Меню Рубрики

Установка втулки пальца поршня

Лада 2101 Tvin Carbo › Бортжурнал › Сборка низа. Шатуны пальцы и поршня

Вечером образовались пару свободных часиков, и было решено подружить поршневую с шатунами.

Лично мне известно 2 способа как это делается . На горячую и холодную . Т.к. жидкого азота у меня к сожалению не завалялось, будем делать на горячую.

Понадобилось всего 2 инструмента:

1) Первым делом перенес метки из под юбки, на циковки. Чтобы в случае чего не запутаться. Хотя если учесть что все было выровняно по массе — толк от сего действия был один. Не ошибусь какой поршень в какую камеру ( кто не в курсе — камера точится под поршень. Каждый житель — в своем домике)

2) Далее пока первый шатун прожаривается, с помощью держателя — центрователя, путем добавления — убирания шайб, зрением и ручками подготавливаем палец так, чтобы он встал в шатун равномерно (Шатун точно по центру пальца). Заранее очищаем поверхность ( палец и заходы — выходы из поршня) от всего мусора, ибо малейшая песчинка может застопорить палец и опять же всеь труд коту под хвост

3) Через 15 — 20 мин прожарки достаем шатун из печки (делается в толстых перчатках, ибо горячий ска…), зажимаем его в тиках с алюминиевыми губками на них.
Быстрым отточеным движением механик — куратор загоняет палец в сию конструкцию ( Я держу тиски )

Положения шатуна в поршне просчитывается заранее, чтобы не нарушить центровку

4) Легкое отступление и немного матчасти.
Отверстие в поршне, куда заходит палец немного смещено от центра

Сделано это для улучшения балансировки конструкции, а точнее для облегчения работы коленвала. Если бы отверстие было точно по середине — колену было бы крайне сложно провернуть всю конструкцию когда поршня находятся в ВМТ и НМТ ( Для тех кто это не знает — гугл в помощь), а так при смещении центра, образуется некоторое плече, которое и решает сею проблему. ( поправьте меня если я нагло пиз…у ). К чему я это все написал ?! Смотрим в левый верхний угол поршня на фото выше.
Видим Буковку «П» ( на фото перевернуто вверх ногами) — я хз что она обозначает точно, но в простонародии ПЕРЕД. И сей перед совмещается с шатунами вот так. ( а повторение мат. части еще не кому не вредила)

Почему именно так ?! Это нечто из разряда глубокой древности, когда сие двигло еще собиралось по Фиатовским стандартам, и в шатуне было отверстие под какой то масляный канал. Лично я сам такого чуда еще не видел, да и на современных шатунах сего отверстия уже тоже нет, но руководствуясь древними заветами — решили не нарушать традицию . Может есть и еще в этом что то, но мне это не известно.

5) Хватит отступлений пожалуй. Пока вы его читали мы успели запороть 2 последующих поршня.

источник

Toyota Cresta Super Lucent › Бортжурнал › 133. 1G-EU — Втулки шатунов ч.1

Решил подвести промежуточные итоги в истории с шатунными втулками (подшипники верхних головок шатунов)

Новые втулки Taiho P002H STD были куплены уже давно. Изначально собирался не раздумывая менять старые втулки на новые. Замену втулок с выведением их внутреннего диаметра в размер на специальном хонинговальном станке, планировал делать в компании ПроМотор — вроде бы такого станочного парка как здесь больше ни у кого в Киеве нет, цены меня устраивают, цех находится рядом с моим домом (здесь же в последствии гильзовался блок).

Но после разборки мотора у меня возникли сомнения. Состояние старых, я так понимаю родных, втулок выглядело очень обнадёживающим. Проверка соединения шатун-поршень указанным в мануале способом, не показала никаких люфтов:

И старые, и новые поршневые пальцы не люфтили:

Я практически определился — менять втулки не буду.
Узел ответственный. Требует высокой точности. Зазор между пальцем и втулкой должен быть 0,004-0,008 мм. Микроны. Я уже начал постепенно привыкать к тому, что мотористы стараются оперировать сотыми долями миллиметра, считая что тысячные — это нечто недостижимое. Поэтому шансы на то, что новые втулки будут расточены до нужного размера с такой точностью — достаточно малы.

Тяжело было понять как такое возможно и почему относительно мягкие втулки не износились после стольких лет работы?

На тот момент у меня на руках были пять комплектов шатун-палец-поршень. Их я отмочил в К2 AKRA, полностью разобрал и отмыл. Разобрались они без какого-либо грубого физического воздействия. Руками. Даже нагревать в воде при 50 градусах не пришлось (по мануалу). Но выдавить палец можно было только в одном направлении. В другую сторону он совсем выходить не хотел. Думаю это связано с последовательностью сборки на заводе — с какой стороны палец вставляли, в ту он и вышел… Шестой комплект (в масле и нагаре), вместе с остальными частями мотора, уехал на съёмки к Евгению Травникову. Было лето.

Читайте также:  Установка разделительного багета для

В силу обстоятельств, отснять видео по мотору удалось только в октябре.

После возвращения мотора, мои планы в отношении втулок опять изменились…

Во-первых — подвижности поршня на пальце, а пальца в шатуне — почти не было, их клинило… пришлость всё промыть, нагреть градусов до 60-70 и аккуратно выбить. Втулка оказалась повреждена…
Во-вторых — на видео Женя показал как люфтит палец во втулке, сказал что втулки разбило…

Как такое может быть, ведь я никаких люфтов не почувствовал?

Решил измерить диаметры пальцев микрометром.
Новые пальцы оказались практически одинаковые, у некоторых еле уловимая конусность в 1,5-2 микрона.
Диаметр в середине — 17,995 мм

А вот среди старых пальцев одинаковых не оказалось. Размеры снимал в 15-ти точках по каждому. По три замера через 120 градусов в пяти зонах — в центре (там где палец работал во втулке), по краям (бобышки поршня) и в местах отмеченных нагаром (где по идее вообще износа быть не должно):

Все родные пальцы оказались овальные и бочкообразные.

Диаметры (при температуре воздуха около 20 град):
— по краям — от 17,982 до 17,986;
— по центру — от 17,989 до 18,000;
— в местах нагара — диаметры были стабильно больше, чем по краям и меньше, чем в центре — что наталкивает на мысль об изначальной бочкообразности заводских пальцев, иначе я не понимаю как можно получить такие размеры вследствие износа.

Теперь стало понятно почему у Жени был люфт во втулке, а у меня нет…

Обнаруженная бочкообразность пальцев привела к появлению предположения о неравномерном износе втулок . Если по краям втулка изношена меньше, чем в середине, то это может объяснить хорошую посадку новых пальцев, при том что четыре из шести старых имеют больший диаметр по центру (1 — 17,996; 2 — 17,998; 1 — 18,000):

Но это только предположение, которое стало ещё одним толчком к возврату самого первого плана по замене всех втулок на новые.

Звоню в ПроМотор (они же В.М.С). Оказывается у них станок настроен на работу с пальцами от 20 мм… Втулки 18 мм они поменять могут, но не могут гарантировать точность подгонки… Нужно менять втулки где-то в другом месте. План опять меняется…

Летом я познакомился с одним местным мотористом. Еду к нему. Он может всё сделать, но разворачивать втулки придётся вручную… а это совсем не та точность… нельзя гарантировать параллельность осей верхней и нижней головок шатуна… но у него есть старый знакомый, который может лучше всех сделать такую работу на станке… встречаюсь с этим знакомым… он втулками не занимается, он делает головки… лучше всех… но у него есть #соседтокарьсавиазавода… вот он делает втулки лучше всех… на станке.

Магическая сила слова авиазавод подействовала, я упаковал шатуны-пальцы-втулки и отдал чудо-мастеру. Меня предупредили что работа ответственная, не быстрая, до конца недели нужно подождать. Ок, у меня вся зима впереди.

Прошло две недели. В середине третьей звонок — втулки перепрессованы, но втулки гавно… они сделаны без запаса… нужны другие втулки… с большей толщиной стенок… иначе станок не берёт… и вообще туда пальцы влязят без расточки, но отверстие кривое и получается малая площадь прилегания…

Я то был уверен, что всё будет хорошо. По каталожным данным запас на расточку должен быть:

Максимальный внутренний диаметр отверстия под втулку — 20,02 мм
Толщина стенки втулки — 1,030 мм

… а диаметр пальца 17,995 мм

Подход мастера удивил. Судя по всему, никаких замеров он не делал вообще. Просто выпрессовал старые и запрессовал новые… Логичнее наверное было бы попробовать сделать сначала один шатун, тот в котором втулка испорчена и в случае успеха делать остальные. С моей стороны было бы правильнее выйти на прямой контакт с исполнителем, а не общатся через посредников. А самое главное — нужно было отдать только один шатун и в случае успеха делать остальные…

Читайте также:  Установка ip wireless camera

Поискал другие варианты втулок. Других вариантов нет. Несколько производителей выпускают втулки с одинаковыми заявленными размерами, толщина стенок везде 1,030

Позвонил в контору, которая занимается не только заменой, но и изготовлением втулок из бронзы. Там мне сказали что сделать можно, но результат всё равно будет хуже, чем при использовании втулок Taiho.

Забрал один шатун с запрессованной новой втулкой, один новый палец и одну новую втулку (новых втулок было 8, они в комплектах по 4) и опять поехал в ПроМотор. На этот раз они согласились.
Обещали сделать за 2-3 дня. К зазорам 0,004-0,008 мм отнеслись скептически. Мастер-приёмщик сказал что это слишком малые величины, такую точность обеспечить не удастся . Сделают зазор одну сотку.

Через неделю заказ был готов.
Палец ходил во втулке очень туго. Слишком туго. Смазали. Результат практически такой же. «А что вы хотели? Вы просили зазор от 4 до 8 микрон — мы вам сделали 6».

Возможно такой результат получился из-за того, что при расточке или хонинговке втулка с головкой шатуна нагреваются и увеличиваются в размере. При этом получается хороший зазор с холодным пальцем. После того как температуры выравниваются, зазор становится меньше. Может из-за этого и делали так долго, давая деталям время на остывание… И в какой-то момент решили что ну его нах хватит ловить эти микроны, задолбало, приработается… Это опять же только моё предположение, токари должны всё это понимать намного лучше меня

На внутренней поверхности втулки были хорошо видны спиральные следы — хонинговка для лучшей смазки.
Замена втулки, проверка геометрии и расточка — обошлись в 145 грн. Это на 55 грн дешевле, чем хотел токарь-авиатор.

Ладно, я не расстроился. Меньше — это лучше, чем больше. Потом отверстие можно будет увеличить.

Новый план был простой — использовать для увеличения диаметра отверстия старые пальцы. Вращая и пихая их туда-сюда — получить размер при котором новый палец будет перемещаться от усилия пальца руки.

В процессе пихания-вращания, я сделал для себя маленькое открытие:

оказалось что при нагреве пары палец-втулка, палец увеличивается в диаметре в большей степени, чем отверстие под него во втулке — т.е. при нагреве зазор уменьшается

Поместил собранный узел поршень-палец-шатун на пару часов в морозильную камеру.

Коэффициент температурного расширения алюминия значительно больше, чем стали.

В результате при охлаждении до минусовой температуры, палец в поршне неподвижен, но зато легко работает внутри шатуна.

При нагреве роли меняются. Поршень расширяется и палец скользит в нём значительно легче, а в шатуне становится неподвижен.

Т.е. вполне возможно, что пара палец-втулка может изнашиваться только во время холодных запусков в зимний период и то, до того момента пока поршень не нагреется до думаю примерно 10-15 градусов. Далее износ происходит только в паре палец-поршень. Это может объяснить хорошее состояние родных втулок. Скорее всего их можно было не менять

источник

Поршневой палец: описание,виды,применение,установка,фото,видео.

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.

Применение поршневого пальца

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

Почему поршневой палец трудно облегчить?

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.

Зачем нужно отверстие в центре поршневого пальца?

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.

Читайте также:  Установка ксенона в противотуманные фары 2110

По способу осевой фиксации пальцы делятся на две группы:

1 – фиксированные

2 – плавающие

2 – Зазор между пальцем и бобышкой поршня

5 – Стопорное кольцо пальца

6 – Бронзовая втулка поршневой головки шатуна

7 – Зазор между пальцем и бронзовой втулкой

На современных автомобильных двигателях наибольшее распространение нашли плавающие пальцы.

Фиксированный

Фиксированным называется поршневой палец, который не вращается в одном из соединяемых элементов за счёт установки с тугой посадкой или в верхней головке шатуна или в отверстиях бобышек поршня.

Тугая посадка поршневого пальца в одном из элементов обеспечивает осевую фиксацию пальца.

В старых автомобильных и стационарных двигателях палец в верхней головке шатуна вообще крепился при помощи разрезной втулки и стяжного болта, но в настоящее время в автомобильных двигателях такой способ крепления поршневого пальца не применяется.

Чаще фиксированное соединение обеспечивается в верхней головке шатуна. При этом вращение пальца осуществляется в отверстиях бобышек поршня.

Например, в двигателях автомобилей ВАЗ надёжная фиксация поршневого пальца обеспечивается за счёт установки пальца в верхней (поршневой) головке шатуна с натягом 0,01 ? 0,042 мм. При этом в соединении пальца с бобышками поршня, для обеспечения шарнирного соединения, устанавливается необходимый зазор. Это наиболее дешёвый способ фиксации пальца в массовом производстве. В этом случае во время ремонта двигателя при сборке шатунно-поршневой группы возникает необходимость нагрева шатуна до достаточно высокой температуры. В двигателях с фиксированным поршневым пальцем бронзовая втулка в поршневую головку шатуна не устанавливается.

Плавающий

Поэтому перед снятием или установкой плавающего пальца поршень необходимо нагреть в воде до температуры 60? ? 85? С.

Подбор поршневого пальца

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.

Материал для изготовления поршневых пальцев

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.

Установка поршневого пальца

Установка фиксированного поршневого пальца

Для установки фиксированного пальца шатун необходимо нагреть в муфельной электрической печи до температуры 240? С. (При отсутствии муфельной печи шатун часто нагревают на простой электрической плитке). Шатун быстро охлаждается, а палец необходимо в осевом направлении устанавливать очень точно, поэтому делайте это только с применением специального приспособления. Необходимо помнить, что для каждого диаметра поршня существует своё приспособление, хотя все они похожи друг на друга, некоторые размеры приспособлений отличаются, но на глаз это не видно.
Установите палец на приспособление. Принимая все меры предосторожности, извлеките нагретый шатун из муфельной печи шатун и быстро закрепите его в тисках. При помощи специального приспособления вставьте палец в поршень и шатун, строго выполняя указания Руководства по ремонту. Делать всё необходимо быстро, поскольку шатун очень быстро остывает. А после того как шатун остынет, изменить положение пальца не получится.

  1. Рукоятка приспособления
  2. Центрирующий фланец пальца
  3. Устанавливаемый палец
  4. Направляющая втулка
  5. Колпачковая гайка

Установка плавающего поршневого пальца

Для обеспечения необходимого зазора (натяга) в соединении с пальцем, поршни в зависимости от диаметра отверстия под поршневой палец и пальцы в зависимости от наружного диаметра обычно делятся на несколько размерных групп (классов). Группа поршня и пальца обычно отмечаются цветной меткой на внутренней стороне днища или на бобышке поршня. На поршневом пальце цветовая метка обычно наносится на торцевую поверхность.
Если поршневой палец устанавливается в отверстие поршня с натягом. Сначала проверяется зазор в соединении поршневого пальца и шатуна. При комнатной температуре (20? С) смазанный моторным маслом палец должен входить во втулку верхней головки шатуны под усилием большого пальца.
Проверив цветовые метки на поршне и пальце, нагреваем поршень в ванне с горячей водой, в которой поддерживается температура 60? ? 85? С. Смазанный моторным маслом палец должен легко входить в отверстие поршня. После остывания палец должен быть неподвижным или вращаться с усилием в бобышке поршня, но легко вращаться во втулке верхней головки шатуна.
Некоторые производители рекомендуют снимать и устанавливать поршневой палец при помощи специального приспособления.

источник