Технологический процесс сборки является заключительным этапом изготовления изделия. От качества сборки зависит ресурс изделия в целом. Некачественная сборка даже деталей, изготовленных с соблюдением всех технических требований, неминуемо приведет к снижению ресурса узла. Примером некачественной сборки могут быть: перекос собираемых деталей, снижение величины натяга, повреждение сопрягаемых поверхностей, что в конечном итоге приводит к повышенному шуму и вибрациях при работе и снижению долговечности узла. В статье приводится обзор двух методов посадки поршневого пальце в бобышках поршня и втулке верхней головки шатуна:
1) Посадка, при которой палец запрессован в бобышки, свободно вращается во втулке.
2) Плавающая посадка, при которой палец свободно вращается как в бобышках, так и во втулке
Также будет сравнен ресурс данного соединения при сборке этими методами.
Описание конструкции узла, его служебного назначения, особенностей сборки, показателей точности деталей
В статье объектом рассмотрения является соединение поршневого пальца с поршнем и шатуном двигателя Иж Планета 5. Общий вид силового агрегата представлен на рисунке 1:
Рис. 1. Общий вид силового агрегата
Двигатель Иж Планета 5 имеет следующие технические характеристики:
– Тип двигателя двухтактный одноцилиндровый
– Диаметр цилиндра, мм 72
– Ход поршня, мм 85
– Степень сжатия 8,2–8,7
– Рабочий объем: 346 см3
– Максимальная мощность двигателя, л.с. 22 при 4850 об/мин
Поршневой палец служит для соединения поршня с шатуном. Данное соединения представлено на рисунке 2:
Рис. 2. Соединение поршня с шатуном
Поршневой палец (1) устанавливается в бобышки поршня (2) и во втулку (4) верхней головки шатуна (3). Палец фиксируется в бобышках с помощью стопорных колец (5). Существует 3 способа сборки данного соединения:
1) Палец установлен с натягом в бобышках поршня, с зазором во втулке шатуна
2) Палец установлен с зазором в бобышках поршня, но с натягом во втулке шатуна
3) Плавающая посадка, при которой палец установлен с зазором как в бобышках поршня, так и во втулке шатуна
В данном двигателе палец установлен с натягом в бобышках поршня, с зазором во втулке верхней головки шатуна.
Сборка пальца, который имеет посадку с натягом, имеет некоторые недостатки. Во-первых, для сборки будет необходим нагрев охватывающей детали, так как применение холодной запрессовки крайне нежелательно (возможно повреждение шатуна). Во-вторых, при посадке с натягом, у пальца неравномерно изнашивается рабочая поверхность, что приводит к снижению ресурса соединения.
Этих недостатков лишена плавающая посадка пальца, при которой палец устанавливается в бобышки поршня и во втулку шатуна от усилия руки, отпадает необходимость в использовании термического метода сборки. Также при такой посадке, палец имеет возможность проворачивания, при этом рабочая поверхность равномерность изнашивается.
Эксперимент
В эксперименте использованы два двигателя Иж Планета 5, приобретены 2 комплекта запасных частей производства ОАО Ижмаш- поршней первого ремонта, поршневых колец, поршневых пальцев, стопорных колец. Произведена:
1) Расточка цилиндра с тепловым зазором 0,05 мм
2) Замена втулок верхних головок шатуна, с последующими доработками развертыванием
3) Установка зазора в замке поршневых колец 0,3 мм
4) Доработка бобышек поршня из 2 комплекта развертываем для обеспечения посадки пальца с зазором
Произведено измерение микрометром, штангенциркулем размеров и проведен анализ показателей качества собираемых деталей, который представлен в таблице 1.
Таблица 1
Анализ показателей качества деталей
Таким образом, размеры находятся в пределах поля допуска, что позволяет судить о качестве собираемых деталей.
Произведена сборка двух двигателей, произведена обкатка с соблюдением рекомендаций завода-изготовителя в течение 2000 км, посторонний стуков не выявлено.
Условия работы двигателей
Мотоциклы эксплуатируются в одинаковых условиях:
– Мотоциклы эксплуатируются преимущественно по дорогам с асфальтовым покрытием
– Крейсерская скорость мотоциклов на шоссе 80–90 км/ч, обороты двигателя при этом составляют 2800–3200 об/мин, городском цикле диапазон оборотов составляет 2000–2500 км/ч. Для двигателя Иж Планета 5 такой режим эксплуатации является наиболее оптимальным с точки зрения ресурса
– Расход топлива для обоих двигателей составил 4–4.5 литра на 100 км пробега, что показывает отличное общее техническое состояние двигателей
– Угол опережения выставлен 3,25 мм до ВМТ
– Смазка двигателей осуществляется смесью бензина АИ 92 с маслом Лукойл 2T в пропорции 1:25
– Техническое обслуживание каждые 5000 км пробега (замена масла в КПП, чистка и регулировка карбюратора, очистка наружных поверхностей двигателей от загрязнений)
Результаты эксперимента
Через 20000 км произведена разборка двигателей с последующей дефектовкой:
Двигатель № 1(посадка пальца с натягом в бобышках)
При эксплуатации обнаружен легкий металлический стук при работе холодного двигателя, при прогреве стук пропадал. Позволяет косвенно судить о начальном износе соединения палец-втулка. Произведено 4 измерения пальца и втулки. Результаты показаны в таблице 2.
Таблица 2
| Деталь | №измерения | Поле рассеяния размера | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | ||
| Палец | 14,856мм | 14,944мм | 14,953мм | 14,663мм | 0,088мм |
| Втулка | 15,102мм | 15,354мм | 15,283мм | 15,424мм | 0,322мм |
Выводы: показатели точности превышают допустимые пределы, достаточно большое поле рассеяния размеров, что позволяет судить о неравномерном износе деталей.
Двигатель № 2 (плавающая посадка пальца)
При эксплуатации посторонний стуков не обнаружено. Произведено 4 измерения пальца, втулки и бобышек. Результаты показаны в таблице 3.
Таблица 3
| Деталь | №измерения | Поле рассеяния размера | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | ||
| Палец | 15,002 | 15,002 | 15,003 | 15,001 | 0,002 |
| Втулка | 15,01 | 15,012 | 15,011 | 15,01 | 0,002 |
| Бобышки | 15,025 | 15,025 | 15,024 | 15,025 | 0,001 |
Выводы: показатели точности находятся в пределах поля допуска, имеется незначительное поле рассеяния размеров.
Заключение
Таким образом, анализируя результаты эксперимента, выявили следующие достоинства плавающей посадки поршневого пальца, по сравнению с посадкой с натягом:
– Простота технологического процесса сборки
– Равномерный износ рабочей поверхности деталей
– Больший ресурс работы
Литература:Основные термины (генерируются автоматически): бобышка поршня, палец, поршневой палец, втулка шатуна, верхняя головка шатуна, двигатель, втулка, плавающая посадка, общий вид, некачественная сборка.
moluch.ru
Конусообразность — разность диаметров в одной плоскости:
Предельно допустимые износы поршневых пальцев серийных дизелей приведены в таблице: Величины предельно допустимых износов поршневых пальцев серийных дизелей, мм 
Если в технических условиях на ремонт не указана величина предельно допустимого износа пальца поршня, то его можно рассчитать по выражению: 
Анализ результатов измерений показывает, что палец в цилиндре 2 имеет наибольшую овальность в районе бобышек (0,05 мм), что не превышает предельно допустимой величины, износ пальца в районе втулки подшипника цилиндра 1 превышает предельно допустимую величину (0,04 мм), поэтому он подлежит замене. Для демонтажа поршневого пальца поршень необходимо нагреть в масле или другим способом до температуры 100 С, выше нагревать запрещается. 
Поршневой палец – элемент кривошипно-шатунного механизма цилиндрической формы, который представляет собой ось перемещения шатуна в месте его соединения с поршнем и обеспечивает таким образом подвижное шарнирное соединение головки шатуна и поршня.
В процессе работы двигателя как поршень, так и поршневой палец подвержены серьезным нагрузкам. На палец воздействует давление на такте сжатия топливно-воздушной смеси, сила расширяющихся газов после их воспламенения, инерция, изгибающее усилие и т.д. С учетом таких нагрузок материалом изготовления поршневых пальцев выступает закаленная сталь. Форсированные двигатели сравнительно со штатными вариантами получают поршневой палец с более твердой поверхностью из легированной стали.
Конструктивно поршневой палец имеет внутреннее отверстие для облегчения детали. Малый вес означает снижение инерционных потерь и рост КПД двигателя. При этом палец должен оставаться прочным и износостойким в условиях запредельных нагрузок. В массовом производстве отверстие поршневого пальца имеет простую цилиндрическую форму. Подобное решение позволяет снизить затраты в процессе изготовления.
Еще одним вариантом внутреннего отверстия пальца является выполнение открытых наружу отверстий-конусов ( разновидность с конической перемычкой или без таковой). Конусы сужаются в середине поршневого пальца.
Подобные решения позволяют эффективно снизить вес детали и сохранить необходимую прочность, но имеют высокую себестоимость для массового производства. По этой причине пальцы данного типа обычно ставятся на спортивные и форсированные двигатели, при изготовлении которых конечная стоимость изготовления имеет второстепенное значение.
Поршневые пальцы по способу установки бывают двух типов:
Фиксированное соединение обычно реализуется в верхней головке шатуна. Поршневой палец при таком способе крепления вращается в отверстиях бобышек поршня, где предусмотрен определенный зазор. Установка фиксированного поршневого пальца во время ремонта ДВС становится возможной после значительного нагрева шатуна.
Плавающий палец означает установку детали с определенным зазором как в верхней головке шатуна, так и в бобышках поршня. Фиксация поршневого пальца в этом случае реализуется при помощи специальных стопорных колец.
Указанные стопорные кольца плавающего поршневого пальца устанавливаются в проточки, которые выполнены в бобышках поршня. Также в моторах с плавающим поршневым пальцем в верхней головке шатуна дополнительно установлена бронзовая втулка для минимизации трения.
Поршневые пальцы плавающего типа нуждаются в смазке, так как область шарнирного соединения с головкой шатуна сильно нагружена. Головка шатуна и втулка головки имеют специальное отверстие, через которое моторное масло проникает из внутренней полости поршня. Что касается указанной полости, смазка подается туда от маслосъемных поршневых колец через специальные отверстия в поршне или может впрыскиваться при помощи масляных форсунок системы смазки двигателя.
Читайте также
Замена поршневых колец
Когда необходимо производить замену поршневых колец. Как устанавливать кольца на поршень при замене своими руками. Ресурс, колец, притирка и обкатка.
Детонация двигателя: что это такое?
Почему топливно-воздушная смесь детонирует в камере сгорания. Причины, вызывающие детонацию. Последствия детонационного сгорания топлива в цилиндрах ДВС.
Подбор поршневых колец по размеру
Как правильно подбирать поршневые кольца. Правильный подбор колец по размерам и материалам изготовления, как выбрать оригинальные кольца. Полезные советы.krutimotor.ru
Поршневой палец является составным элементом Рекомендуем также прочитать статью о том,
Начнем с того, что стук поршневых пальцев в двигателе может быть вызван несколькими причинами. Условно эти причины можно разделить на две группы:
механические неисправности;
В первом случае стук поршневых пальцев возникает по причине износа нагруженных элементов. Также возможен вариант, когда во время ремонта ДВС и установки новых поршневых пальцев были допущены ошибки. Если иначе, пальцы по размеру могут не соответствовать посадочному месту или при их установке возникли дефекты. Результатом становится то, что в месте соединения поршня и пальца возникают люфты и появляется стук. Указанные стуки хорошо прослушиваются на холодном двигателе, также стучать может и после прогрева. Постукивание наиболее отчетливо слышно в моменты нахождения поршня в ВМТ и НМТ.
Во втором случае водитель может услышать отчетливый стук поршневых пальцев, который возникает только при определенных условиях. Такое явление называется детонация двигателя и никак не означает, что в связке палец-поршень-шатун возникли какие-либо проблемы по механике. Получается, пальцы стучат на ДВС с исправным КШМ. Давайте разбираться.
В норме поршень поднимается вверх, осуществляя сжатие топливно-воздушной смеси в цилиндре. В момент подхода к ВМТ (верхняя мертвая точка) на свече зажигания образуется искра, которая воспламеняет сжатую смесь. В тот момент, когда поршень достигает ВМТ, смесь горит по всему объему камеры сгорания. В результате сгорания создается давление от расширяющихся газов, которые толкают поршень вниз и, тем самым, выполняют полезную работу. Фронт пламени, который возникает во время сгорания смеси, равномерно распространяется, то есть смесь горит. Такой процесс сгорания топливного заряда считается нормальным.
Если представить, что во время хода поршня вверх смесь взрывается, а не горит, тогда скорость распространения пламени сильно возрастает. Расширяющиеся газы с огромной силой давят на днище поршня, препятствуя его подъему в ВМТ. В результате поршень буквально «шатается» в гильзе, значительно растут нагрузки на КШМ, в том числе и на поршневые пальцы. Водитель слышит отчетливый металлический стук в двигателе именно в такие моменты, так как давление газов в цилиндре сильно возрастает. Параллельно с этим снижается мощность мотора, двигатель начинает дымить и вибрировать, повышается температура силового агрегата. Отметим, что детонация может возникать как в бензиновом, так и в дизельном двигателе.
Такой аномальный процесс горения смеси разрушает ДВС, приводит к прогару поршней, ломает поршневые кольца и т.д. Последствия детонации могут быть очень серьезными, так как детали двигателя испытывают значительно повышение нагрузки и разрушаются. Дефекты возникают как на днище поршня, так и на его головке. Ударная волна от взрыва топливного заряда сбивает масляную пленку на стенках цилиндров, в результате чего изнашиваются как кольца, так и сами стенки цилиндров. Вибрации от детонационного горения вызывают разрушение подшипников шатунов (вкладышей), дефекты возникают в области перегородок, которые присутствуют между поршневых колец. Одним словом, детонация способна в разы сократить ресурс любого двигателя внутреннего сгорания.
По причине возникновения детонации кратковременно стучат пальцы при разгоне. Особенно часто это проявляется тогда, когда водитель пытается ускориться во время движения, например, на подъем, оставаясь при этом на повышенной передаче. Такую детонацию называют стуком пальцев при езде в натяг. Для того чтобы не перегружать двигатель, необходимо своевременно переключаться на ту передачу, которая соответствует условиям движения. Все это зависит только от водителя. Параллельно с этим существует еще несколько причин, по которым пальцы начинают стучать.
Как уже было сказано, поршень к шатуну крепится при помощи поршневого пальца, при этом необходимо реализовать возможность движения поршня по отношению к шатуну. Возникновение повышенных нагрузок приводит к тому, что пальцы стучат в посадочных местах. Если с КШМ на моторе все в порядке, тогда основным виновником является детонация.
Топливо в цилиндрах может начать детонировать:
в результате общего или локального перегрева мотора;
Следует учитывать, что детонация двигателя вполне может возникнуть даже на новом моторе. Если температура агрегата в норме и нет проблем с работой системы охлаждения, тогда следует исключить вероятность заправки неподходящим топливом. Далее необходимо приступить к проверке зажигания, качества смеси и электронных датчиков системы управления ДВС (на агрегатах с инжектором).
Датчики обычно проверяются при помощи компьютерной диагностики двигателя или использования доступного диагностического оборудования. На некоторых авто экстренную проверку можно провести самостоятельно без прибора путем перемыкания нужных контактов на диагностическом разъеме OBD. Такие действия позволяют инициировать запуск самодиагностики автомобиля. Результаты отображаются в виде мигания лампочки на приборной панели, после чего можно точнее установить неполадку путем сверки с таблицей кодов ошибок.
Теперь ответим на вопрос, при каком зажигании стучат пальцы. Если момент зажигания ранний, тогда смесь воспламеняется в момент, когда поршень еще движется в ВМТ. Нагрузки на КШМ в подобном случае заметно возрастают, пальцы начинают стучать, что говорит о необходимости регулировки УОЗ. Детонационное сгорание топлива возможно и в том случае, если в цилиндры бодается слишком обедненная смесь. Такое обеднение возможно в результате подсоса воздуха, сильного загрязнения топливного фильтра, инжекторных форсунок или жиклёров в случае с карбюраторными ДВС.
Еще одной из распространенных причин детонации топлива является нагар, который накапливается в камерах сгорания двигателя, отложения формируются на стенках головки блока и самого блока цилиндров. Образование нагара приводит к тому, что температура и давление в цилиндре растет, являясь причиной детонационного горения смеси. Толстый слой нагара способен уменьшить объем камеры сгорания, что означает увеличение степени сжатия мотора. В результате топливный заряд сильно сжимается, что приводит к преждевременному взрыву.
Дополнительной причиной детонации горючего может быть калильное зажигание (КЗ). Такое зажигание означает, что смесь загорается не от искры на свече, а от контакта с раскаленными частицами нагара или деталями. В этом случае момент загорания становится полностью неконтролируемым.
Опасность КЗ состоит в том, что температура в камере сгорания при таком зажигании очень сильно растет. Результатом становится перегрев деталей, возникают прогары и разрушение элементов двигателя. Наиболее сильно подвержены перегреву поршневые кольца, также возможно оплавление поршня и прогар клапана. Во многих случаях рост температуры приводит к выходу из строя шатунных подшипников и самих шатунов. Если перегретый мотор эксплуатировать дальше, тогда следующей деталью, которая пострадает, окажется коленчатый вал.
Добавим, что достаточно часто калильное зажигание возникает в том случае, если свечи были подобранны неправильно. Дело в том, что подбор свечей нужно осуществлять с учетом физических размеров и калильного числа. Это означает, что для каждого мотора существуют так называемые «холодные» и «горячие» свечи, подходящие по размеру. Также за состоянием свечей нужно следить, периодически выкручивая их для проверки. В случае обнаружения дефектов рекомендуется незамедлительно менять отдельные свечи или сразу устанавливать новый комплект.
Итак, если отмечен стук пальцев при разгоне, пальцы стучат под нагрузкой и т.д., тогда для начала следует:
залить качественное топливо;
Детонация двигателя: что это такое?
drive.autogear.ru
Поршневой палец - деталь, обеспечивающая подвижное соединение шатуна и поршня. Представляет собой деталь цилиндрической формы, отдаленно напоминающую палец.
Поршневой палец соединяет поршень с шатуном. Соединение двух этих деталей не может быть жестким, так как и низ, и верх шатуна постоянно перемещаются. Цилиндрический палец позволяет верхней части шатуна «шататься» при перемещении поршня по вертикали.
Для монтажа плавающего пальца поршень, шатун и палец кипятят в горячей воде
Первостепенная задача конструкторов современных двигателей – увеличение мощности и, одновременно, снижение веса мотора. Для того, чтобы уменьшить вес всего агрегата, приходится облегчать детали любыми доступными способами.
Облегчить поршневой палец непросто, так как эта деталь постоянно испытывает серьезные нагрузки. Легкие и прочные сплавы, которые можно использовать для производства поршневых пальцев, стоят дорого, и себестоимость изделия существенно увеличивается. В итоге, в большинстве современных двигателей применяются пальцы из легированной стали, такие же, как сто лет назад.
Обычно в теле пальца есть сквозное отверстие отверстие в виде двух конусов с вершинами в центре. Благодаря отверстию можно уменьшить вес детали, а конусная форма связана с распределением нагрузки по поверхности детали. Центр пальца нагружен значительно больше, и в этом месте толщина материала играет наиболее существенную роль.
По способу крепления пальцы делятся на два вида: плавающие и фиксированные. В большинстве современных двигателей используются плавающие пальцы. Плавающими они называются потому, между ним и отверстием в поршне и отверстием в головке шатуна есть зазор. Фиксация поршневого пальца в таком соединении обеспечивается установкой стопорных колец.
Цветные метки внутри отверстия пальцев некоторых автомобилей заменяют номер запчасти при подборе запчастей для капремонта двигателя
Плавающий палец
Плавающий палец может вращаться как внутри поршня, так и в головке шатуна. В конструкциях с плавающим пальцем в верхнюю головку шатуна впрессовывается бронзовая втулка, уменьшающая трение.
Так как шатун, поршень и палец изготовлены из различных материалов, зазоры в соединениях калиброваны в зависимости от свойств металлов. Например, при комнатной температуре, палец должен входить во втулку шатуна без люфта. В отверстие поршня (при комнатной температуре) палец должен проходить с некоторым натягом.
Монтаж плавающего поршневого пальца
При монтаже или демонтаже поршня, его необходимо нагреть до температуры 65-85 °С (нагрев производят в воде). Когда же двигатель начнет работать, поршень разогревается, и зазор увеличивается, так как поршень и палец сделаны из разных материалов, расширяющихся по разному под воздействием высокой температуры.
Для монтажа фиксированного пальца шатун разогревают в печи до температуры более 200 градусов
Фиксированный палец
Фиксированным называется поршневой палец, не вращающийся ни в одном из соединяемых элементов. Фиксированные пальцы применяют в двигателях автомобилей семейства ВАЗ.
Монтаж фиксированного пальца
Монтаж фиксированного пальца осуществляется путем нагрева шатуна до температуры 240 °С в печи. В России, где автомобили до сих пор нередко ремонтируют в домашних условиях, шатуны часто нагревают на бытовой электроплитке или с помощью паяльной лампы.
Шатун довольно быстро остывает, и операцию по соединению поршневого пальца и шатуна необходимо выполнять очень быстро.
Для этого в раздвинутые предварительно губки тисков устанавливают вставки из мягкого металла (алюминий, медь и т.д.), и нагретый шатун быстро переносится к тискам и зажимается. Поршень устанавливается на место рукой. Подготовленный палец, надетый на специальную оправку с направляющей, быстро проталкивается в отверстие поршня и проходит сквозь отверстие в раскаленном шатуне. Когда детали остывают, отверстие в шатуне зажимает палец.
Если в двигателе применен плавающий палец, его подбирают по цветовой метке, нанесенной внутри днища поршня, или по заводскому номеру запчасти по каталогу. Поршни и поршневые пальцы делятся на размерные группы в зависимости от диаметра, об этом следует помнить при самостоятельной покупке деталей.
При подборе фиксированного пальца палец подбирается по отверстию в поршне по номеру группы, указанному на днище поршня.
Для изготовления поршневых пальцев применяют в основном сталь 45ХА. После отливки деталь закаливают на 1-1.5 мм глубины. Твердость поверхности должна быть соответствовать определенным нормам. В моторах повышенной мощности применяют для изготовления пальцев применяют более прочные сорта легированной стали.
blamper.ru
Поршневой палец – это ось, на которой вращается верхняя головка шатуна. Именно через поршневой палец передается усилие с шатуна на поршень и обратно. Внешне он представляет собой гладкий и полый металлический цилиндр с толстыми стенками.
Основные нагрузки приходятся на середину поршневого пальца, в том месте, где он соприкасается с верхней головкой шатуна. Поэтому на некоторых пальцах толщина стенок в середине больше, чем по краям.
Конструктивно поршневые пальцы делятся на фиксированные и плавающие.
Фиксированный поршневой палец вращается только в одном из соединяемых элементов: либо в бобышке поршня, либо в верхней головке шатуна. Соответственно, одно из креплений пальца выполнено «намертво» за счет тугой посадки. Чаще всего палец фиксируется в головке шатуна и вращается в бобышке поршня за счет небольшого зазора. В частности, такая схема реализована на старых двигателях ВАЗ. На современных автомобилях схема с фиксированным поршневым пальцем практически не встречается.
Плавающий поршневой палец установлен с зазорами в обоих соединениях: и в бобышке поршня, и в головке шатуна. В поршне палец фиксируется на оси (грубо говоря, чтобы не выскочил) при помощи стопорных колец, устанавливаемых в специальных проточках в бобышках. На некоторых двигателях американских автомобилей палец в поршне фиксируют с помощью заглушек, устанавливаемых в отверстия бобышек. Но эта схема встречается редко.
Для обеспечения рабочего зазора между пальцем и шатуном внутрь верхнего кольца стального шатуна вставляется подшипник скольжения, представляющий собой втулку из более мягкого металла - бронзы или смеси стали со свинцом или оловом.
Как и любая деталь, поршневые пальцы, шатуны и поршни со временем изнашиваются. На старых и изношенных двигателях в соединении палец-поршень может возникать люфт. Когда палец болтается в креплении, он начинает «стучать» в верхней и нижней мертвой точке. Это называется «стуком пальцев». Непрофессиональные ремонтники иногда путают стук пальцев со стуком клапанов, которые несколько похожи по звуку, но вызваны совершенно разными причинами.
Также иногда поршневые пальцы под нагрузкой деформируются и становятся овальными в сечении. Тогда в бобышках поршня образуются трещины и поршень довольно быстро полностью разрушается.
knowcar.ru
Поршневой палец способен обеспечивать шарнирное соединение верхней головки шатуна и самого поршня. При условии работающего двигателя на поршневой палец воздействуют существенные переменные силы. Следственно, само изделие и отверстие под него сопрягаются с минимальным зазором, который обеспечивает смазку. В двигателях ВАЗ реализованы 2 типа шарнирного соединения по схеме «поршень-палец-шатун». Так в моделях 2101, 21011, 2105, 2108, 21083 установка пальца происходит в верхней головке шатуна с достаточно плотной посадкой, которая исключит всякое вращение. Если отверстие выполняется с расчетом на зазор, будет обеспеченно свободное вращение изделия.
Далее происходит отказ от данной схемы, и производитель переходит на схему, подразумевающую «плавающий» палец. Она реализована на поршнях 21213, 2110, 2112, 21124, 21126, 11194, 21128. Здесь палец установлен с минимальным зазором, как в поршневом отверстии, так и в головке шатуна. Дабы исключить возможность смещения пальца по оси, в отверстиях под поршень и в нем самом установлены стопорные кольца. В ходе своей работы палец может проворачиваться, чем обеспечивается равномерный износ поверхностей.
Для того чтобы обеспечить надежную смазку пальцев, в бобышках предусматриваются специализированные отверстия.
В результате замера отверстий для поршневого пальца изделиям присваивают категорию: 1, 2 или 3. Разница в замерах каждой последующей составляет 0,004мм. Категория обозначена номерным клеймом на днище изделия. Дабы обеспечить нужный зазор по наружному диаметру поршневые пальцы так же делят на три класса, и отличие в них составляет те же 0,004 мм. Их маркировку производят на торце пальца посредством красок: синяя – 1й класс, зеленая – 2й, красная – 3й. В хоте сборки к поршню 1й категории подбирают палец 1го класса и т.д.
Главная особенность работы шатунного механизма – это прижатие поршня к одной стороне цилиндра в результате достижения верхней мертвой точки и к другой стороне после ее прохождения. Следовательно, при приближении к ВМТ на поршень будет действовать максимальная нагрузка, а значит, возрастет и сила давления на палец. Растущие силы трения не позволяют поршню поворачиваться на пальце. В этой связи поворот нередко происходит скачкообразно, ударяясь о стенку цилиндра.
Дабы снизить шум и динамические нагрузки разработчики нередко применяют поршни, имеющие смещённое отверстие под палец. Ось отверстия в ходе работы смещается по горизонтальной плоскости относительно оси поршня. При запущенном двигателе это влечет за собой возникновение момента силы, который способствует преодолению силы трения. Это конструктивное решение позволило добиться плавной смене точек контакта цилиндра и поршня. В обязательном порядке данные изделия имеют метки, помогающие правильно ориентировать его при установке. Тем не менее, стук в цилиндре будет напрямую зависеть от износа юбки и цилиндров.
Выпускаются и поршни с вертикальным смещением оси пальца. Именно оно приводит к уменьшению компрессионной высоты. Кроме того, для тюнинговой доработки двигателя применяют поршни с дополнительным смещением указанной оси отверстия вверх. Основная характеристика данных поршней – величина смещения, обозначающая изменение положения отверстия под палец, относительно стандартных параметров изделия.
clubturbo.ru
