За свою практику я видел много разных двигателей, и таких в которых был заменен один шатун и не совпадал по массе с другими шатунами. Также и мне приходилось менять на двигателе один шатун, если в нем провернулись вкладыши, но обязательно подгонял шатуны в один вес.
Можно и самому сбалансировать шатуны в домашних условиях.
Вообще-то по нормальному, разница в шатунах должна быть в среднем не более 5граммов, но может быть и больше все зависит от марки двигателя.
Мне попадались двигатели в которых разница в весе шатунов была более 20грамм в ВАЗах и других, эти движки ремонтировали до меня и ставили шатуны не подбирая по массе. В принципе такие движки с сильно разными шатунами работают, но может слегка болтать двигатель на холостых оборотах. И конечно большая разница в весе шатуна влияет на разгон машины, и двигатель тупей того в котором шатуны сбалансированы по весу.
Поэтому можно заменить один шатун, страшного не чего не будет, но не ждите от двигателя хорошей динамики при движении.
А можно легко самому сбалансировать шатуны в домашних условиях. Но здесь возникает сложность в правильной балансировке самого шатуна. Потому что помимо того что шатуны должны быть одной общей массы, и также должны быть одинаковы по весу верхняя часть шатуна, и нижняя часть шатуна. На заводе для этого есть специальные весы, но в домашних условиях таких нет.
Я придумал способ балансировки шатунов в домашних условиях имея простые весы, пользуюсь простыми медицинскими весами, которыми я также взвешиваю порох когда заряжаю охотничьи патроны. Чем хороши эти весы они дают точность взвешивания до миллиграмма.
Процесс балансировки шатунов такой.
Сначала взвесьте все шатуны без подушек шатунов и найдите самый легкий шатун, он и будет у Вас в качестве шаблона, под который начнете подгонять по весу остальные шатуны. Только обязательно наметьте шатуны с подушками чтобы их не перепутать, каждая подушка должна вернуться на свой шатун.
Дальше, также найдите самую легкую подушку это тоже будет шаблон подушки под который будете подгонять по весу остальные подушки.
Фото. Шатуны до балансировки. Шатуны ВАЗ 08
Возникает вопрос, где именно стачивать метал на шатунах и подушках.
На подушках все просто, стачивается или высверливается металл с самого низа подушки.
Фото. Подушки шатунов до балансировки. Шатуны ВАЗ 08
А вот с шатунами не всегда все просто, хотя также по нормальному стачивается металл с самого верха шатуна, но бывает так приложишь шатун к шатуну, а более тяжелый шатун в верху сточен меньше чем легкий. Значит если верх более тяжелого шатуна визуально меньше чем легкого, и стачивая верх он станет еще легче.
Фото. Сбалансированные шатуны. Стрелкой показано в каком месте стачивался металл
Поэтому обращайте внимание где визуально металла больше там и стачивайте металл.
Фото. Сбалансированные подушки шатунов. Стрелкой показано в каком месте стачивался металл
Сбалансированные шатуны таким образом дают прекрасную динамику двигателю, и появляется больше мощности, и более экономный расход бензина.
Фото. Сбалансированные шатуны с подушками.
Тюнинг
В последнее время появились тюнинговые шатуны, их преимущество перед обычными шатунами, в том, что они легче. Тюнинговые шатуны делают из легких, но крепких сплавов метала, а так как вес шатунов имеет большую роль для двигателя, и чем легче шатуны, тем шустрей движок. Для примера, возьмите тяжелый камень и быстро поднимайте его вверх и низ, а потом легкий, и поймете что быстрей поднимать и опускать легкий камень чем тяжелый, так и для движка коленвалу легче поднимать и опускать легкие шатуны.
Движки форсируют разными способами, ставят турбонадув, специальные газовые установки и т.д. Но это приводит к перегрузкам деталей двигателя, и такие движки как правило быстро выходят из строя. А если в движок поставить облегченные шатуны, то наоборот его ресурс увеличивается, плюс прибавляется резвость и мощность. По мне намного интересней ездить с виду на стандартном движке, но легко обгонять новые машины такого же класса, а другие водилы думают что в машине стоит более мощный движок.
Тюнинговые шатуны можно легко купить через интернет, но правда они стоят дороже стандартных, но если есть желание поддать своему движку резвости ставьте тюнинговые шатуны, или облегчайте стандартные снимая лишний метал и подгоняя их по весу, но не перестарайтесь.
Укороченные шатуны
Объясню, для чего нужны укороченные шатуны, так как есть матера балбесы, которые готовы ставить их на любой движок, считая, что сразу поднимется мощность двигателя.
Движки ВАЗ делятся по моделям и по ходу поршня, пример, в двигателе 2101 и 21011 ход поршня на десять миллиметров короче, чем на двигателях 2103 и 2106. Поэтому если хотите сделать двигатель 2101 по мощности равной двигателю 2103, а так как в этих движках диаметр поршня 76мм значит можно из 01 движка сделать движок по мощности 03. Для этого на 01 движок покупают коленвал от 03 движка, и чтобы поршни не выходили выше цилиндра на 10мм ставят укороченные шатуны. Но и поршни приходится дорабатывать, стачивая метал юбочки ниже поршневого пальца, чтобы он не упирался в отвес коленвала. Вот только для этого и нужны укороченные шатуны, и движки получаются даже шустрей 03. Но не думайте покупать цепь для 03 двигателя, а ставьте цепь 01 движка, так как Вы не увеличили высоту блока двигателя, а увеличили только ход поршня.
Случай из жизни, подъезжал ко мне молодой парнишка на ВАЗ 2107 с движком 2106, и спрашивает, недавно делал у одного моториста движок, но после ремонта, машина плохо заводится, еле тянет, жрет бензин, а масло не жрет. Спрашиваю у него, что делали в движке, говорит, расточили коленвал (это хорошо), расточили блок под новые ремонтные поршни (тоже хорошо), и еще моторист посоветовал купить укороченные шатуны, сказал что будет очень хорошо. Я смеялся минут пять, и сказал ему, зато теперь ты можешь ездить хоть на 66 бензине который уже давно не выпускают, детонации не будет никогда. Конечно, парнишке было не до смеха, но я смеялся не над ним, а над тупым мастером.
Объяснил ему, что теперь его поршни не доходят до верха цилиндра на 10мм и тем самым получилась очень большая дефорсировка двигателя. Езжай к мастеру что собирал движок, пусть он за свой счет переделывает двигатель и ставит нормальные шатуны.
Какая разница между шатунами ВАЗ 2101 и 2103?
Нет никакой разницы, шатуны одинаковы, разница в коленвале.
Видео Вариант облегчения шатуна двигателя
Видео Менять шатун или нет.
Видео Балансировка поршней и шатунов двигателя ВАЗ.
Ситуация такая: делаю кап двигателя, точил сегодня КВ мастер после осмотра шатунов сказал что один шатун надо заменить, вопрос такой можно ли так делать менять только один шатун, и если можно, то палец тот же оставлять или новый надо ставить?
Смотрите также
Комментарии 24
если ставишь новые поршня то пальцы тоже обязательно новые. и будет глупо оставлять старые кольца выкинь их и поставь новые -я никогда старые кольца не оставлял потому что будет обидно если откапиталенный мотор через тысяч 30км станет дымить или компрессия снизится.удачи! а и незабудь про моменты затяжки болтов- строго по книжке и динамометрическому ключу.
поршня останутся старые. а вот кольца заменю обязательно. кстати о ключе какой лучше взять? может есть какая то фирма определенная, а то мы покупали один китайский, затянули им а потом в мастерской проверили а он обманул нас
у меня форсовский трещеточный динамометрический ключ, раньше пользовался ключом со стрелкой . я его проверял где ремонтируют и настраивают механические весы. дешовые китайские врут и причом сильно.
Вывеси сам и все делов. Мы сперва все по отдельности вывесили, а потом вместе проверили. В нете куча инфы, мы не первые так делали. =)
случаем нигде мануальчика нету как правильно гильзы менять? так сказать все нюансы
короче ясно меняю 1 шатун и палец. по весу на месте разберемся. Как правильно проверить надо менять кольца или нет, перед тем как разбирал не померил компрессию, а то в книге как то заумно написано, новичку не понятно.
да они стоят копейки, просто подумай надо ли оно тебе через 3 тысячи мб больше мб меньше снова вытаскивать двигатель из-за колец?)
короче ясно меняю 1 шатун и палец. по весу на месте разберемся. Как правильно проверить надо менять кольца или нет, перед тем как разбирал не померил компрессию, а то в книге как то заумно написано, новичку не понятно.
блин если ты делаешь кап ремонт то меняй все чтобы потом сто раз туда не лазить покупаешь поршневую в которую входят гильзы поршня стопорные кольца пальцы и обкаточные кольца берешь и все это ставишь новое только рекомендую ставить не обкаточные а фирменные кольца
короче ясно меняю 1 шатун и палец. по весу на месте разберемся. Как правильно проверить надо менять кольца или нет, перед тем как разбирал не померил компрессию, а то в книге как то заумно написано, новичку не понятно.
и не забудь головку цилиндров еще простотреть клапана пружин или там если надо шлифануть головку если есть неровности
Я тоже сейчас капиталку делаю. Так вот в книге по ремонту написано — разновес шатунов не более 8г, поршней не более 3г. Хотя снял шатуны с двигла, взвесил, разновес — 18г (и это с завода). Подогнал разновес к 4г, дальше уже надоело этим заниматься, и в общем то масса поршней у меня не одинаковая, так что подбором поршня к шатуну с замером их общей массы всё решится. Подгонять массу надо не просто взвешивая шатун, а взвешивая верхнюю головку относительно нижней. Евгений Травников в одном из своих видеороликов "Теория ДВС" описывает этот процесс.
Травников рулит, всё проделал так же.
всё можно, тока по весу подобрать, обточить и тд
ДА И ЕЩЕ. ПОСКОЛЬКО ТЫ ГОВОРИЛ В БЖ ЧТО ВКРАДЫШИ УЖЕ СТОЯТ 0,75ю ТО ПОСЛЕ ШЛИФОВКИ НА 1,0. ВАЛ ДОЛГО НЕ ПОБЕГАЕТ (КАЛЕН ТВЧ НА ОПРЕДЕЛЕННУЮ ГЛУБИНУ. ДАЛЬШЕ СЫРЕЦ ЧУГУН.).
ЖЕЛАТЕЛЬНО ЗАМЕНИТЬ ВАЛ ДРУГИМ, С МЕНЬШИМ РЕМОНТОМ.
у нас КВ не из чугуна а из стали марки СТ45 и прокаливается на глубину 3-4 мм, так что коленвал и при 4 ремонте отходит положенный ресурс, а по теме шатуны менять можно хоть все но только в сборе, нельзя разпаровывать комплект крышек коренных подшипников они под каждый блок свои
ДА И ЕЩЕ. ПОСКОЛЬКО ТЫ ГОВОРИЛ В БЖ ЧТО ВКРАДЫШИ УЖЕ СТОЯТ 0,75ю ТО ПОСЛЕ ШЛИФОВКИ НА 1,0. ВАЛ ДОЛГО НЕ ПОБЕГАЕТ (КАЛЕН ТВЧ НА ОПРЕДЕЛЕННУЮ ГЛУБИНУ. ДАЛЬШЕ СЫРЕЦ ЧУГУН.).
ЖЕЛАТЕЛЬНО ЗАМЕНИТЬ ВАЛ ДРУГИМ, С МЕНЬШИМ РЕМОНТОМ.
КВ уже заменили, коренные теперь 0.25 а шатунные 0.5
Коленчатый вал откован из стали и установлен в пяти коренных подшипниках. Для уменьшения нагрузки на подшипники вал снабжен противовесами, откованными как одно целое с ним. Для обеспечения работы двигателя без вибрации коленвал динамически балансируют. При балансировке высверливают металл в противовесах. Неуравновешенный момент не должен превышать 0,8 МН•м. Для увеличения износостойкости шейки вала закалены ТВЧ на глубину 3-5,5 мм. Диаметр коренных шеек коленвала составляет 59,947-59,96 мм, диаметр шатунных шеек 51,994-52,012 мм.
Масло от коренных подшипников к шатунным подводится по каналам, просверленным в шейках и щеках вала. Вследствие особого расположения масляных каналов в шатунных шейках образуются полости — грязеуловители, в которых под действием центробежных сил при работе двигателя отлагаются тяжелые частицы и продукты износа, содержащиеся в масле. Выход масла в шатунный подшипник осуществляется в двух точках через горизонтальный (при положении поршня в ВМТ) сквозной канал в шейке, что способствует более равномерному изнашиванию шейки по окружности.
Тонкостенные вкладыши коренных подшипников изготовлены тоже из сталеалюминия. Толщина такая, как у вкладышей шатунных подшипников. Все коренные вкладыши имеют кольцевую канавку для непрерывного смазывания маслом шатунных шеек коленвала через отверстие в коренной шейке. Верхние и нижние вкладыши каждого подшипника одинаковые. Диаметральный зазор между шейкой и вкладышами коренных подшипников составляет 0,037-0,082 мм.
В отдельных двигателях могут быть установлены вкладыши коренных и шатунных подшипников, изготовленные из сталебронзы со свинцово-индиевым покрытием. В этом случае общая толщина с антифрикционным слоем составляет 1,829-1,835 мм, а зазоры в подшипниках на 0,01 мм меньше указанных выше.
Гайки шпилек крепления крышек коренных подшипников нужно затягивать равномерно без рывков, в два приема: предварительно усилием руки и окончательно динамометрическим ключом с моментом затяжки 110-120 Н•м в последовательности, указанной на рис.
Коленвал фиксируется от осевых перемещений тонкостенными биметаллическими полукольцами (полумесяцами). Фиксирующие полукольца устанавливают с двух сторон в проточках крышки среднего коренного подшипника. Это облегчает последующий ремонт двигателя, так как фиксирующие полукольца в случае их износа легко могут быть заменены новыми. На переднем конце коленвала установлены на сегментных шпонках ведущая звездочка привода ГРМ, шестерня привода масляного насоса и распределителя зажигания, маслоотражатель и шкив коленвала, которые прижаты храповиком, ввернутым в конец вала.
Передний конец коленвала уплотнен сальником, запрессованным в нижнюю крышку звездочек привода ГРМ. На кромке ведущего шкива коленвала, имеются две углубленные метки: метка, соответствующая ВМТ поршня первого цилиндра для регулировки тепловых зазоров в приводе клапанов, и метка установки начального момента опережения зажигания. Задний конец коленвала уплотнен тоже сальником. В центральном отверстии на заднем торце коленчатого вала установлен шариковый подшипник, во внутрь которого входит конец ведущего вала КПП. Маховик отлит из серого чугуна. На обод маховика напрессован с нагревом стальной зубчатый венец, служащий для пуска двигателя стартером. Маховик в сборе с зубчатым венцом балансируется статически. Неуравновешенный момент не должен превышать 0,5 МН•м. Маховик сцентрирован по пояску на торцовой шейке коленвала и прикреплен к нему шестью болтами, которые стопорят, подгибая концы замочных пластин.
После продолжительной эксплуатации двигателя при наличии глубоких задиров на поверхности шеек или искажении их геометрической формы более 0,03 мм шейки коленчатого вала нужно отшлифовать по ближайшему ремонтному размеру. Требуемая величина диаметрального зазора в подшипниках при ремонте двигателя в отдельных случаях может быть обеспечена без шлифования шеек, лишь применением новых вкладышей нормального размера. Во всех других случаях необходимые зазоры получают шлифованием шеек вала и установкой вкладышей соответствующего ремонтного размера. Для замены изношенных или поврежденных вкладышей в запасные части поставляют вкладыши нормального и четырех ремонтных размеров. У вкладышей ремонтных размеров в отличие от вкладышей нормального размера внутренний диаметр уменьшен на 0,25; 0,5; 0,75 или 1 мм.
При нормальных условиях эксплуатации диаметральный зазор в шатунных подшипниках достигает предельной величины (0,12 мм) после того, как пробег автомобиля значительно превысит срок службы поршневых колец. Тем не менее заменить вкладыши шатунных подшипников рекомендуется одновременно с заменой поршневых колец. Это позволяет избежать повторного ремонта, а главное, улучшает условия работы шатунных шеек коленчатого вала и значительно увеличивает срок их службы. Вкладыши коренных подшипников обычно заменяют после значительного пробега автомобиля, двигатель которого подвергался ранее одному или двум текущим ремонтам.
Вкладыши заменяют без каких-либо подгоночных операций и только попарно, замена одного вкладыша из пары не допускается. При установке вкладышей нужно следить, чтобы фиксирующие выступы на стыках свободно входили в соответствующие пазы в блоке цилиндров, крышках коренных подшипников и в шатунах и их крышках.
После замены вкладышей шатунных или коренных подшипников в течение 1000 км пробега скорость автомобиля не должна превышать 60 км/ч. Уход за кривошипно-шатунным механизмом в эксплуатации не проводится. Необходимо лишь периодически при необходимости подтягивать гайки шпилек крышки головки блока цилиндров и картера на холодном двигателе (15-20°С).
Спросите любого механика: какие детали традиционно ремонтируют при капитальном ремонте двигателя? Ответ будет незамедлительным: блок цилиндров и коленчатый вал. Далее многие укажут головку блока цилиндров. И лишь некоторые добавят к этому "комплекту" шатуны.
А между тем шатун — деталь не менее ответственная, чем поршень, вкладыш коленчатого вала или направляющая втулка клапана. И никак не второстепенная — дефекты шатунов встречаются в ремонтной практике буквально на каждом шагу.
Почему же о них забывают? Предпочитают сразу менять на новые? Или просто не замечают дефектов? А может быть, не все знают, как проверить и отремонтировать шатуны?
Иными словами, есть над чем поразмыслить…
Некоторые заблуждения и «мифы», связанные с шатунами, довольно живучи. Начнем с основного заблуждения: большинство механиков считают, что шатуны не изнашиваются! Да и чему изнашиваться — поверхности шатуна, к примеру, ВАЗовского двигателя сами не образуют пар трения — в нижней головке шатуна устанавливаются вкладыши, а в верхней неподвижно запрессован поршневой палец. Правда, боковые поверхности нижней головки шатуна трутся о щеки коленвала, но степень износа здесь настолько мала, что ее можно даже не принимать во внимание.
Что же получается — установил новые поршни и пальцы, заменил вкладыши в нижней головке — и собирай двигатель? Многие так и делают, собирают, как говорится, не думая. Да и о чем думать, если клиент над душой стоит, торопит?
Торопливость — она известно где хороша, но только не в моторном деле. Когда автомобиль с недавно отремонтированным, но уже стучащим, мотором вернется обратно, начинается поиск виновных. А здесь так: или сам водитель виноват — не умеет ездить, или шлифовщик — плохо сделал коленвал. И невдомек иному механику, что это его «работа». Потому что.
Шатун тоже изнашивается
Возьмите в руки старый шатун с изрядно походившего мотора — на первый взгляд ничего примечательного. Но только на первый взгляд.
Вспомним: шатун — один из элементов кривошипно-шатунного механизма, в котором он связывает поступательно движущийся поршень и вращающийся коленчатый вал. Нагрузки на шатун могут достигать десятков тонн, причем являются знакопеременными, т.е. сжатие и растяжение шатуна чередуются в течение одного оборота коленвала.
Теперь представим: в таком режиме шатун работает многие годы, сотни тысяч километров. Поэтому не будет ничего удивительного в том, что в металле шатуна будут накапливаться остаточные деформации. Невооруженным глазом их не видно, но стоит воспользоваться соответствующими приборами, как картина прояснится — «потянут» шатун, деформировался.
Еще хуже, когда на какой-нибудь . надцатой тысяче автомобиль заедет в глубокую лужу. Гидроудар в цилиндре, сами знаете, дело серьезное (см. № 4/2000), но, допустим, обошлось. Только шатун все равно хоть немного, но деформировался. А потом, много позже, случилось, к примеру, еще одно происшествие: зубчатый ремень оборвался, клапаны погнулись. Головку сняли, все, что надо, заменили, но глубоко в двигатель залезать не стали — не тот, вроде бы, случай. А зря — при ударе поршня по клапанам действие получается равным противодействию. И шатун может еще немного деформироваться.
В общем, когда такой двигатель попадает в ремонт, внешний вид шатунов оказывается весьма обманчивым — за мнимым благополучием могут скрываться серьезные дефекты — следы прошлых поломок и нештатных ситуаций в эксплуатации. Выявить их не так просто. Но что вы скажете, если в двигатель при сборке попадает явно дефектный шатун?
Стандартная ситуация — застучал шатунный вкладыш. Многие механики сразу бросаются в бой: ну просто бегут со всех ног шлифовать коленчатый вал в следующий ремонтный размер. Спросите у них, где шатун, который стоял на поврежденной шейке? Больше половины ответят, что он нормальный. А некоторые, особо умелые, вообще себя не утруждают — вынимают, а затем ставят коленвал с новыми вкладышами, даже не разбирая двигателя.
Между тем шатун после перегрева, задира, расплавления или проворачивания вкладышей повреждается со стопроцентной вероятностью. Это покажут не только измерительные приборы, но и просто внешний осмотр: нижняя головка будет иметь характерный перегретый вид со следами цветов «побежалости», а ее отверстие станет некруглым, овальным.
Не лучше обстоит дело и с верхней головкой шатуна. К примеру, выпрессовали палец, нагрели шатун, установили новый поршень с пальцем. А померил ли кто-нибудь натяг пальца в отверстии головки? Многим некогда, торопятся, у других даже приборов нет проверить. Только когда потом палец вылезет и продерет цилиндр, будет поздно — повторный ремонт, скорее всего, окажется дороже и сложнее первого.
Точно определить, параллельны ли оси отверстий головок, можно с помощью специальных измерительных приспособлений фирмы Sunnen
Почему палец может вылезти из отверстия, понятно — натяг слишком мал или его нет совсем. А это вполне возможно, если, например, в прошлом «ремонте» верхняя головка была сильно перегрета перед сборкой шатуна с поршнем (такое бывает при использовании ацетиленокислородной горелки).
В конструкциях с плавающим пальцем нередко оказывается изношенной бронзовая втулка верхней головки шатуна. Причем оценить степень износа на ощупь, без измерений, практически невозможно. Особенно обманчивая картина возникает в случае, если палец смазан маслом — люфт пальца не чувствуется даже при большом зазоре во втулке.
Таким образом, без соответствующей проверки нельзя определить ни дальнейшую пригодность шатуна к работе, ни объем необходимого ремонта. Поэтому главный вопрос — это…
Проще всего измерить геометрию отверстия нутромером, но иногда используют и специальные приборы
Проверка шатуна обычно проводится в несколько этапов. Начинают чаще всего с проверки геометрии отверстий. Для этого шатун разбирают, моют, а затем собирают с затяжкой болтов (гаек) крепления крышки рабочим моментом. Далее нутромером проверяют диаметр отверстия нижней головки — он должен соответствовать размеру, рекомендованному заводом-изготовителем, а все отклонения формы отверстия (эллипсность) должны укладываться в допуск на размер отверстия (обычно 0,015 мм). Аналогичным образом проверяют и верхнюю головку шатуна. Здесь контролируют отклонения формы (эллипсность не более 0,01 мм), а также величину диаметра отверстия, которая должна обеспечить гарантированный минимальный натяг в прессовом соединении с пальцем (0,02-0,025 мм) или максимальный зазор во втулке (0,015-0,02 мм) «плавающего» пальца.
Все эти измерения выполнить несложно, нужно лишь время и аккуратность. Другое дело — проверить деформацию стержня шатуна.
Для обработки плоскости разъема служит специализированный станок фирмы Sunnen, но с тем же успехом это можно сделать на универсальном оборудовании, если использовать специальную оснастку
Один из возможных альтернативных способов — проверка на поверочной плите. Шатун кладется на плиту, и покачиванием определяется, насколько он деформирован. Разновидность способа — прикладывание к боковой плоскости шатуна лекальной линейки и оценка непараллельности плоскостей верхней и нижней головок. Иногда шатуны проверяют «на скалке» — надевают с малым зазором несколько шатунов верхней головкой на стержень, а деформацию оценивают по просветам между боковыми плоскостями нижних головок шатунов. Но так или иначе, а подобные способы измерения получаются неточными и для некоторых шатунов вообще не годятся (шатуны с разной шириной верхней и нижней головок). Практика тем не менее показывает, что стремиться точно измерить непараллельность осей отверстий головок совсем не обязательно — достаточно и приближенных способов. Объясняется это тем, что параллельность осей нетрудно восстановить с помощью правильно выбранной технологии ремонта.
Специализированный расточный станок для шатунов — оборудование не из дешевых
Альтернативное решение — токарный станок со специальной оснасткой
После того, как шатун проверен, можно приступать к ремонту. Сразу оговоримся — отремонтировать удается шатун с любым из описанных выше дефектов. Правда, при этом требуется оценить эффективность ремонта — с точки зрения надежности двигателя в последующей эксплуатации и экономических соображений. Последнее часто является причиной отказа от ремонта в пользу покупки новых шатунов (для некоторых отечественных двигателей ремонт иногда получается близким к замене по стоимости). Однако приобретенные новые шатуны нередко оказываются хуже по качеству (см. № 10/1999). Это значит, что альтернативы ремонту практически нет. Весь вопрос лишь в том.
Как правильно отремонтировать шатун?
То, что шатун — деталь для ремонта серьезная, — свидетельствуют факты: все иностранные фирмы — производители станков для ремонта деталей двигателей имеют в своей программе и станки для ремонта шатунов. Поэтому без хорошего оборудования браться за такое дело бессмысленно — ошибка будет стоить дорого.
Не менее важен еще один факт: при серийном заводском ремонте двигателей западные фирмы ремонтируют шатуны в обязательном порядке. Так что шатунов, поставленных в двигатель без ремонта, как это еще делают у нас в России, вы там не увидите.
Стандартным видом ремонта шатунов можно назвать ремонт отверстия нижней головки при небольшом отклонении его размера от исходного (номинального) значения. Суть этой операции сводится к тому, что диаметр отверстия восстанавливается до номинального размера, заданного заводом — изготовителем двигателя.
Технология такого ремонта достаточно проста. Вначале крышку шатуна «занижают» (т.е. обрабатывают) по плоскости разъема на небольшую величину — около 0,05-0,1 мм. Это может быть выполнено различными способами, включая шлифование, фрезерование или (при небольшом припуске) притирку. Далее шатун собирается, болты затягиваются рабочим моментом, после чего отверстие обрабатывается в номинальный размер.
Для обработки отверстия в рамках этой технологии чаще всего используются горизонтально-хонинговальные станки — они обеспечивают высокую точность (отклонение размеров и формы отверстия в пределах 0,005-0,010 мм) и производительность.
Однако применение данной технологии возможно только при малых деформациях или износе отверстия нижней головки. Дело в том, что при хонинговании базирование шатуна на станке выполняется по поверхности самого отверстия. А это значит, что перекос осей головок, если он имел место до ремонта, сохранится и после него. Более того, возможен и дополнительный перекос, если отверстие сильно повреждено, и требуется большой припуск на его обработку.
В подобных случаях применяют растачивание отверстий. Этот процесс существенно отличается от предыдущего. Так, нередко приходится «занижать» плоскость разъема не только крышки, но и самого шатуна, иначе около разъема могут остаться необработанные участки поверхности. Кроме того, в процессе растачивания отверстия обеспечивается строгая параллельность осей отверстий головок, поскольку за базу принимается одно из отверстий.
После грамотного ремонта восстановленный шатун трудно отличить от нового
Растачивание выполняется на специализированных расточных станках для шатунов, но с помощью специальной оснастки шатун можно расточить и на универсальном станке (к примеру, на токарном). Для получения высокой чистоты обработанной поверхности после растачивания проводится финишная обработка — хонингование.
При ремонте нижней головки следует помнить, что межцентровое расстояние между отверстиями головок всегда уменьшается, причем тем больше, чем больше припуск на обработку отверстия. Это может быть критично для дизелей, где укорочение шатуна даже на 0,1 мм заметно уменьшает степень сжатия и негативно влияет на работу данного цилиндра.
Выдержать требуемое межцентровое расстояние удается с помощью обработки отверстия верхней головки шатуна. Суть этой технологии в том, чтобы заменить в верхней головке втулку и точно расточить отверстие под палец (втулка всегда имеет припуск в пределах 0,3-0,5 мм), приняв за базу отверстие нижней головки и обеспечив заданное межцентровое расстояние. Точно так же поступают и в случае, когда втулка верхней головки изношена и требуется ее замена.
Описанные технологии ремонта обеспечивают высокую надежность работы шатунов и применимы для подавляющего большинства двигателей. Но все-таки из любых правил есть исключения. Поэтому иногда бывает полезно знать.
Некоторые «хитрости» в ремонте шатунов
Современные высокофорсированные двигатели характеризуются очень высокой нагруженностью деталей, в том числе шатунов. При неисправности системы смазки, когда происходит задир и расплавление вкладышей, нижняя головка шатуна испытывает значительный перегрев, при котором в материале появляются большие остаточные напряжения и деформации. В дальнейшей эксплуатации после ремонта нижняя головка может снова деформироваться, если в процессе ремонта напряжения не будут сняты, к примеру, старением (выдержка при температуре около 200°С).
Хонингование — основной способ обработки отверстий шатунов, применяется и как финишная операция после растачивания
Перегрев нижней головки нередко приводит и к перегреву шатунных болтов, прочность которых при этом падает. Для исключения неприятностей (обрыв болта) рекомендуется заменять болты на новые.
Для некоторых двигателей (из отечественных стоит упомянуть КамАЗ) при ремонте не требуется обработка плоскости разъема — достаточно расточить отверстие в ремонтный размер под соответствующие ремонтные вкладыши. Напротив, ряд моделей двигателей Opel, Ford, BMW имеют полученный в результате хрупкого излома так называемый «колотый» стык крышки с шатуном, что делает ремонт нижней головки невозможным традиционными методами.
Отметим, что на отдельных моделях моторов Volvo, Mazda, Alfa Romeo стык крышки с шатуном выполнен со шлицами. Подобные шатуны также ремонтопригодны, но занижение «шлицевой» поверхности перед ремонтом — весьма трудоемкая операция.
Если в верхней головке шатуна натяг недостаточен для фиксации пальца, единственный способ ремонта—использование пальца с увеличенным диаметром. Таким же способом можно восстановить зазор в отверстии и без замены втулки. В некоторых случаях данное решение оказывается единственным — например, для шатунов с «плавающим» пальцем, не имеющих втулки (некоторые двигатели GM). При этом отверстие предварительно хонингуется для восстановления его геометрии.
После ремонта, за счет снятия металла, нижняя головка шатуна становится легче. Если припуск при обработке был значительным и отличался для одного комплекта шатунов, то нелишней будет проверка, а возможно, и подгонка шатунов по массе. Для отечественных моторов требование подгонки массы становится обязательным, учитывая нестабильное качество изготовления. Эта работа требует аккуратности, как и все другие операции по ремонту шатунов, но только так можно быть уверенным в том, что отремонтированный шатун пройдет не меньше нового.
Качественно отремонтировать шатуны, а также блоки цилиндров, головки и коленчатые валы можно, обратившись на фирмы «Механика», тел.: (095) 366-9065, 406-0015, 389-1988, и «Технолуч», тел.: (095) 235-0095.
Кроме того, на фирме «Механика» можно приобрести специализированное оборудование для ремонта деталей двигателей.
(Журнал «АБС», ноябрь 2000)
ДМИТРИЙ ДАНЬШОВ, директор фирмы «Механика», АЛЕКСАНДР ХРУЛЕВ, кандидат технических наук