подвергаются напряжениям растяжения, сжатия и изгиба, и их устойчивость ко всем трем условиям зависит от конструкции, материалов и производства.
«При растяжении, сжатии и небольшом изгибе проявляется большое усилие, так что это главное, на что мы обращаем внимание», — сказал Клейтон Стотерс, главный инженер Wiseco. «Инерционный корпус также довольно тяжело воздействует на шатуны, потому что 10 000 об / мин — это большая нагрузка, поэтому мы внимательно следим за растягивающей нагрузкой.
Когда поршень поднимается в верхнюю мертвую точку и коленчатый вал начинает вторую половину своего вращения, вытягивая большой конец штока, два конца штока по существу отрываются друг от друга.Это растягивающая нагрузка, и она также возникает, когда вы отпускаете газ и замедляете движение. Это создает нагрузку на крышку стержня и болты стержня, которые также передают свою нагрузку на большой конец стержня.
Сжимающая нагрузка возникает, когда поршень передает нагрузку от сгорания на палец кисти, а также на шатун и коленчатый вал. Нагрузка сжатия также возникает на такте сжатия, хотя и в меньшей степени. Шатун также подвергается изгибающим напряжениям, которые возрастают соразмерно частоте вращения и выходной мощности.
«Судя по тому, что я видел, переходы между балкой и большим концом и там, где луч переходит в малый конец, эти два радиуса определенно испытывают наибольшее напряжение в большинстве случаев, на которые я смотрел», — Стотерс сказал.
Вот где в игру вступают дизайн, материалы и производство. При разработке своих новых удилищ BoostLine компания Wiseco стремилась превзойти технические характеристики рынка. Как сообщается, стержни BoostLine, идеально подходящие для применения с форсированными двигателями до 2000 лошадиных сил или для перестроенных двигателей для гонок на выносливость, имеют на 60% больше прочности на изгиб по сравнению со стержнями с двутавровой балкой.Компания провела значительные испытания готового продукта, но также первоначально с помощью анализа методом конечных элементов.
«Анализ методом конечных элементов — это, по сути, способ численного расчета напряжений в шатуне, и мы можем сделать это на компьютере, а это значит, что мы можем пройти через множество различных деталей», — сказал Стотерс. «Мы можем изменить дизайн. Мы можем изменить нагрузку, чтобы смоделировать то, что, по нашему мнению, увидит удочка. Очевидно, что нет полной замены физическому тестированию, и моделировать то, что стержень будет видеть внутри двигателя, чрезвычайно сложно, потому что происходит много всего, но нам нравится упрощать и рассматривать то, что я называю каждым случаем нагружения по отдельности.”
Чтобы выдерживать тяжелые нагрузки, инженеры Wiseco разработали стержни BoostLine с использованием японских спецификаций и из хромомолибденовой стали 4340. Он кованый, что может прибавлять в весе, но прочность материала первоклассная.
«При ковке вы берете материал и нагреваете его до любой температуры, которая должна быть для этого материала, чтобы он стал пластичным, а затем вы прессовали его с помощью большой ковочной машины в форму», — сказал Ник Дибласи, глобальный менеджер по автомобильной продукции и менеджер инжиниринг для Wiseco.«Это не наливает. По сути, вы берете очень горячий кусок материала и разбиваете его, придавая ему форму формы, и это выравнивает структуру зерна, чтобы стать прочнее. Таким образом, кованый кусок материала всегда будет прочнее, чем его заготовка ».
С точки зрения конструкции, три кармана на большом конце удилища BoostLine уменьшают вес в точках напряжения, где удилище было усилено. Wiseco также использует болты стержня ARP и включает инструкции по установке и смазке резьбы к каждому набору.
Wiseco рекомендует использовать датчик растяжения стержневого болта, а не установку крутящего момента для сборки двигателя. Это растяжение, как указал Стотерс, является ключом к поддержанию прижимной силы. В общем, это от 0,004 до 0,006 дюйма натяжения — примерно такой же толщины, как лист бумаги.
«Это чрезвычайно важно для обеспечения того, чтобы трение между болтами, смазкой и самим стержнем соответствовало испытаниям, которые мы провели», — сказал Стотерс.
В некоторых случаях штоки в конечном итоге весят больше стандартного, но меньше в других случаях, вероятно, когда используются заводские турбины.Стержни BoostLine — излишки для многих приложений двигателей, которые обычно встречаются в выходные дни НАСА. Однако для приложений с высокой мощностью или в случаях, когда надежность имеет первостепенное значение, они могут соответствовать всем требованиям. Boostline имеет номера деталей для двигателей Chevrolet с большим и малым блоком, двигателей GM LS, модульных двигателей Ford и двигателей Coyote, а также для популярных двигателей Honda, Mitsubishi, Nissan, Subaru, Toyota и VW.
«Если вы собираетесь эксплуатировать двигатель в течение 24 часов, это будет стержень для вас», — сказал Дибласи.«Если вы действительно хотели поместить туда что-то, о чем не хотели бы беспокоиться, это то, что вы хотели бы добавить туда».
РЕСУРСЫwww.wiseco.com
http://blog.wiseco.com/wisecos-new-2000hp-capable-boostline-connecting-rods
Изображение любезно предоставлено Wiseco
Назначение шатуна
Шатуны используются во многих ситуациях, чаще всего в двигателях автомобилей. Шатуны соединяют коленчатый вал с поршнями и необходимы для правильной работы двигателя внутреннего сгорания.Назначение соединительного стержня — обеспечить движение жидкости между поршнями и коленчатым валом.
Приложения
Шатуны широко используются в транспортных средствах с двигателями внутреннего сгорания. Во всех легковых и грузовых автомобилях, использующих этот тип двигателя, используются шатуны. В сельскохозяйственном оборудовании, таком как тракторы и комбайны, также используются шатуны. Даже в строительной технике, такой как бульдозеры, используются двигатели внутреннего сгорания, поэтому требуются шатуны.
Факты
Все шатуны для автомобильного использования должны быть легкими, но достаточно прочными, чтобы выдерживать и передавать усилие от поршней на коленчатый вал двигателя.Отверстия на обоих концах шатуна обработаны так, чтобы они идеально соединялись с поршнями и коленчатым валом. Шатуны доступны в различных размерах и из различных материалов, идеально подходящих для определенных ситуаций.
Поставщики
В настоящее время существует несколько производителей различных типов шатунов. Windsor — компания, специализирующаяся на производстве и продаже всех типов шатунов. Omkar Motors — еще одна компания, которая производит детали двигателей, включая шатуны.В основном они занимаются запасными частями для новых моделей автомобилей, в том числе производимых Chevrolet, Hyundai, Ford, Toyota и Mitsubishi. Шатуны из стеклопластика производят шатуны, которые используются во многих гоночных двигателях по всему миру.
Материалы
Есть несколько материалов, которые обычно используются при создании шатунов. Шатуны обычно выковывают из легированной стали. Стержни, изготовленные по этому методу, способны выдерживать очень большие нагрузки без скручивания, щелчков и изгибов.Алюминий и титан — это материалы, которые также используются при производстве шатунов для высокопроизводительных транспортных средств.