Облегчение поршней и шатунов
Продолжение работы над новым низом 2103 1,5
Самым первой деталью шпг несущей большие нагрузки, подвергается наибольшему ускорению и дофига ещё каких сил и моментов это поршень. Поэтому я решил больше времени уделить именно его тюнингу. Так же было принято решение строить турбо первоначально на этом блоке. Т.е. поршень надо было доработать и для улучшения его охлаждения и смазки. Что бы всё получилось достаточно грамотно, учитывая все возложенные на поршня надежды опирался на стандартные поршня более совершенных моторов.
В целом и конструктивно поршневые группы делятся по поколениям производства. Хотя конструкция поршневого мотора не менялась, но производители изменили конструкцию современных поршней и шатунов. Мотор жигуля относится к очень древнему типу и поршня его тоже. Видел много разных мотор изнутри и получалось так что чем древнее мотор тем все детали в нём больше и тяжелее)) Это связанно с разными факторами но не суть. Главное что с прогрессом поршня стали легче и меньше, с меньшим ресурсом соответственно. В качестве примера современной поршневой использовал поршневую от калины спорт 16кл 1,4 с поршнем 76,5 мм. Самый легкий поршень у отечественных тазов именно этот. Вес его всего около 200 грамм. Относительно стандартного жигулёвского весом 390 грамм.
Связанно это в первую очередь с системой смазки цилиндра и маслом. На жигулях используется метод разбрызгивания с коленвала масла просочившегося мимо вкладышей. Это тема не хорошая, потому поршень больше ориентирован на охлаждение через стенки цилиндров. От сюда и большая юбка поршня, ну и лишний вес соответственно.
На нормальном моторе обычно ставятся маслофорсунки для охлаждения и смазки поршня. Поскольку масло омывает не посредственно дно поршня то и задача у поршня легче. Ему лишь надо передавать чисто механические силы ну и выравниваться по ходу дела. От сюда и разница в весе почти в два раза.
У меня в блоке так же будут установлены маслофорсунки, потому и конструкция поршня изменена в сторону лучшего охлаждения масло снизу, чем через стенки цилиндра.
Исходя из этого юбка на моих поршнях была укорочена, с целью уменьшить потери на трение и вес. Так же была изменена конструкция поршня для того что бы масло легче проникало на дно поршня.
Так же обрезаны края для улучшения смазывания поршневого пальца. Теперь палец будет смазываться от маслофорсунки, а не собирать масло со стенок цилиндра, как это делается в стоке.
Подобное облегчение не являются критическими для поршня, не снижая его прочности. Поскольку поршень работает больше всего на сжатие, можно смело облегчать всё что находится ниже поршневого пальца.
Как видно на фотке юбка поршня калины меньше и её всё равно достаточно для стабилизации прошня при работе. Конечно при наличии маслофорсунки и нормального масла. Тот калинопоршень что на фото умер в результате перегрева, это частая тема для такой поршневой. Но это лишь результат плохого обслуживания. Сравнительно хорошо видно, что мой поршень имеет более жирный жаровой пояс. И вполне подойдёт для турбо.
Рабочие поверхности поршней были отполированы для уменьшения задиров и трения. Тоже полезная тема проверенная на себе. Подобной полировкой нельзя уменьшить размер поршня, но это увеличит его ресурс. Масляная плёнка будет ровнее и лучше держаться, при сухом касании стенок цилиндра задиры будет меньше.
300 грамм это очень круто учитывая что вес стандартной поршневой с цековками 390 грамм. Разница просто за счёт облегчения поршня думаю будет хорошей. Тем более что текущий низ облегчён всего лишь на 80 грамм. Т.е. одними поршнями я добиваюсь большего облегчения. Но облегчение поршня и облегчения шатуна разные вещи. Облегчение поршня значительно важнее и больше влияет на показатели мощности.
Облегчение поршневого пальца.
Облегчения пальца решил сделать за счёт его укорачивания на 4 мм. Пальцы использую с внутренним кольцом для увеличения преднатяга в шатуне. Вес такого пальца в стоке 103 грамма, вес после облегчения 98 грамм. Можно ещё снизить вес проточив на станке внутри, по Сингуриди на конус. Но в пальце много не снимешь, да и надёжность не на последнем месте.
Облегчения шатуна.
Классический шатун вещь очень тяжёлая 720 грамм с болтами и гайками. Что равно весу целой шпг калины или приоры. Деталь очень большая по количеству металла, естественно что шатун имеет космический запас прочности. Хотя и некоторые части шатуна совершенно бесполезны и весят аж 40 грамм без пользы для прочности. Однако шатун не так важен как поршень, поскольку с одной стороны шатун движется как часть коленвала с другой стороны как часть поршня. Но учитывая большой вес шатун можно облегчить очень существенно.
По идее если бы строил чисто очень злую атмосферу то шатун облегчал бы на 200 и более грамм. Но учитывая вариант турбо пока остановился на меньшем весе.
В данном варианте шатун не имеет большое потери к прочности, по скольку его толщина не изменилась. Теперь шатун будет более равномерно распределять нагрузки. Поверхность так же будет отполирована для увеличения прочности и улучшения аэродинамики в среде масляного тумана.
Цифра не окончательная и вес будет ещё не много снижен. Относительно веса стандартной шпг в 1245 грамм мой вариант будет легче на 200 грамм. Что в итоге даст разницу по всей шпг почти в килограмм. А выкинуть 1 кг из шпг это существенно. Конечно это не приоровская или калиновская поршневая которая изначально ещё на 1 кг. Но такой результат для обычных деталей весьма большой. Тем более что существенного снижения ресурса не будет. А запас прочности деталей позволит нагрузить их дополнительным баром или полтора избытка. Такой вариант тюнинг добавит лошадей на обороте улучшит подхват и сделает тягу равномернее. Что очень важно для амтосферы и для турбо.
Разница веса шатунов ДВС
Разница веса шатунов ДВС
Разница веса шатунов имеет важное значение для мягкой работы двигателя. Ее желательно определять на этапе отбора до покупки шатунов и при их балансировке перед установкой в двигатель.
Это позволит отобрать комплект с минимальным расхождением веса, снизив последующие хлопоты по устранению разновеса и балансировке.
Допустимая разница в весе шатунов
В современных массовых легковых иномарках она как правило составляет 2 грамма, у шатунов двигателей ВАЗ – 5 грамм.
При взвешивании каждой детали шатуны с их крышками разукомплектовывать не стоит, т.к. они как правило проходят совместную обработку при производстве.
Как именно измерить разницу веса шатунов?
Вес шатунов определяют в трех вариациях:
· общий вес, в сборе с крышкой и подтянутыми шатунными болтами;
· вес верхней части;
· вес нижней части.
Определение общего веса шатуна затруднений не доставляет, нужно лишь следить за однообразием позиционирования на весах.
Для взвешивания верхней или нижней части (головки) шатуна поочередно взвешиваемую сторону помещают строго на центр чашки (площадки) весов, а противоположный конец размещают вне весов в горизонтальном положении с опорой на твердое основание или подвешивают на нетолстой прочной веревке. Позиционирование на весах и подвес (или опора) вне весов должны быть максимально единообразны от комплекта к комплекту.
Как уменьшить разницу веса шатунов?
Приведение массы комплекта производится подточкой и полировкой шатуна в определенных местах.
На верхней части шатуна, на его головке, так же как правило имеются приливы, которые можно стачивать для подгонки веса на несколько грамм.
Работы по снижению разницы веса шатунов производятся с применением электроточила или шлифовальной машинки. Делать это нужно понемногу, за несколько подходов с промежуточным взвешиванием, чтобы не снять металла больше, чем нужно.
Для определения направления работ производят отдельное взвешивание верхней и нижней головки шатуна, как описано выше. Например, самый тяжелый шатун может иметь не самую тяжелую нижнюю часть (излишек массы сосредоточен в средней части или в верхней головке), а снятие металла с крышки нижней головки шатуна может еще более усугубить разбалансировку, привести к перемещению центра массы шатуна к верхней головке, «утяжеляя» поршень.
При снижении разницы веса шатунов важнейшее значение имеет сохранение одинакового положения центра массы вдоль оси симметрии.
Для наглядного контроля фактического положения центра масс шатунов их вместе с крышками и подтянутыми болтами помещают на острое ребро и медленно перемещают по продольной оси симметрии перпендикулярно ребру опоры до достижения балансировки, о чем свидетельствует принятие шатуном горизонтального положения.
Разница веса шатунов подлежит приведению к значениям, не выше установленных производителем.
Взвешивание шатунов перед приобретением и селективная комплектация шатунными болтами и вкладышами является реально востребованным решением. Если разница веса шатуна в сборе селективной комплектацией не приведена в допустимые значения или есть желание развесовку еще существеннее минимизировать, то стоит подточить более тяжелые шатуны в определенных местах до приведения их к весу минимального экземпляра и достижения правильной балансировки.
Если при стачивании металла на обрабатываемых участках шатуна (или его крышки) пострадала или вообще была удалена заводская маркировка, то ее лучше восстановить на финальной стадии слесарных работ.
Уменьшенная разница веса шатунов имеет резерв для последующей минимизации, если перейти к снижению разницы в весе полного комплекта на каждый цилиндр с поршнем, поршневым пальцем и поршневыми кольцами. Вопросы разницы веса поршней изложены в соответствующей статье, которая размещена в разделе «Полезное» на ЗиСинфо.рф
При еще более «строгой» настройке двигателя на готовность к высоким оборотам и/или «мягкой» работе с низким уровнем вибраций, подлежит балансировке и коленчатый вал, который нужно балансировать сначала отдельно, затем с маховиком, затем в сборе со сцеплением.
Минимальная разница веса шатунов и их правильная балансировка имеет важное значение не только для нормальной работы двигателя внутреннего сгорания, но и для повышения его долговечности, увеличения срока службы вкладышей.
Разница в весе заводских шатунов (Заводской косяк №3). Развесовка шатунов (Часть 1-я).
Ещё когда разбирали двигатель, то я сразу обратил внимание на то, что все шатуны были одного класса (три точки на крышках шатунов).
На тот момент о заводском подвохе, я и предположить не мог. Разочарование меня постигло, когда я начал шатуны взвешивать. Делал я это на обычных кухонных весах (вкладыши не вытаскивал). Привожу фотографии в той последовательности, в которой шатуны стоят в двигателе.
Вот результат взвешивания на бумаге.
Разница в весе между самым лёгким и самым тяжёлым шатуном, составила 8 грамм (!). Как вам такое?!
При том, что заводской допуск составляет 5 грамм, для шатунов на отечественные моторы, и 2 грамма для иномарок.
Разница в весе между классами шатунов (одна, две и три точки на крышках шатунов) составляет 7 грамм. Но здесь ведь шатуны одного класса, как такое возможно?! Причем, позже я неоднократно встречал записи, что либо шатуны были с большой разницей в весе, либо поршни, — и это всё при заводской сборке!
Позже, вспомнил, что у кума есть электронные весы, которыми пользуются в магазинах и напросившись, пошёл к нему взвешивать. Взвешивал уже без вкладышей. Красным указан вес, который показали весы кума.
Дело худо, но нужно решать возникшую проблему. Думал купить новые, но позвонив Игорю, он мне озвучил цену в 7 тыс. рублей. Почесал затылок, — совсем не бюджетно, вариант отпадает.
Полез в интернет смотреть, как правильно развешивать шатуны. Нашёл несколько грамотных записей:
www.drive2.ru/l/507806147827204226/
www.drive2.ru/b/2505304/
www.drive2.ru/l/537756569689916244/
Были ещё несколько записей и видео на Ютубе, где подсмотрел опыт развесовки американцами.
Чтобы правильно развесить шатун, нужно его верхнюю и нижнюю головку взвесить отдельно. Эту процедуру необходимо проделать с каждым шатуном. Затем, путём снятия металла с шатуна, нужно подогнать вес каждой из головок, к весу головок самого лёгкого шатуна. Если говорить проще, то нужно добиться того, чтобы нижняя и верхняя часть у всех шатунов имела одинаковый вес.
В общем, на основании опыта ребят решил сделать приспособление для развесовки шатунов.
За основу взял швеллер, полосу 25*4 мм, из инструмента болгарку, полуавтомат, угольник, линейку, ну и конечно, прямые руки и приступил к делу.
Ещё до того, как начал делать приспособу, я заказал весы на Алиэкспрессе и обратился к куму с просьбой о помощи в изготовлении шайб для этой приспособы.
Он озадачил своих товарищей и через какое-то время шайбы были готовы. Ребятам кто делал, огромное спасибо!
Получив весы, заново взвесил шатуны. У этих весов точность немного выше и показывают они вес до десятых грамма.
Изначально, первый вариант размещения осей для фторопластовых шайб был такой.
Но этот вариант оказался не рабочим. Пришлось переделывать и дорабатывать стойку, приварив горизонтальную перекладину. Её видно на фото, на котором показаны шайбы.
Купил уголок в магазине крепежа, закрепил на нём ось для шайбы и методом проб изогнул его так, чтобы при одевании на него шайбы, ось не меняла горизонтального положения.
Сначала подвесил этот уголок на капроновую нить и выставил оси по уровню.
Но при взвешивании выяснилось, что нить под весом шатуна растягивается, в результате чего показания постоянно менялись. В замен капроновой нити, на рынке купил цепочку с пробкой для ванны =).
Так же переделал опору с осью, которая устанавливалась на весы.
Снова выровнял оси по уровню и приступил к взвешиванию. На этот раз подвес на цепочке висел жёстко и не менял своего положения по высоте.
Нарисовав таблицу и внеся в неё вес головок каждого шатуна, приступил к подгонке веса.
Металл с шатунов снимал при помощи гравёра и наждачных кружков. Немного подпиливал, взвешивал и заносил результаты в таблицу. И так многократно, чтобы лишнего не снять.
Убрав все выступающие части с шатунов и опасаясь снимать металл дальше, дабы не уменьшить прочность и так тощих шатунов, поехал к знакомым мотористам, чтобы узнать, откуда ещё можно снять металл без потери прочности.
Парни сказали сказали, что можно убрать вот эти приливы
Вид был неказистый, но моторист заверил, что они действительно в хорошем состоянии. Разница в весе была около 5-ти грамм, но это не почти 8 грамм, как у меня, и на них вес будет подогнать уже проще.
Я перевёл смешную сумму (500 рублей), и Саша забрал шатуны. На следующий день он озадачил супругу (нет, ну вы представляете, что это за человек =D), чтобы она отправила мне почтой шатуны!)
Через неделю на почте я забрал посылку. Шатуны дошли в целости и сохранности)
Ещё раз большое спасибо тебе Саш, и твоей супруге!) Жму руку!
Убираем лишний вес с шатуна
Где точить шатун для уменьшения веса
Разница веса шатунов ДВС
Разница веса шатунов имеет важное значение для мягкой работы двигателя. Ее желательно определять на этапе отбора до покупки шатунов и при их балансировке перед установкой в двигатель.
Это позволит отобрать комплект с минимальным расхождением веса, снизив последующие хлопоты по устранению разновеса и балансировке.
Допустимая разница в весе шатунов
В современных массовых легковых иномарках она как правило составляет 2 грамма, у шатунов двигателей ВАЗ – 5 грамм.
При взвешивании каждой детали шатуны с их крышками разукомплектовывать не стоит, т.к. они как правило проходят совместную обработку при производстве.
Как именно измерить разницу веса шатунов?
Вес шатунов определяют в трех вариациях:
· общий вес, в сборе с крышкой и подтянутыми шатунными болтами;
· вес верхней части;
· вес нижней части.
Определение общего веса шатуна затруднений не доставляет, нужно лишь следить за однообразием позиционирования на весах.
Для взвешивания верхней или нижней части (головки) шатуна поочередно взвешиваемую сторону помещают строго на центр чашки (площадки) весов, а противоположный конец размещают вне весов в горизонтальном положении с опорой на твердое основание или подвешивают на нетолстой прочной веревке. Позиционирование на весах и подвес (или опора) вне весов должны быть максимально единообразны от комплекта к комплекту.
Как уменьшить разницу веса шатунов?
Приведение массы комплекта производится подточкой и полировкой шатуна в определенных местах.
На верхней части шатуна, на его головке, так же как правило имеются приливы, которые можно стачивать для подгонки веса на несколько грамм.
Работы по снижению разницы веса шатунов производятся с применением электроточила или шлифовальной машинки. Делать это нужно понемногу, за несколько подходов с промежуточным взвешиванием, чтобы не снять металла больше, чем нужно.
Для определения направления работ производят отдельное взвешивание верхней и нижней головки шатуна, как описано выше. Например, самый тяжелый шатун может иметь не самую тяжелую нижнюю часть (излишек массы сосредоточен в средней части или в верхней головке), а снятие металла с крышки нижней головки шатуна может еще более усугубить разбалансировку, привести к перемещению центра массы шатуна к верхней головке, «утяжеляя» поршень.
При снижении разницы веса шатунов важнейшее значение имеет сохранение одинакового положения центра массы вдоль оси симметрии.
Для наглядного контроля фактического положения центра масс шатунов их вместе с крышками и подтянутыми болтами помещают на острое ребро и медленно перемещают по продольной оси симметрии перпендикулярно ребру опоры до достижения балансировки, о чем свидетельствует принятие шатуном горизонтального положения.
Разница веса шатунов подлежит приведению к значениям, не выше установленных производителем.
Взвешивание шатунов перед приобретением и селективная комплектация шатунными болтами и вкладышами является реально востребованным решением. Если разница веса шатуна в сборе селективной комплектацией не приведена в допустимые значения или есть желание развесовку еще существеннее минимизировать, то стоит подточить более тяжелые шатуны в определенных местах до приведения их к весу минимального экземпляра и достижения правильной балансировки.
Если при стачивании металла на обрабатываемых участках шатуна (или его крышки) пострадала или вообще была удалена заводская маркировка, то ее лучше восстановить на финальной стадии слесарных работ.
Уменьшенная разница веса шатунов имеет резерв для последующей минимизации, если перейти к снижению разницы в весе полного комплекта на каждый цилиндр с поршнем, поршневым пальцем и поршневыми кольцами. Вопросы разницы веса поршней изложены в соответствующей статье, которая размещена в разделе «Полезное» на ЗиСинфо.рф
При еще более «строгой» настройке двигателя на готовность к высоким оборотам и/или «мягкой» работе с низким уровнем вибраций, подлежит балансировке и коленчатый вал, который нужно балансировать сначала отдельно, затем с маховиком, затем в сборе со сцеплением.
Минимальная разница веса шатунов и их правильная балансировка имеет важное значение не только для нормальной работы двигателя внутреннего сгорания, но и для повышения его долговечности, увеличения срока службы вкладышей.
Собственно САБЖСАБЖ то как это делаю я:
Имеем по 4 стандартных б/у поршня палцы и шатуны
Вроде как бы и всё понятно и ясно они стандартны и потому надежны.
Но поскольку я решил провести эксперимент над мотором и убрать балансировачные валы появляется вопрос о балансировке всей ШПГ
Процесс балансировки примерно такой:
Провешиваем все поршня и подгоняем в 1 вес
Провешиваем все пальцы и подгоняем в 1 вес
Провешиваем поршня с пальцами + кольца и подгоняем в 1 вес
Провешиваем основания шатунов и подгоняем в 1 вес
Провешиваем все шатуны и подгоняем в 1 вес
Провешиваем вкладыши и подбираем в 1 вес пары
Провешиваем всё в сборе и убеждаемся что у нас 1 вес =)
Много одинаковых слов не правда ли?)
На деле же всё обстоит не так просто как кажется)
1 этап отдельно поршня
Но где точить? для начала разберёмся в устройстве и физике поршня
Далее возник вопрос у одного товарища увидел что он дорабатывал поршень путем насверливания в нем отверстий для обратного стока масла (того который сняло маслосьёмное кольцо) вот этот товарищ: kenkeisi
Покурив форумы я понял что не лишена смысла данная затея. Дело в том что наши поршня скидывают масло только в момент подъёма вверх соответственно масло в них может застаиваться и нагорать. Также посмотрев на конструкцию многих поршней я убедился что очень многие тюнинговые поршня а также оригинальные имеют эти канавки. Что же эксперименту быть.
2ой момент доработки поршня заключается в том что я увеличиваю фаску на нижней кромке поршня тем самым предотвращая задиры этой кромкой и уменьшая тем самым вероятность образования элипсов.
Последний момент вызывает у меня сомнения и я пока не определился с тем стоит ли это делать или нет.
Вобщем последний момент такой: некоторые люди дорабатывая свои поршня делают отверстия в юбке поршня (перпендикулярно пальцу поршня) тем самым улучшая смазку этих поверхностей.
С одной стороны идея интересная с другой странная.
Однако поршнях особо форсированных движков я встречал подобные отверстия.
Вопрос такой стоит ли?)
Ну и после всех процедур само сабой полировка юбки поршня и днища поршня. Зачем? А затем что на полированной поверхности хуже оседает масло уменьшая тем самым вероятность нагара.
Этап номер 2 — Балансировка пальца поршня (бобышки)
Тут всё просто снимаем лишний металл с внутренней стороны бобышки подгоняя тем самым его в 1 вес.
Этап 4ый основания шатунов.
С целью уменьшения себестоимости производства шатуны массовых двигателей изготавливаются методом литья из специального чугуна, что в полнее обеспечивает требования двигателей работающих на бензине. Шатуны высоконагруженных двигателей, особенно дизельных двигателей с наддувом, изготавливаются методом горячей штамповки (ковки) из специальных легированных сталей. Кованые шатуны прочнее литых, но дороже в изготовлении. Кованый шатун легко отличить от литого по боковому шву. Боковой шов кованого шва широкий, а литого узкий.
Шатуны некоторых современных двигателей изготавливаются методом спекания из порошковых металлов, такие шатуны обладают более высокой прочностью. Линия соединения нижней головки такого шатуна с крышкой шатуна имеет неровный колотый разъём, поскольку отделение крышки от шатуна происходи методом разлома. В этом случае обеспечивается наиболее точная установка крышки относительно шатуна.
Вылетела втулка из-под впускного клапана, все это на ходу, рассыпалась, осколки повредили и поршень и головку блока цилиндров.
Пришлось становиться на капремонт.
Процесс доставания двигателя и его разборку упускаем, сей процесс многократно описан и несложен. Остановимся пока только на процессе балансировки поршневой группы.
Ранее были установлены поршни группы «В», по люфту в гильзе нижней части юбки на глаз моторист определил, что нужны поршни группы»Д». Купил, моторист не ошибся, действительно встали без натяга, но и без зазора. Подобрали поршни к цилиндрам, понятно, что последние имеют разброс между собой, и закернили номера на поршнях. Овальность на цилиндрах отсутствует, точнее в допуске находится, зеркало отличное для 120тыс.км пробега. Ремонтный размер колец не нужен.
Для начала взвесил поршни. Из одной коробки, должен быть комплект с разбросом в пару грамм, оказалось, что один вообще не проточен по весу и отличается на 14 грамм. Два других от наименьшего по весу отличались на 2грамма. На токарном станке этот избыточный вес был снят без проблем. В допуск 0.5грамма довел уже вручную «гравером» – бормашинкой, фото ее будут немного дальше. Особых фото процесса не делал, там все понятно, стоит лишь взять поршни в руки. Совет тем, кто покупает поршни – делайте это с электронными весами ан 2-3кг с точностью не хуже 0.5грамма, эти весы вам все равно понадобятся позже и их надо иметь. В магазине просто отберите компдект с наименьшим разбросом, может быть получится обойтись без токарных работ, только обычным напильником. Только прилив надо снимать максимально симметрично.
Пальцы тоже взвесил, но у них разброс почти отсутствует. Самый легкий палец и самый легкий вкладыш в конце скомплектовал на самом тяжелом шатуне, это дополнительно уменьшило разброс между шатуном+поршнем.
Балансировку делал в саду, выходные как раз настали. Потратил чистого времени часов шесть-восемь. Считаю, что «всего», поскольку разброс между весом шатунов поражал воображение. Но давайте по порядку.
Вот тот набор инструмента, что достаточен для работ в садугараже.
Это электронные весы на 2кг с точностью 0.5граммов, болгарка, гравер (можно и без него), напильники и установочка для проверки положения центра тяжести. Идея установки – Капитан Смоллетт, Уазбука _https://uazbuka.ru/engine/eng421balance.htm_
«Шатуны ремонтники подгоняли по весу, стачивая прилив на нижней головке. Но шатун потому и назван шатуном, что совершает в двигателе сложные возвратно-поступательно-вращательные движения. Т.е. верхняя его головка движется линейно вверх-вниз в месте с поршнем, а нижняя вращается вместе с шатунной шейкой коленвала. Очевидно, чтобы инерционные силы ШПГ были уравновешены, играет роль не только одинаковая масса шатунов, но и положение центра массы шатуна. Если, подгоняя вес шатуна, удалять метал только в одном месте, например с крышки нижней головки, то центр массы будет смещаться к верхней головке. Грубо говоря, добавляем массу поршню, облегчая шатунную шейку коленвала. Очевидно, что наибольшее значение для балансировки имеет однообразие положения центра массы каждого шатуна вдоль оси симметрии. Теория теперь понятна. А как на практике найти этот самый центр массы? Вырезал два стекла по размеру шатуна, между ними положил спицу. Получилось нечто вроде качелей. Сверху, поперек спицы кладем шатун и, вращая спицу, находим момент «перекидывания качелей». В этом месте и будет находиться центр массы. Помечаем положение шатуна относительно верхнего стекла и спицы. Для этого я использовал маркеры для компакт-дисков. Для ориентировки нарисовал на стекле несколько параллельных спице линий.»
Выставляем горизонтально нижнее стекло, на верхнем стекле обводим контур шатуна, край шатуна совпадает с краем стекла, между стеклами находится спица, ее начальное положение отмечается линией маркером для CD (это может быть балансное положение одного из шатунов), на нижнем стекле рисуются линии через равное расстояние, все «качалка» готова:
Первый слой центрования шатунов производим со снятыми задниками. Задники сделаем равными по весу, соответственно они не должны повлиять на развесовку шатунов, просто центр сместится, но одинаково для всех шатунов. Это и проверим вторым слоем центрования шатунов в сборе.
Находим центры всех шатунов, результаты записываем. Например, 1=0, 2=+1.5, 3=-1.0, 4=+2.0. Все измерения производятся в «попугаях», расстояния между линиями не обязательно кратны 5мм, но близки к нему, поскольку толщина линии фломастера около 1мм, а расстояние между линиями должно быть хотя бы втрое больше. В качестве нижнего стекла взял зеркало, чтобы смотреть строго вертикально, тогда линия и ее отражение сливаются в одну линию. Рекомендация по моему опыту здесь: возьмите фломастер и спицу потоньше.
Методика проста. Совмещаем единственную линию на стекле, спицу и среднюю линию на зеркале. Крутим спицу в сторону поднятой стороны «качелей», чтобы эта сторона опустилась. Записываем положение спицы в момент перебрасывания «качелей».
Я сначала подогнал положение центров шатунов в одно положение, не сильно обращая внимание на разные веса шатунов, а уже потом занялся подгонкой весов к единому значению. Центровку повторяем несколько раз, чередуя ее со снятием металла с приливов в соответствии с необходимым направлением сдвига центра тяжести. Металл снимается с части, противоположной направлению сдвига «качелей» для перекидывания. В результате все поршни должны центроваться в одном положении.
Далее начинаем вывешивание колен без задников, при этом металл нужно снимать симметрично относительно центра, постоянно проверяя его положение.
Вот веса по четырем поршням, цифры для всех шатунов разные, разница превышает 20грамм как для колен шатуна, так и их задников.
Металл с приливов снимался болгаркой, а неровности от круга заглаживались ручным напильником. Был бы фрезерный станок, процесс пошел бы быстрее. Результат обточки виден:
Второй и четвертый шатун ободраны довольно сильно, задники же наоборот, первый и третий. Более глубокую обработку реально делать только на фрезерном станке. Опять же, если бы изначально шатуны были выбраны с разбросом в пределах 5-10грамм, то вполне достаточно было бы косметической обработки. И эта работа заняла бы часа два-три.
Результат балансировки: разброс по весу меньше 1грамма, центров – около 1-2мм.
При подборе шатунных вкладышей и пальцев поршней более тяжелый шатун скомплектовал более легкими комплектами. Хотя разброс по весу там почти интуитивный, менее 0.5грамм, но тем не менее.
Завтра повезу на балансировку коленвал в сборе со сцеплением.
В Екатеринбурге почти единственное место, где можно выполнить балансировку – Авторемонтный завод. Попал на него в тот момент, когда он перезжает на другую территорию в пригород, соответственно времени на операцию потратил немного больше, чем в нормальных условиях. Оборудование довольно старое, но в компании с нормальными мастерами способно делать многое. Наверное хуже вариант современного оборудования при полном отсутствии квалифицированного персонала.
Для начала инструкция на стене, она видимо висит в таком виде со времен Волги-21:
Индикатор показывает избыток массы в граммах, справа через окошко при вспышке стробоскопа виден угол, где нужно засверлиться на маховике. Станок крутит либо на 3000, либо на 15000. Коленвал лежит на рамках с роликами, внизу рамок – датчики разбаланса. Саму рамку можно тестировать пальцем в процессе кручения, разбалансировка чувствуется.
Процедура балансировки проста. Крутим, измеряем угол и массу избытка, останавливаем, сверлим, снова крутим. Совсем, как балансировка колес, только масса изымается, а не добавляется. Видео прокрутки, видна вибрация рамки:
видео пока не загружено.
Вот проведено первое измерение, трясет очень прилично, для начала попытаемся уменьшить дисбаланс поворотом корзины сцепления, у нее три возможных положения.
Кстати, на самой корзине нет следов балансировки, там есть приливы, которые можно бы сточить, и окна, через которые можно было бы засверливаться во внутренней чугунине. Это к вопросу о том, делает ли производитель балансировку сцепления на выходе.
Поворот дал положительный результат, дисбаланс уменьшился. На индикаторе показания до и после.
Дальше сверлим дважды. Место сверловки выставляем по барабану-транспортиру.
В результате одного поворота корзины и двух сверлений все отбалансировано. Палец, прижатый к рамке в процессе кручения ничего не чувствует, в окне стробоскопа цифры хаотично меняются, т.е. датчик зацепиться ни за что не может. Процесс окончен. Для проверки вручную прокручиваем за маховик, он очень мягко тормозится и останавливается в разных местах, при этом попытки «отыграть» в обратную сторону нет.
Наверное, выставив так на ножах коленвал в домашних условиях, можно отбалансировать путем многократных кручений, но сложновато или надо иметь совсем музыкальные пальцы, чтобы чувствовать с такой точностью.
Вывешивание, балансировка, облегчение шатунов и доработка поршей — ГАЗ 31, 2.5 л., 1995 года на DRIVE2
Вот и настал перед сборочный двигателя момент, можно по сути воткнуть поршня и собирать, но раз разобрал, надо делать не спеша по уму, ибо цель довести двигатель в лучшее состояние чем с конвейера по рабочим показателям такие как вибрация шумы и т.д. Завод рекомендует разность в весе шатунов не более 4гр и не более 8гр в сборе с поршнем) По сути это не такой большие отклонения для низкооборотистого тракторного движка, и в теории это вообще не может быть проблемой дисбаланса и вибраций, но даже имея разброс веса в приделах нормы вибрация и дисбаланс практически всегда такая как будто разница веса между 4мя горшками по 30грамм, скажу даже больше если вы купили новые шатуны и поршня, собрали и завесили и разница между самым легким и тяжелым будет 0 грамм, вибрация и дисбаланс будет как будто там 15-20грамм. Так почему же имея одинаковые веса все равно движок лихарадит, особенно при определенных оборотах, канечна шатуны с поршнями это не единственная проблема, и сам коленвал, маховик и т.д. нужно балансировать, но этого на коленках не сделаешь, придется выложить энную сумму, поэтому надо исправить то что поддается подручным инструментом. И так приступаем по порядку:
Начнем с того что как ранее писал что просто одинакового веса очень недостаточно, все дело в балансировке, т.е. вес каждой стороны шатуна, в теории это так: поршень с шатуном совершает сложные движения на больших оборотах, если часть где палец одного шатуна по весу отличается с частью где крышка с вкладышами, во время выполнения круговых движений на больших оборотах возникает инерция, и даже имея одинаковый вес шатуна с поршнем в сборе, у нас имеется разный вес в нижней части шатуна который вызывает разную инерцию и следовательно один шатун на коленвале вращается с большей инерционной силой что порождает дисбаланс, а дисбаланс вызывает вибрацию и некоторую потерю мощности, больше дисбаланс больше отрицательного эффекта. Теперь я расскажу я разобрался с этой проблемой:
Я подогнал все шатуны без крышки под один вес закруглив заводской квадратный наплыв. Вес 4х шатунов стал: 655гр.
Облегчаем 3 шатуна под самый легкий
Стачиваем это дело где была ранее заводская балансировка
В итоге мы сровняли все 4 шатуна в сборе под один вес на обоих концах, может и грубо это, но без лишнего геморроя, на этом манипуляции с шатунами закончены.
Далее по плану доработка поршней, вроди много им и не надо, но это я считаю очень важная тема, дело в том, как мы можем наблюдать на фотографии, поршень хоть и малокатанный, но не хило так его продрало о гильзу, вся проблема в том что там масленое голодание и поршень можно сказать трет на сухую, мало того что трение это лишние энергозатраты, это еще износ и при перегреве возрастает шанс получить «кулак дружбы» проблема решается просто, сверлим отверстие по середине(предварительно керним меньшим сверлом), я взял сверло на 14мм, что это на дает?
1. Уменьшается площадь трения, грубо говоря если до этого терло 10см2, теперь трет 8см2 (цифры от болды для примера)
2. Так как масло бешено хреначит по движку, оно также обязано быть на стенках гильз между поршнем, просверлив отверстие через него из внутренней части начнет идти масло и место где повышенное трение и масляное голодание начнет добротно получать маслицо, что предотвратит излишнее трение и из этого вытекающие износ и перегрев
Так это выглядит на деле. Сверлим с двух сторон. Кстати важно сделать фаску в отверстии бОльшим сверлом либо напильником, на следующих фотографиях видно будет
Следующая манипуляция, как видим края поршня просто на просто острые что однозначно срезает масло со стенок, это знаете как ехать на лыжах с отрезанными концами, просто не поедете по снегу, а начнете его резать и остановитесь, будем это дело исправлять
Делаем фаску, округлой формы, главное не перестараться, ибо тонкие края могут отколоться иль че еще, поэтому не заостряем и в меру шлифуем
В итоге выходит такая тема, теперь масло резать не будет однозначно со стенок и проще ему туда будет залетать что только положительный момент
Далее продуваем или промываем все это дело от стружки, т.к. тряпкой мы больше загоним чем вытащим, а металлические частички в двигателе на не нужны
Хорошо есть компрессор с насадкой, дует душевно)
Ну и вот результат деятельности всего дня, может показаться что это быстро, на практике пока приготовишь место, найдешь все что нужно, взвешаешь по 100 раз, сходишь посрать, день пролетает) Теперь все по весу одинаково, и нет сомнений что по балансу тоже все хорошо, в итоге в ходе балансировки вся эта лабуда скинула 20-25 граммов веса (замерил дома на столе где взвешивал сперва, показало 1774гр, наклон другой наверно) главное что они все одинаковые по всем параметрам, хоть не мега точно, но явно лучше) Скорее это дело собрать и скорчить довольный йобыч на деле) Спасибо кто не прошел мимо и не тыкнул лойс за старание)
