Шатуны для тюнинга двигателя

Шатуны для тюнинга двигателя

Шатуны для тюнинга двигателя

Деталь, соединяющую коленчатый вал и поршень называют – шатун. Эта деталь отвечает за преобразование возвратно-поступательных движений поршня во вращательное движение.

Одна из наиболее важных вещей, которую надо иметь в виду при подготовке шатунов для тюнинга двигателя — это их прямизна. Изогнутые, или даже слегка деформированные шатуны уменьшат мощность двигателя, т.к. они удерживают поршень в отверстии цилиндра под углом, увеличивая трение. Можно даже и не говорить о том, что проверка совмещения является обязательной и первоочередной операцией при сборке форсированного двигателя.

При тюниге двигателя увеличение его объема — один из лучших способов дающий наибольшую прибавку. Надо понимать, что увеличивая ход коленвала, но используя стандартные шатуны обычной длинны, поршни получают большую боковую нагрузку на юбку. Это ведет к механическим потерям. Для достижения максимального эффекта необходимо при увеличении хода коленвала увеличивать и высоту шатуна. Использование более длинных шатунов для тюнинга потребует изготовление кованных поршней с меньшей компрессионной высотой. Это вызвано тем, что используя более большой ход коленвала, более высокие шатуны вам просто не хватит высоты блока цилиндров, чтобы уместить в него стандартный поршень.

Если вы хотите достичь высоких значений эксплутационных характеристик, то очень важно пользоваться шатунами, изготовленными из лучших материалов и обработанными на лучшем оборудовании.

Избегайте восстановленных шатунов, если только они не восстановлены в мастерской с хорошей репутацией. Если нет возможности купить восстановленный шатун из надежного источника, то покупайте новый. В случае сомнений также лучше приобрести новый шатун, т. к. незначительная экономия может привести к серьезным последствиям.

Болты шатунов являются деталями, на которые часто не обращают внимания, но они очень критичны для надежности шатунных подшипников. Если болты растянулись под нагрузкой, то зажимной эффект будет уменьшен и шатун ослабит свой захват вкладышей подшипников. Правило выбора простое: покупайте самые лучшие (дорогие) шатунные болты, которые только можете найти.

Важным аспектом конструкции шатуна для тюнинга двигателя является общий вес. Большинство шатунов имеет большие балансировочные подушки на обоих концах шатуна. Эти подушки можно часто уменьшать, соответствующим образом уменьшая общий вес шатуна. Однако убедитесь, что на подушках останется достаточно много материала, т. е. что шатуны могут быть отбалансированы перед окончательной сборкой. Уменьшая балансировочные подушки и убирая, таким образом, лишний вес или полируя выступающие участки, можно уменьшить вес шатуна примерно на 10%. Это не увеличит мощности двигателя на постоянных оборотах, но улучшит реакцию на открывание дроссельной заслонки, что улучшит разгон автомобиля.

Перед тем как шатуны пойдут на «обработку», их нужно проверить на наличие поверхностных трещин. Если вы намереваетесь серьёзно обработать набор шатунов, то рекомендуется проверить их до и после обработки, для выявления возможных трещин вблизи поверхности. Для такой проверки имеется различное оборудование, и оно есть во многих мастерских. Небольшие поверхностные дефекты иногда могут быть удалены простой шлифовкой. Если же проверка выявила наличие серьезных трещин, то такой шатун нужно заменить.

Тюнинг двигателя ЛАДА

Тюнинг двигателя – один из главных видов технического тюнинга автомобиля. Двигатель тюнингуют для того, чтобы сделать автомобиль более мощным и улучшить динамику разгона.

По типу системы питания двигатели делятся на карбюраторные и инжекторные (с распределенной системой впрыска). В этой статье мы рассмотрим оба варианта.

Одним из методов повышения мощности двигателя внутреннего сгорания является увеличение его рабочего объёма. Для этого увеличивают диаметры цилиндров (старый дедовский способ) путём расточки блока цилиндров, но чаще увеличивают одновременно и диаметр и ход поршня. Во втором случае заводской коленвал заменяют на аналог с увеличенным радиусом кривошипа. На некоторых моделях двигателей это можно реализовать с сохранением стандартной шатунно-поршневой группы, но в основном поршни и шатуны также требуют замены.

В тюнинге двигателя применяются два вида поршней: кованые и литые. Кованые поршни отличаются лёгким весом и повышенной прочностью, поэтому в высокофорсированных двигателях используют только кованые поршни. При «гражданском» же тюнинге двигателя использование кованых поршней не обязательно и со своей задачей вполне справляются литые поршни.

Вместо заводских шатунов устанавливают облегчённые, которые желательно подогнать по массе вместе с поршнями. Также на облегчённый вариант меняется и маховик. Это снижает нагрузку на коленвал и сцепление, уменьшает время разгона за счёт улучшения динамики набора оборотов.

При спортивном тюнинге двигателя дорабатывают системы впуска и выпуска. На инжекторные модели устанавливают спортивный ресивер с изменённой геометрией и повышенным объёмом, а также дроссельный патрубок с заслонкой увеличенного диаметра (52, 54 или 56 мм). Для карбюраторного двигателя актуальна установка спортивного карбюратора и воздушного фильтра нулевого сопротивления.

Клапаны двигателя заменяют облегчёнными со стандартными размерами тарелок или увеличенными. Заводские чугунные втулки клапанов заменяют износоустойчивыми бронзовыми. Для инжекторных двигателей проводится чип-тюнинг – тонкая настройка системы управления двигателем, и устанавливаются форсунки повышенной производительности для увеличения количества пропускаемого за раз топлива.

Заводской распредвал заменяют на распредвал с более высоким подъёмом клапанов и широкой фазой их открытия. Для точной настройки положения распредвала используется регулируемый шкив или звёздочка.

Тюнинг выхлопной системы подразумевает установку настроенного выпускного коллектора (4-1 – спортивный вариант, даёт прибавку на оборотах выше 5-6 тыс.; 4-2-1 – подходит для активного движения по городу, даёт ощутимую прибавку на оборотах 3,5-5 тыс.), прямоточного резонатора и спортивного глушителя.

Тюнинг двигателя влечёт за собой изменения и других механизмов автомобиля: трансмиссии, тормозной системы, подвески, а также требует усиления кузова.

Кованые шатуны и поршни для форсированных двигателей

Даже достаточно прочные заводские аналоги любимого автомобильного бренда Opel не могут похвастаться долговечностью своей работы в двигателях A20NFT и A20NHT. Причины такого положения вещей достаточно очевидные:

1. На автомобили Opel Astra J OPC устанавливается модификация до 280 лошадиных сил, что достаточно много, ведь комплектующие предусмотрены в расчете на базовые нагрузки. Это приводит к частому разрыву шатунов или же полному разрушению поршневой.
2. Инсигния, которая встречается в полноприводном и переднеприводном вариантах, комплектуется A20NFT и A20NHT соответственно, а количество «лошадей» составляет 249 и 220, что все равно многовато для поршневой и шатунов, выполненной из традиционных материалов. В результате езды на высокой передачи и низкой скорости происходит сильная детонация, которая приводит к разрушению поршневой.

Что из этого получается на практике? В случае разрушения поршневой двигатель поддается ремонту, хотя процесс этот не самый приятный, да и стоимость работ достаточно высокая. Гильзование, шлифовка, поиск чуточку больших по диаметру поршней – все это отнимает время и деньги.

Если же происходит разрыв шатуна, то последствия еще плачевнее, ведь пробивается сам блок двигателя, причем спереди и сзади, а восстановить его крайне сложно. Особо неприятный сюрприз ждет владельца автомобиля в том случае, когда данная неприятность происходит в 4-м цилиндре. Помимо самого мотора под удар попадает поддон, стартер, датчики и прочие элементы. В таком случае, если восстановление двигателя в теории возможно, то денег за это могут затребовать больше, чем стоит новый автомобиль.

Альтернативные решения

Каждому потенциальному или уже состоявшемуся автовладельцу не стоит отчаиваться, ведь при разумном вождении такие проблемы вряд ли возникнут. Тем не менее, износ подвижных частей все равно достаточно высокий и со временем данная проблема всплывет, и будет очень хорошо, если это случится не на напряженном участке дороги во время движения.

Решение проблемы в таком случае – кованые поршни и шатуны, технология производства которых значительно увеличивает их прочность, устойчивость к износу и постоянному воздействию высоких температур. Список преимуществ кованых поршней достаточно наглядный:

• Уменьшение веса готового изделия;
• Повышенная прочность и жаростойкость;
• Улучшение работоспособности двигателя;
• Увеличение КПД;
• Снижение расхода топлива.

Дополнительно преимущество таких поршней перед заводскими аналогами – наличие усиленных перегородок, которые делают конструкцию детали еще более прочной и износоустойчивой.

Стоит похвалить и кованые шатуны, поскольку представить их разрыв практически немыслимо, что обуславливается их прочностью и точностью исполнения. Именно второй аспект играет важную роль, поскольку исключает возникновения дисбаланса в процессе работы, тем самым сводя к минимуму любые риски нарушения целостности изделия.

Что мы предлагаем

Наша компания предлагает лучшие в своем роде кованые поршни и шатуны, которые многократно увеличат ресурс работы двигателя, предотвратят возможные поломки в будущем и существенно улучшат производительность мотора. Помимо качества самой продукции мы уделяем внимание и комплектации, поэтому предлагаем в комплекте к кованым поршням с усиленными ребрами также и кольца усиленного типа. Такой подход предотвращает любые риски нарушения работоспособности, поскольку поршни, кольца и шатуны выполнены одинаково качественно и способны работать в одинаковых условиях, что исключает разрушение каждого элемента отдельно от остальных.

Мы учитываем тот факт, что в некоторых случаях наши запчасти могут понадобиться уже после растачивания гильз и поэтому предлагаем поршни сразу в двух модификациях – базовой и первой ремонтной. Второй вариант на 0,5 мм больше по диаметру, что обеспечивает отсутствие зазоров и предотвращает ухудшение работоспособности.

Если вы хотите «обойтись малой кровью», уберечь автомобиль от поломок и при этом не бояться выжимать из его производительности по максимуму, то наша продукция решит эту проблему эффективно, быстро и с минимальными финансовыми затратами по сравнению с капитальным ремонтом двигателя. Мы отлично разбираемся в автомобилях, поэтому предлагаем своим клиентам только то, что смело можем использовать для себя.

Шатуны для тюнинга двигателя

Шатун: и вовсе не бездельник.

«Шатун», если говорят о человеке, — бездельник. Другое дело, в моторе: в нем эта деталь главная! Не зная специфики конструкции шатуна, приниматься за ремонт, тем паче тюнинг двигателя, — заведомо означает навредить.

Движение поршня туда-сюда как-то надо превратить во вращение коленвала. Это задача шатуна. Его верхняя головка, соединенная через палец с поршнем, воспринимает давление сгорающей смеси. Нижняя «передает» его на кривошип и заставляет вал крутиться. Естественно, при этом шатун испытывает огромные переменные нагрузки. В начале впуска и в конце сжатия шатун «тянет на себя» и собственную массу, и поршень, так что силы инерции пытаются его «разорвать». На рабочем ходу и выпуске — сжимается под давлением газов от поршня и упирающегося коленвала. Ясно теперь, каково ему приходится? Только, в отличие от нас, смертных, ему прогибаться запрещено. Чуть поддайся он — и поршневую группу перекосит, начнет «прихватывать», и подшипники на шейках вала будут работать с перекосами. Ресурс деталей устремится к нулю, а они (поршневая и кривошип) являют собой основную «массу» движка (особенно по стоимости).

ТЮТЕЛЬКА В ТЮТЕЛЬКУ

Чтобы шатун выдерживал нагрузки, его изготавливают из высококачественной прочной стали. Требования особенно строги к материалу шатуна форсированного двигателя (спортивного или с наддувом). Заготовку штампуют, тщательно следя за соблюдением образующегося профиля. Это требование — не просто «культура производства»: в многоцилиндровом моторе надо блюсти правило одинакового расположения центра масс всех шатунов. Имей двигатель пару и более цилиндров, тем более приличного объема, установка различающихся по весу (верхних и нижних головок) шатунов вызывает повышенную вибрацию.

Ладно бы, если вибрация обернется только неудобством для пилота (точнее, его седалища). Тряска обычно заканчивается преждевременным развалом шарниров кривошипа. Поэтому, меняя один шатун, убедитесь, что новый весит столько же, сколько и остальные. Подгонка массы шатунов — особого рода сложная работенка.

НЕ «МАМОЧКИ!» — «НОРМАЛЬНО»

Первое впечатление от шатуна: «Мама родная! Какой же он шероховатый. » Хочется пригладить наждачком? Ни в коем случае! Чтобы вы знали: при штамповке наиболее прочным получается наружный слой металла, вот почему шатуны серийных двигателей снаружи не обрабатываются. Предостерегу и о другом «души порыве». Центральная часть шатуна (ее называют стержнем) обычно имеет двутавровое сечение. Новичка так и подмывает пройтись инструментом по его выступам: мол, куда столько «мяса», а вот ежели облегчить шатун — мотор «закрутится» свободней. Не трожь: именно такая форма придает шатуну максимальную жесткость при передаче знакопеременных усилий. Другое дело, если параллельно облегчаете поршневую. Задача снижения сил инерции всего механизма «разрешает» облегчить стержень на 10-15%. Его фрезеруют, затем тщательно полируют. Полировка обязательна: после обработки у шатуна почти не остается упрочненного слоя, а микронеровности, оставленные резцом, становятся концентраторами напряжений. Не уберете их — до обрыва шатуна на высоких оборотах вала — считанные часы.

ХОТЬ И БЛИЗКИ, НО РАЗНЫЕ

Вот головки шатуна есть разные. Сначала верхней — «поршневой». Нагрузки на нее приходятся меньшие, чем на кривошипную головку, поэтому она небольших размеров. Существуют три типа соединения поршневого пальца с шатуном.

Устаревший — запрессовка пальца в головку. Применяется самодельщиками и поныне при «вживлении» в мотор мотоцикла поршневой от массовых автомобильных двигателей 60-х годов. Преимущества такого шарнира: отсутствие люфта в сочленении «палец-шатун» позволяет свести размер головки к минимуму. Пусть не великое, но снижение силы инерции происходит. Однако достоинство «съедается» недостатком: палец не вращается, что приводит к увеличенному однобокому износу отверстий в бобышках поршня. Замена пальца требует навыков пиротехника: не нагреешь головку до 150-200’С, деталь в нее не установишь.

Второй тип — «плавающий палец», то есть подвижное соединение. В шатунную головку запрессована бронзовая втулка (вместе с пальцем представляет собой подшипник скольжения) или устанавливается подшипник качения — роликовый. Осевое перемещение пальца ограничивают съемные стопорные кольца, расположенные в бобышках поршня. Выгода в том, что палец при работе вращается, отчего увеличивается работающая поверхность. Ресурс шарнира заметно подрастает — до двух раз.

Для верхней головки шатуна 4-тактников характерна втулка. В сочетании с хорошо отлаженной системой принудительной смазки она способна пережить несколько «капита-лок» мотора. В 2-тактниках чаще используют игольчатый подшипник, и это разумно, поскольку условия смазки в шарнире значительно хуже (ведь смазка — не масло, а топливо-масляная смесь), так что пару «металл скользит по металлу» может «прихватить». Другое дело, подшипник качения не особенно долговечен в режиме «тяни-толкай».

Казалось бы, третьего не дано! Но в спортивных двигателях импортных машин уже лет двадцать как отказались от втулки. То есть стальной палец «плавает» непосредственно по стальному шатуну! И работает сопряжение неплохо. Оно позволило уменьшить шатунную головку с зазорным соединением до размера даже меньшего, чем у прессового. Но не «за просто так»: шатун изготовлен из сверхпрочной и исключительно твердой стали, палец не абы какой, а со специальным износостойким покрытием. Это и потянуло за собой повышение стоимости шатуна — он на четверть дороже «рядового».

Шатуны с виду разные, но суть их одна (слева направо): А — 2-тактника-«полтинника»; Б — неразъемный шатун «Урала» — конструкция, вымирающая из-за ненадежности смазки нижней головки; В — овальный шатун «Урала» жесткостью не блещет/а если оценивать с позиции применения его при тюнинге (облегчении) — никуда не годен; Г — шатун с разъемной кривошипной головкой (в двигателе «Днепра»); Д и Е — шатуны импортных мотоциклов.

Кривошипная головка. Различия ее разновидностей также обусловлены «тактностью» мотора. В кривошипе 2-тактника применяется роликовый подшипник. Он такой же, как и в верхней «голове», незначительно массивнее. Нижняя головка шатуна испытывает, вы помните, большие нагрузки, чем «поршневая».

В «4Т» головка разъемная (у подавляющего большинства таких моторов), а с коленвалом контактирует через вкладыши. Это -подшипник скольжения: основа — стальная, сверху мягкий антифрикционный спой.

Жесткость фиксации частей головки обеспечивают шатунные болты. Не путайте их с обычным крепежом! Эти болты из высоколегированной стали и обязательно закаливаются. Другой металл при работе шатуна растянется, и отверстие головки станет овальным. Сами подумайте, совместимы ли мягкий слой на вкладышах и ударные нагрузки? Это как помидор грохнуть об асфальт.

Болты еще выполняют и функцию фиксаторов положения крышки относительно шатуна, поэтому их диаметр выдерживается очень точно. Гайки — обязательно из тех же сталей и с особой самоконтрящейся площадкой. Иногда от откручивания гайки страхует шплинт — он продевается через обе детали.

Исключительно важное условие — беззазорное прилегание вкладышей к постелям: чем плотнее контакт, тем лучше отводится тепло от шатуна (через масло и коленвал) и тем долговечнее подшипник. Поэтому если при ремонте мотора обнаружите, что овальность отверстий превысила 0,05 мм, их нужно ремонтировать.

Нельзя переворачивать или путать крышки головок. Отверстия под вкладыши обрабатывают отдельно на каждом шатуне, и только такая пара деталей обеспечивает идеальный круг. Чтобы не ошибиться, на шатуне и крышке делают метки или клейма. Они после сборки должны оказаться с одной стороны.